构造地质学思考题1-8讲

1、第一讲 绪论1、构造地质学的研究对象和内容是什么？（课件P23+P29）2、为什么说航空、航天、遥感技术和地球物理探测方法的应用，越来越能够把地球构造作为一个整体来研究？（课本P1）3、研究构造地质学的理论和实际意义有哪些？请举一至二个与生产实践有关的例子。（课件P33）4、简述构造地质学研究方法的特殊性。何谓“倒序法”？（课件P44）5、构造研究涉及哪四个方面问题？哪方面的研究是基础?（课件P53）6、通过本课程学习和训练要求得到哪些能力训练？（课件P54）答：1.研究对象：地壳或岩石圈中的各种地质构造。 地质构造：指组成地壳或岩石圈的各部分岩石（岩层或岩体）在内、外力地质作用下发生的各种变

2、形(包括褶皱、节理、断层、劈理以及其它各种面状和线状构造等)。2.技术的引入，使构造地质学的发展进入一个崭新的阶段，许多新思想、新概念和新方法不断涌现，研究内容涉及到多尺度、多层次，多体制，多因素或多成因，多类型的构造的全方位动态研究的广阔领域。3.（一）理论意义：阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序，探讨地壳构造的演化和地壳运动规律及其动力来源。 （二）实践意义：应用地质构造的客观规律指导生产实践:（1）指导找矿（2）水文地质（3)工程地质(4)地震预报(5)环境地质4. 无法实验再现“将今论古”（“倒序法”）5. “三学一史”：构造几何学、构造运动学、构造动力学、构造演化史。几

3、何学研究是基础，运动学和动力学是方法，演化历史是目标。6.（1）观察构造的能力：空间想象能力要强。 （2）分辨构造的能力：掌握各类构造的基本特点和识别标志。 （3）分析构造的能力：用倒序法分析构造变形的演化历史、形成环境、变形条件和变形机制。 （4）处理构造的能力：对所收集的各种构造数据进行统计处理和分析，从不同层次、不同机制、不同世代、不同环境、不同体制等方面分类构造，建立研究区的构造格架、构造序列和演化模式。 第二讲 沉积岩层的原生构造及产状1.层理有哪几种主要类型？如何识别？（课本P3-P4上）2.判断沉积岩层的顶、底面的沉积岩层原生构造有哪些？如何判断？（课件P12-P31）3. 软沉

4、积物变形的主要类型与形成机理？（课本P8-P9）4.走向、倾向、倾角、倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧伏角的基本概念与测量方法？（课本P11-P12）5.V字型法则的主要内容？（课件P49-56）6.地层接触关系的类型？(课本P16)答：1.识别：(1)岩石成分的变化 在成分比较单一的巨厚岩层中，要注意寻找成分特殊的夹层。 (2)岩石结构的变化 不同粒度或不同形状的颗粒总是分层堆积的，从而显示出层理。 (3)岩石颜色的变化 在成分单一，颗粒较细，层理隐蔽的岩石中，注意颜色不同的夹层或条带。 (4)岩层的原生层面构造 波痕、泥裂、雨痕、生物遗迹及其印模等。2. （1）交错层理（斜层理）由一系列斜交于层

5、系界面的纹层组成,可用来判别岩层顶、底面的交错层理有板状和槽状交错层理, 斜纹层均呈弧形，斜纹层的顶部被截切，与层系面呈高角度相交，下部常逐渐收敛、变缓，与底面小角度相交或相切。（2） 递变层理（粒序层理）碎屑物质在沉积过程中由于流体动能逐渐衰减而形成的一种沉积结构。特点：1)从底到顶颗粒由粗逐渐变细(下粗上细)。2) 顶面与其上一层的底面是突变的，有明显的冲刷面。（3） 波痕 沉积物表面由于波浪、水流或风的流动而形成的波状起伏的堆积形态。主要发育在粉砂岩、砂岩的表面。波峰指向岩层的顶面，波谷的圆弧则凹向底面。峰尖(窄)谷宽(圆)。（4） 泥裂 在剖面上一般呈“V”型（有时切穿层面也可呈“U型

6、）裂口。裂缝被上覆沉积物填充时，其填充层的底面常形成尖脊状印模层底面。（5） 雨痕和冰雹痕 雨痕或冰雹痕被上覆沉积物填充、掩埋、成岩后，遂在岩层的顶面上留下凹坑，而在上覆岩层底面形成瘤状突起的印模。边缘凸起向上。（6） 冲刷面 固结和半固结的沉积层的顶面，会因水流冲刷而成为凹凸不平的冲刷面。在这不平整的冲刷面之上再沉积时，被冲刷下来的下伏岩层的碎块和砾石又往往堆积在冲刷出的沟、槽中。（7） 底面印模 当水流或涡流在松软的沉积物上流动时，由于涡流对沉积物的侵蚀或水流携带物（如介壳碎片、岩屑，树枝等）对沉积物表面的刻划，会在沉积物表面留下各种形状的凹坑和沟模痕迹，这些痕迹常被砂质所充填。成岩后，它

7、们多在泥质岩层之上的砂岩底面保留下来，称作底面印模（也称为铸型）。凹坑位于岩层顶面,印模位于岩层底面。（8） 古生物的埋藏标志 1）叠层石，均具有向上穹起的叠积纹层构造，这些纹层的凸出方向即指示岩层的顶面。2）古植物的根系：向上变粗并收敛，向下变细且分叉。3）生物活动造成的遗迹化石，如三叶虫的停息迹、爬行觅食迹及潜穴的蹼状构造凹面均指示岩层的顶面。 4）异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类介壳化石，多数保持着凸面向上的稳定状态，凸面方向往往指示岩层的顶面。3. （1）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；火焰状构造是塑性状态的

8、泥质沉积物挤入负载瘤状突起之间形成的。 （2）球状和枕状构造 是由于地震、水体扰动和局部负重使砂层破裂、下沉而形成的；某些砂岩球和砂岩枕的形成也可能与滑塌作用有关。 （3）滑塌构造与卷曲层理 滑塌构造是松散沉积物在未固结成岩之前，在重力的作用下沿斜坡向下滑塌（或滑动）而形成滑塌褶皱、滑塌断层及滑塌角砾岩等一系列构造及其伴生产物的现象；卷曲层理是由于未固结沉积物发生差异液化、侧向流动而成；或因水流的拖曳作用引起层理变形所致。 （4）砂岩墙和砂岩床 成因复杂，主要是未固结碎屑物质液化后贯入到裂隙中形成的。 （5）碟状构造 形成与沉积物中的水分向上流动有关。4. 具体内容见课本P12。5. (1)

9、当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线的弯曲度总是比地形等高线弯曲度小。 (2) 当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡角时:岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲。 (3) 当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于地面坡角时:露头界线的“”字型弯曲度大于地形等高线的弯曲度。6. （1）整合接触（2）平行不整合接触（3） 角度不整合面 第三讲 褶皱的几何分析1、用书本或纸片弯一个褶皱，并说明褶皱要素。2、褶皱的枢纽、褶轴和轴迹以及脊线和槽线有什么区别？3、褶皱横剖面上的形态有哪些，根据哪些标志和要素来对褶皱的剖面形态进行描述和命名？4、如何在地质图上研究和判断褶皱形态？5、常见的褶皱分类方法、

10、分类依据及其类型？6、掌握褶皱的研究内容和方法？7、常见的褶皱的组合型式？答：1.褶皱要素：核，翼，枢纽，轴面，轴迹转折端，脊、脊线、脊面，槽、槽线、槽面，脊迹和槽迹。2.枢纽：在褶皱的横剖面上, 同一褶皱岩层的各最大弯曲点的连线。（直线或曲线，水平或倾斜）。褶轴：轴迹：褶皱轴面与地面的交线。脊线：背斜或背形的同一褶皱面的各横剖面上的最高点称为脊; 脊的连线称为脊线。槽线：向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点称为槽;槽的连线称为槽线。3. 形态：圆柱状、非圆柱状。 3/4/5题 1） 根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状: (1) 直立褶皱(2)斜歪褶皱(3)倒转褶皱 (4) 平卧褶皱2）

11、根据褶皱的对称性: (1)对称褶皱 (2)不对称褶皱3） 根据翼间角的大小:翼间角平缓褶皱: >120°开阔褶皱: 70°120°闭合褶皱：30°70°紧闭褶皱：0°30°等斜褶皱：近于0°两翼岩层产状近于平行。4） 根据褶皱面(或转折端)的弯曲形态:圆弧褶皱 尖棱褶皱 箱状褶皱 扇状褶皱 挠曲5） 根据褶皱的枢纽产状:(1)水平褶皱(2)倾斜褶皱(3)倾竖褶皱6） 根据褶皱岩层中各层弯曲形态的相互关系:(1)协调褶皱(2)不协调褶皱7） 平面上褶皱形态的描述: 根据褶皱的某一岩层面在平面上出露的纵向长度和横

12、向长度之比: 1. 线状褶皱 2. 短轴褶皱3. 穹隆构造4. 构造盆地6题 不知道7.（1）日尔曼式褶皱（断续褶皱），雁行褶皱（2）侏罗山式褶皱(过渡型褶皱 )（3）阿尔卑斯型褶皱(全形褶皱)第四讲 褶皱作用与研究1.什么是纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用？2.中和面褶皱作用形成的褶皱有哪些主要特点？3.弯滑褶皱作用形成的褶皱有哪些主要特点？4.横弯褶皱作用形成的褶皱有哪些主要特点？5.什么是同沉积褶皱作用及其特点？6.岩层厚度和力学性质、岩层埋藏深度分别如何影响褶皱的形成？7.在纵弯褶皱形成中，如果脆性岩层与韧性岩层相间组合，在褶皱翼部可分别形成哪些构造现象？答：1. 纵弯褶皱作用：岩层受到顺层

13、挤压力的作用而发生褶皱。横弯褶皱作用：岩层受到与层面垂直的作用力而发生弯曲形成褶皱。2. 1) 同一褶皱层各处厚度相同，褶皱形态呈I B型等厚褶皱 。2)韧性变形3)脆性变形3. 变形是围绕褶皱轴的弯曲，垂直层面的厚度保持不变，形成IB型平行褶皱（等厚褶皱）。4. 1）岩层整体处于拉伸状态，没有中和面；2）岩层受到拉薄，呈顶薄褶皱。3）背斜顶部常拉伸断裂而形成地堑；如果是穹状隆起，则可形成放射状或环状正断层。4）如果基底的差异性升降与盖层的沉积作用同时进行，称为同沉积褶皱。同一沉积层的岩相及厚度是变化的。5. 基底的差异性升降与盖层的沉积作用同时进行，称为同沉积褶皱；特点：A.背斜顶薄且颗粒粗

14、，向斜槽厚且颗粒细；B.时代越新产状越缓；C.顶部倾角缓，翼部倾角陡。6. 岩层厚度：厚岩层形成曲率小、波长大的平缓开阔褶皱；薄岩层形成曲率大、波长小的紧闭褶皱。力学性质：强硬岩层和软弱岩层相间叠置, 强硬岩层的岩层厚度不变,以弯滑褶皱作用方式形成平行褶皱。软弱岩层在转折端显著加厚,形成相似褶皱。强硬岩层形成平缓开阔褶皱, 软弱岩层则形成紧闭褶皱。岩层埋藏深度：浅部,岩层表现为弹性，以弯滑褶皱作用为主；深处,岩石的韧性高, 以弯流褶皱作用和剪切褶皱作用为主,进而变为柔流褶皱作用为主。7. 还没找到。第五讲 断层的几何分析1.断层、断层带、断层线、断盘、滑距、断距、断层效应、同沉积断层的概念？（

15、课件）2. 上盘、上升盘是同一概念吗？（课件P8）3. 根据断层走向与岩层走向的关系，将断层划分为哪些类型？（课件P19）4. 根据断层走向与褶皱轴向的关系，将断层划分为哪些类型？（课件P20）5. 按断层两盘相对运动方向的关系将断层划分为哪些类型？（课件P21）6. 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？为什么？(课本P62下)7. 识别断层的标志有哪些？其中的地貌标志、构造标志、地层标志主要有哪些？（课件P36-41）8. 同沉积断层有哪些主要特征？(课件P67)9. 断层岩划分为哪两个系列？（课本P70）10. 糜棱岩有何特点？(课件P47)11. 正断层、逆断

16、层的主要组合型式?（课本P64-66）答：1. 断层：岩层或岩体顺着破裂面发生明显位移的断裂构造。 断层带：由一系列破裂面或次级断层组成的带。 断层线： 是断层面与地面的交线，即断层在地面的出露线。 断盘：岩石断开之后，被分隔为两部分的岩块。滑距（总滑距）：指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：在垂直岩层走向剖面上观察被错断岩层在断层两盘产状未改变的条件下其对应层之间的相对距离。断层效应：指断层作用引起的各种现象和后果。主要指横向断层、斜向断层引起的地层关系在某些方向上的视错动。即断层位移方向的假象。同沉积断层(生长断层):断层活动与沉积作用同时

17、进行的断层。2. 不是。断盘按断面倾斜可分为：称上盘、称下盘。按运动方式：称上升盘、称下降盘。3. (1)走向断层(2)倾向断层(3)斜向断层(4)顺层断层4. (1)纵断层(2)横断层(3)斜断层5. 1）正断层2）逆断层3）平移断层6. 不一定；平移断层：是断层两盘顺断层面走向相对移动的断层。7. 地貌标志：1）断层崖和断层三角面2）错断的山脊3）盆岭边界4）串珠状湖泊洼地5）带状泉水6）水系的发育，河流的急剧转向 构造标志：1）地质界线突然中断2）构造强化 地层标志：走向断层的影响，在地面上常常造成地层层序出现不对称重复和非区域性的缺失。8. 同沉积（生）断层1）犁式正断层，上陡下缓2）

18、上盘下降，明显增厚3）断距随深度增大，地层愈老，断距愈大4）上盘常出现反牵引现象9. 碎裂岩系列、糜棱岩系列10. 糜棱岩的特点： 1）颗粒细小（塑性变形动态重结晶：细粒化亚颗粒+新生颗粒）2）条带状定向构造（固态流动造成的）3）矿物和颗粒常具波状消光、膝折、变形纹，以及拔丝构造、核幔构造等4）位于一个窄带内。11. 正断层组合型式：1）地堑和地垒2）阶梯状正断层3）箕状构造或半地堑4）环状和放射状断层5）雁列式断层6）块断型断层逆断层的组合型式：逆掩断层（逆冲断层）、对冲式断层、楔冲式断层（楔状冲断体构造）。第六讲 断层的形成作用1. 正断层、逆断层、平移断层发育的主要地质背景?2. 大型走

19、滑断层的相关构造?3. 韧性断层的主要特点?4. 剪切带、韧性剪切带与正断层、逆断层和平移断层之间的主要差别是什么？5. 如何识别糜棱岩？6. 如何判断韧性剪切带的剪切方向？（课件P63-78）7. 韧性剪切带的识别标志？（课件P58-62）答：1. 正断层发育的地质背景：1)背斜形成时，因岩层上拱，导致外弯层产生与背斜枢纽垂直的张应力，加之岩体产生的自重，造成背斜顶部出现纵向地堑。2）区域性的水平拉伸造成沉积盆地，在其边缘常形成同沉积断层，随沉积物厚度增大， 加大了s1，使下部位移量大于上部位移量。逆断层发育的地质背景：一般是区域性挤压作用的结果，常常与强烈褶皱（不对称褶皱）相伴生，延伸方向

20、与构造线方向一致。平移断层发育的地质背景：一类为与褶皱构造或逆冲断层相伴生的，常与构造线方向横交或斜交。横交的平移断层可能是沿张裂面发育并在差异推动下形成的。斜交的平移断层是沿一对剪裂面发育的。另一类是大型区域性平移断层，即走滑断层。2. 走滑断层面弯曲处，产生拉伸区或挤压区。拉伸区形成断陷盆地和正断层；挤压区形成隆起断快和逆断层走滑断层弯曲并与次级断层交切处形成挤压拉伸交织带走滑断层主动滑动盘一侧常形成雁列式褶皱两条滑向相反的走滑断层交切处引起挤压或拉伸区；而两条滑向相同的走滑断层交切处引起聚敛（挤压现象）或离散（拉伸现象）走滑断层的两侧的岩层常发生牵引式弧形弯曲拉分盆地3. 带状分布、带内

21、发育糜棱岩4. 5. 糜棱岩的特点：与原岩相比，粒度显著减小具增强的面理和（或）线理发育于狭窄的强应变带内岩石中至少有一种主要的造岩矿物发生了明显的塑性变形 特征：1.空间上呈带状分布，面理、线理发育2.矿物发生塑性变形及重结晶作用。6. （1）被错开的标志体（如岩脉等）及其拖曳现象（2）不对称褶皱（3）鞘褶皱（4）SC面理（5）矿物条带斜交面理（6) 云母鱼构造（7)不对称旋转碎斑系（8)曲颈状构造：曲颈弯曲方向指示剪切方向（9)不对称压力影构造（10)多米诺构造（11）旋转雪球构造7. （1）带状分布（2）带内发育糜棱岩（3）统一运动指向的不对称构造（4）与两盘相比具有明显强烈的应变，但不

22、出现构造不连续面(5)出现A型褶皱和鞘褶皱 第七讲 节 理1、按力学性质节理可分成几类？各类有哪些特征？（课本116-117）2、张节理与剪节理的主要区别是什么？（课本116-117）3、什么是节理的分期与配套？（课本123-125上）4、研究节理的意义？5、如何利用节理确定主断层的移动方向？6、按节理走向与褶皱轴向之间的关系节理分哪几类？（课本117）7、节理玫瑰花图制作的基本步骤？（课本126-127上）8、根据节理产状与岩层产状的关系节理分哪几类？（课本117）答：1. 剪节理：特征:(1) 由剪切力作用而产生的破裂面(2) 产状较稳定, 平面上沿走向延伸较远, 剖面上切割较深(3) 剪

23、裂面较平直、光滑, 有时在剪切面上有因剪切滑动产生的擦痕。剪节理裂缝窄而闭合, 若被其它矿脉充填, 矿脉显示宽度均匀, 脉壁平整 (4) 切割力较强, 发育于砾岩和砂岩中的剪节理, 一般都会穿切砾石和沙粒等粒状物体(5) 往往组成由两组不同走向的剪节理构成的共轭“X”型节理系, 节理系发育较好时, 则将岩石切割成菱形或棋盘格状(6) 主剪裂面由羽状微裂面组成。羽状微裂面与主剪裂面交角一般为515°,相当于内摩擦角的一半。微裂面与主剪裂面相交之锐夹角方向指示本侧岩块剪切方向。剪节理的尾端变化和连接形式: 折尾菱形结环 分叉 张节理：特征:(1) 由张应力作用而形成的破裂面(2) 一般规

24、模较小, 平面上延伸不远, 剖面上切割不深, 产状不甚稳定。一组节理有时呈侧列产出(3) 节理面一般粗糙不平, 节理面上无擦痕(4) 在砾岩和砂岩中发育的张节理, 不穿切砾石和砂粒, 而是绕过砾石和砂粒弯折延伸(5) 往往呈开启张口状态, 可被岩脉、矿脉充填(6) 尾端变化和连接形式: 多为不规则形态, 另有树枝状、多级分叉、杏仁状结环(7) 在共轭剪裂带中形成的张节理多呈雁列状。 缝合线构造：特点:(1) 多发育于碳酸盐岩石中2) 缝合线构造的型式有锥状、柱状 (3) 多数缝合线构造的产状都是平行岩层层面的, 也有斜交岩层面产出的。(4) 形成过程：微破裂面挤压 破裂面附近的易溶组分溶解并迁

25、移, 难溶组分残留聚集原来平直的破裂面转化成无数细小尖峰突起的缝合面。2. 受不同应力，张应力，剪应力。具体见第1题。3. 配套：将在一定构造时期的统一构造应力场中形成的各组节理组合成一定的系列 分期：就是将一个地区不同构造时期、不同构造应力场所形成的节理进行篩分, 把同一构造期和同一构造应力场所形成的节理组合在一起。4. 节理的研究意义：1）节理常常为成矿热液的分散、渗透、迁移和储存提供了通道和空间2）一些矿区矿床中的矿体的形状、产状和分布与该区节理的性质、产状和分布有密切关系3）节理也是石油、天然气和地下水的运移通道和储集场所4）大量发育的节理常常引起水库的渗漏和岩体的不稳定, 为水库和大

26、坝等工程带来隐患5）节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构造有着密切的成因联系。节理的研究也有助于分析和阐明地质构造的形成和发展。5. 6. 纵节理、斜节理、横节理7. 课本126-127上8. 走向节理、倾向节理、斜向节理、顺层节理。 第八讲 劈理与线理1.何为劈理？劈理的传统分类可分为哪几类？各有何特点？按结构分类，可分为哪几类？各有何特点？2.如何利用劈理确定褶皱岩层的顶、底面？3.按照线理的形成机制，线理的基本类型有哪些？4.简述压力影构造和矿物生长线理的形成机制？5.劈理和线理在构造研究中的意义？6.在野外如何测量线理的产状？（课本148页-三（4）7.A型线理、B型线理及其构造意义和在构造分析中的作用？答：1. 劈理：变形岩石中能沿着次生的密集平行排列的潜在分裂面将岩石分割成无数薄板或薄片的面状构造。 分类一：传统分类根据劈理的结构及其成因： （1）流劈理/板劈理：岩石在变质固态流变过程中新生的平行面状构造