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构造地质学 1.地质构造：组成地壳的岩层或岩体在内、外力地质作用下发生的变形、变位，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其它面状和线状构造。 2.构造地质学：研究组成岩石圈的岩石，岩层和岩体在构造作用中形成的变形现象的几何形态，组合型式及其形成和发展规律的学科。 3.从空间尺度看，构造可分为巨型构造，大型构造，中型构造，小型构造，微型和超微型构造。 4.原生构造：在沉积物堆积与成岩过程中产生的构造。例如：层理构造、层面构造、同生结核、叠层石等。 5.利用原生构造判断岩层顶底： 斜层理（交错层理）——收敛指示底面（顶截底切）；递变层理—上粗下细，顶面与上一层地面有明显界限；波痕——波峰指顶，波谷指底；泥裂——V型尖端指底面；雨痕和冰雹痕—岩层顶面留下凹痕，上覆岩层形成瘤状突起的印模；冲刷面—顶面有凹凸不平的冲刷面；底面和印模-- ；生物标志—遗迹化石的凹面指向岩层的顶面，腕足类腹足类介壳化石凸面指向岩层顶面，藻类穹状纹层的凸出方向指向岩层顶层。 理解几种主要软沉积物变形的形成机理。 压模与火焰状构造：压模是当砂层沉积处在塑性状态的泥质层之上时由于超负载或差异负载作用使沉积物发生垂向流动而成。 球状和枕状构造：是由于地震，水体拢动和局部负重使砂层破裂，下沉而形成。 如何鉴别软沉积变形：1、软沉积变形常局限于一定层位或一定岩层中，如果整套岩系变形轻微，更说明个别层的变形可能是软沉积变形的结果；2、…常局限于一定的地段；3、软沉积变形主要是重力作用的结果，一般不显示构造应力造成的构造定向性。 6.水平岩层的特征：同一层面上各点海拔高程相同；地层不倒转时，岩层下老上新；在地质图上表现为与等高线平行或重合，一般不相交；水平岩层的厚度就是岩层顶面标高与地面高标之差；水平岩层的露头宽度随地层厚度和地面坡度的变化而变化。 7.倾斜岩层的V字型法则：岩层倾向与坡向相反时，岩层界限与等高线弯曲方向一致，岩层界限弯曲程度小于等高线；岩层倾向与坡向相同时，倾角大于坡角时，岩层界限与等高线弯曲方向相反；岩层倾向与坡向相同，倾角小于坡角时 ，岩层界限与等高线弯曲方向相同，岩层界限弯曲程度大于等高线 10.整合接触：（平行或近平行的，连续沉积的新老地层之间的接触关系）上下地层沉积层序没有间断，产状一致，岩性或所含化石是一致或递变的 不整合接触：（上下两套地层之间有明显的沉积间断） 11.平行不整合接触：上下地层产状一致，之间有地层缺失（形成过程：下降，沉积-上升，沉积间断，遭受剥蚀-再下降，沉积） 12.角度不整合接触：上下地层产状不一致，且之间有地层缺失。（形成过程：下降，沉积-褶皱，断裂，变质作用或岩浆侵入，不均匀隆起，沉积间断并遭受剥蚀-再下降 沉积） 不整合的形成时代确定：不整合接触形成时代通常相当于呈不整合接触的上下两套地层之间所缺失的那部分地层时代。角度不整合接触的时代是构造运动相对强烈的时期。 13.应力：在内力分布均匀的情况下，作用在单位面积上的内力。 单轴应力状态：只有一个主应力轴（或）不等于0，另外两个主应力轴等于0的应力状态。 单轴应力状态应力分析为正应力，为剪应力 14.应力场：任一物体或岩体中的某一点都存在着一个与该点对应 的瞬时应力状态，一系列点的瞬时应力状态组成空间应力场。 15.构造应力场：地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。 应力轨迹：构造应力场中的应力状态。 16.物体变形的方式：拉伸、挤压、剪切（此三个属于均匀变形）、弯曲、扭转（此两个属于非均匀变形）；变形的类型：均匀变形（变形前后物体各部分的变形性质，方向和大小都相同的变形）、非均匀变形（变形前后物体各部分的变形方向，性质和大小有变化的变形）； 应变：指物体在该时刻的形态与某一早先的形态之间的差别（物体变形程度的度量） 线应变：物体线段在变形前后的相对伸长和缩短。 应变椭球体：当物体发生均匀变形时，内部质点的位置将发生变化，设物体内部的一个单位球体，受均匀变形后就会变成一个椭球体，以这个椭球体的形态和方位来表示岩石的应变状态，这个椭球体称应变椭球体。（用来表示岩石的应变状态的，受均匀变形形成的椭球体） 应变主轴：变形前后（原来的球体—应变椭球体中），只发生正应变而无剪应变的三条相互垂直的物质线。 递进变形：变形过程中应变状态发生连续变化的变形。 17.岩石变形的阶段：弹性变形、塑性变形、断裂变形三个阶段。 18.岩石的力学性质：岩石受力表现出的变形反应方面的性质。包括：弹性、塑性、柔性、脆性、韧性等。 20.剪裂角：最大主应力轴方向与剪切破裂面之间的夹角。 21.共轭剪裂角：包含最大主应力轴象限的共轭剪切破裂面间的夹角。 围压，温度，空隙流体（溶液），空隙压力 分别对岩石变形的影响： 围压增大，岩石的屈服极限和强度极限提高，岩石韧性增强。 温度升高，岩石的屈服应力降低，弹性减弱，韧性增强，抗压强度降低，塑性应变量增大。 空隙流体降低岩石的弹性极限，增加岩石塑性，有利于岩石的塑性变形。 空隙压力 降低了围压的影响。 （围压+ 岩石强度+ 岩石韧性 +）（+ 表示 增加 增强） （温度+ 岩石强度- 岩石韧性+） （溶液+ 岩石强度- 岩石韧性+） （孔隙压力+ 岩石强度- 岩石韧性-） 松弛与蠕变的区别在于：在蠕变中，应力是常数，应变是随时间变化的可变量；而在松弛中，应变是常数，应力是随时间变化的可变量。木材之所以产生这两种现象，是由于它是既具有弹性又具有塑性的黏弹性材料。（蠕变：岩石在应变长期作用下，即使应力在短期试验的屈服极限之下，也会发生缓慢的永久变形，这种与时间相关的变形为蠕变。） 褶皱的基本类型：向斜（岩层向下弯曲而凸向地层变老的方向，较新地层为核的褶皱）（中间新两翼老）；背斜（岩层向上弯曲而凸向地层变新的方向，较老地层为核的褶皱）（中间老两翼新）。 褶皱要素：核（褶皱中心部位的岩层）、翼（褶皱两侧部位的岩层）、翼间角（两翼相交的二面角）、枢纽（同一褶皱面上最大弯曲点的联线）、轴面（各相邻褶皱面的枢纽连成的面）（枢纽面） 22.褶皱：岩石中各种面状构造在力的作用下发生弯曲变形，是塑性变形的结果。 25.褶皱的分类： a) 根据转折端形态：圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、挠曲。 b) 根据翼间角大小：平缓褶皱（翼间角小于180 大于120）、开阔褶皱（小于120大于70）、中常褶皱（小于70 大于30）、紧闭褶皱（小于30 大于5）、等斜褶皱（翼间角在5-0度之间）。 c) 根据轴面产状及其与两翼产状的关系：直立褶皱（两翼倾向相反、倾角近相等和轴面近直立的褶皱）、斜歪褶皱（两翼倾向相反，倾角不等和轴面倾斜的褶皱）、倒转褶皱（两翼向同一方向倾斜，一翼地层倒转和轴面倾斜的褶皱）、平卧褶皱（轴面与两翼近水平、一翼地层正常及另一翼地层倒转的褶皱）。 d) 根据褶皱某一岩层在平面上出露的纵向长度和横向宽度之比分： 线状褶皱（长度远大于宽度的褶皱）（长：宽）、短轴褶皱（长：宽）、{{穹窿构造（等轴背斜）、构造盆地（（等轴向斜））。等轴褶皱：长宽比近1:1） e) 位态分类法把褶皱分成：
f) 兰姆赛分类三类五型：1、褶皱的等斜线向内弧收敛，内弧曲率总是比外弧大。a）等斜线向内弧强烈收敛，各线长短差别极大，内弧曲率远比外弧大，为典型的顶薄褶皱；b）等斜线向内弧收敛，并与褶皱面垂直，各线长短大致相等，褶皱各层的真厚度不变，为典型的平行褶皱；c）等斜线向内弧轻微收敛，转折端处的等斜线略长于两翼上的等斜线，反映两翼厚度有变薄的趋势，内弧曲率略大于外弧。 2、等斜线互相平行且等长，褶皱层的内弧和外弧的曲率相等，为典型的相似褶皱。 3、等斜线向外弧顶收敛，向内弧撒开，外弧曲率大于内弧，为典型的顶厚褶皱。
相似褶皱：各褶皱面作相似的弯曲，各褶皱面的曲率相同，但没有共同的曲率中心，且褶皱的形态随着深度的变化保持一致。各褶皱层的厚度发生有规律的变化，两翼薄，转折端加厚，平行轴面量出的距离在褶皱各部位都相同。 协调褶皱：是指所有岩层的几何形态（波长和对称性）大体保持一致或有共同规律的褶皱，如平行褶皱或相似褶皱。组成褶皱的岩层中，在强硬层层间距离近，其层厚大体一致，间距规则和相似的强弱反差情况下常形成这种褶皱。 不协调褶皱：褶皱的各层弯曲形态彼此明显突变，各层褶皱的大小，形态各异，致使各层的褶皱不具几何规律。 26.底辟构造：地下高韧性地质体（石膏、粘土等）在构造力的作用下，或由于岩石物质密度差异引起的浮力作用下，向上流动并挤入上覆岩层中而形成的一种构造。 27.同沉积褶皱：在岩石沉积同时逐渐变形形成的褶皱。 阿尔卑斯式褶皱（Alpino-type folds）又称全形褶皱。其基本特点是，一系列线状褶皱成带状展布，所有褶皱的走向基本上与构造带的延伸方向一致；在整个带内的背斜和向斜呈连续波状，同等发育，布满全区；不同级别的褶皱往往组合成巨大的复背斜和复向斜。 侏罗山式褶皱又称过渡型褶皱。由互相平行的背斜和向斜相间排列而成，有一定的延伸方向，但背斜和向斜的形态特征和发育程度各不相同。 角度不整合接触确定褶皱形成时代：不整合面下地层褶皱，其上地层未褶皱，则褶皱形成时代看做与不整合接触所代表的时代一致，即褶皱形成于不整合面下伏褶皱中最新地层之后，上覆最老地层之前。 纵弯褶皱作用：岩层收到顺层挤压作用失稳而弯曲产生的褶皱。调节岩层弯曲有两种方式，一种是中和面褶皱作用（特征：a）变形作用仅仅环绕褶皱轴弯曲，在理想情况下，平行褶皱轴的方向没有拉伸作用，褶皱是一种平面应变；b）褶皱层中部有一个无应变的中和面，其面积或横剖面上层的长度在变形前后保持不变；c）褶皱层各处垂直层面的厚度不变。）；另一种是平行层面的剪切作用形成的弯滑褶皱作用和挽留褶皱作用。 横弯褶皱作用：岩层受到与岩层垂直的作用力而发生褶皱。 褶皱的形成作用：纵弯褶皱作用，剪切褶皱作用，横弯褶皱作用，柔流褶皱作用。 28.褶皱的组合形式：雁形式褶皱、隔挡式褶皱（背斜形态完整，窄而紧闭）、隔槽式褶皱（与之相反）、复向斜复背斜（它的中央地带的次级褶皱的核部老（新）与两侧的次级褶皱的核部地层。 断层：沿破裂面发生明显位移的断裂面。 断层带：由一系列破裂面或次级断层组成的带。 断层线：断层面与地面的交线。 断盘：断层面两侧沿断层面发生相对位移的岩块。 滑距：断层两盘实际的位移距离，即错动前的一点在错动后分成的两个对应点之间的实际距离。 断距：被断层在断层两盘产状不改变的条件下其对应层之间的相对距离。 断层效应：广义上的断层效应是指断层引起的所有现象，这里讨论的断层效应主要是指斜向断层和横向断层引起的标志层的视错动。 上盘：位于断层面上侧的岩块；上升盘：两盘相对滑动，相对上升的盘。 29.断层的分类：1按断层走向与岩层走向关系分：走向断层、倾向断层、斜向断层、顺层断层2按断层走向与褶皱轴向分：纵断层、横断层、斜断层3按断层两盘相对运动分：正断层（上盘下降、下盘上升）、逆断层、平移断层、顺层断层。组合分：正/逆断层、平移正/逆断层、正/逆平移断层、平移断层。 从水平面上观察，岩层发生了水平错位，那么它是否就一定是平移断层？ 不一定，可能是正断层引起的效应，当倾向断层的两盘沿断层倾斜方向滑动时，侵蚀夷平后，在水平面上两盘岩层表现为水平错移，给人以平移断层的假象。 正逆断层的主要组合型式：正：阶梯状断层、地堑和地垒、环状断层和放射状断层、雁列式断层和块断型断层；逆：叠瓦式逆冲断层、对冲式断层和背冲式断层、楔冲式断层。 正 逆 平移断层的一般特点：（P61-62） 韧性断层：韧性断层是在剪切带中沿着微细滑动面做微小滑动，导致韧性断层两侧岩块有剪切错位，但却像断而未破，错而似走。 30．逆冲断层：低角度位移量大的逆断层。 31.逆冲推覆构造：逆冲断层及其上盘推覆体组合而成的大型之巨形构造。 32.飞来峰：在原地岩块的较年轻地层中残留一小片由断层圈闭的较老外来岩块地层，常成孤峰。 33.构造窗：在外来岩块的较老地层中残留一小片由断层圈闭的较年轻外来岩块地层，常成凹陷、洼地负地形。 走滑断层：大型平移断层。 伸展构造： 韧性断层的一般特点： 识别断层标志包括哪些方面？其中地貌包括哪些方面？ 1、 地貌标志：a）断层崖和断层三角面；b）山脊错断和水系改向；c）串珠状琥珀和洼地与带状分布的泉水。 2、 构造标志：a）构造线和地质体的不连续；b）构造强化带。 3、 地层标志：a）岩浆活动和矿化作用；b）岩相或厚度的变化。 如何利用构造标志，地层标志判别断层的存在？ 构造：a）地层，矿层，岩脉，岩体，不整合面，片理或相带，岩体与围岩的接触带，在平面或剖面上褶皱的轴迹等突然中断或被错开是断层存在的直接标志。b）构造强化带想想包括岩层产状急剧变化，节理化带，劈理化带的突然出现，小褶皱急剧增加及岩石挤压破碎，构造透镜体和各种擦痕。 地层：（p68） 同沉积断层有哪些主要特征：1、一般为走向正断层，断层面上陡下缓，常成凹面向上的产状。2、下降盘地层明显增厚。3、断距随深度增大，地层时代愈老断距愈大。4、上盘常发育牵引构造，一般构成背斜，背斜延伸方向与断层走向一致。 断层岩划分为哪两个系列？断层从产出的构造层次上分为脆性断层和韧性断层，断层也相应地划分为与浅层脆性断层伴生的碎裂岩及与深层次或者中层次韧性断层伴生的糜棱岩。 糜棱岩有何特点？糜棱岩有3个基本特征：①粒径较原岩减小；
②产生在一个相当狭窄的面状地带中；
③出现强化面理（流动构造）和线理，主要由应变集中形成。 同沉积断层：又称生长断层，主要发育于沉积盆地边缘，在沉积盆地形成发育的过程中，盆地边缘断层不断活动，盆地不断沉降，沉积不断进行，盆地外侧不断隆起。 断层岩：断层带中或断层两盘岩石在断层作用中被改造形成的，是具有特征性结构，构造和矿物成分的岩石。 34.断层效应:斜向断层和横向断层引起标志（对应）层的视错动。 在此主要分两种情况介绍：1横断层错段褶皱引起的效应：背斜上升盘核部变宽，下降盘核部变窄；向斜上升盘核部变窄，下降盘核部变宽 2走向断层 造成地层缺失、重复：分6种情况，口诀：1反正重（反--断层走向与岩层走向相反，正--正断层，重—造成地层重复，若将“正”换成“逆”，则“重”换成“缺”，指造成地层缺失）2大正缺（指断层走向与岩层走向相同时，“大”—断层倾角>岩层倾角，“正”—正断层，将“大”换成小，则“重”换“缺”，若“正”换成“逆”，则“重”换“缺”，若同时换，则不变） 归结为：反正重、反逆缺、大正缺、大逆重、小正重、小逆缺 要学会在图上判断断层性质。 35.节理：岩石在力的作用下形成的未发生明显位移的断裂 根据节理与岩石产状关系，节理与褶皱轴的关系分别可将节理分为哪几种类型？ 与岩石产状：1.与岩石走向：大致平行，称走向节理；大致直交，称倾向节理；若两者斜交，称斜向节理。2.节理面与岩层面平行时，称顺层节理。 与褶皱轴向：两者大致平行时，称纵节理；近于直交时，称横节理；两者斜交时，称斜节理。 36.节理的分类：1按节理走向与岩层走向关系分：走向节理、倾向节理、斜向节理、顺层节理2按节理走向与褶皱轴向分：纵节理、横节理、斜节理3按节理的力学性质分：剪节理、张节理。 37. 剪节理：由于剪应力超过岩石的抗剪强度而在岩体中产生的剪破裂面。 特点：产状稳定，沿走向和倾向延伸较远；平直光滑有擦痕；穿切砾石和沙粒等粒状物体；常组成共轭X型节理系；尾端变化连接形式：折尾、菱形结环、分叉；主剪裂面由羽状微裂面组成。 与剪节理对应： 张节理：由于张应力超过岩石的抗剪强度而在岩体中产生的张破裂面。 特点：产状不稳定，延伸不远；粗糙不平无擦痕；绕过砾石和沙粒等粒状物体；尾端变化连接形式：树枝状、多级分叉状等。 38.节理组：在一次构造作用的统一应力场中形成的产状基本一致和力学性质相同的一群节理。 39节理系：在一次构造作用的统一应力场的作用下形成的两个或两个以上的节理组。 缝合线构造：是一种与节理相似的小型构造，一般顺层产生常见于不纯灰岩或大理岩中、。 40.节理分期的依据：节理组的交切关系；利用与各期次节理有关的地质体。
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