1、构造地质学(李忠权简约版个人整理)

1、构造地质学-【李忠权版】构造地质学的研究意义答：理论意义通过对不同地域的中小型地质构造的变形特征研究,分析它们在空间上的相互关系以及形成时间上的演化关系，为大地构造的分析和研究提供坚实的基础，为最终探讨地壳构造演化、地壳运动规律、构造动力来源提供依据。实践意义 与国民经济建设想相关，有利的方面，如矿产资源(能源资源)，水资源，受一定的构造控制， 大多数矿床都赋存于地质构造中，地质构造为有用元素的迁移、聚集提供了驱动力，又为成矿元素的聚集成矿提供了容矿空间。不利的方面，如地震活动，工程地质，环境地质，保护、改善利用环境地质，防止和减少地质灾害等都与构造地质密切相关。(1)研究地球形成和演化过程，

2、认识自然科学规律，为人类生存服务；(2)解决矿产资源的分布和定位空间问题，为社会发展服务。(3)工程地质问题：构造的存在竟极大地影响岩石的强度，由此影响工程的基础，因此在土木工程施工时，必须详细对地质构造进行研究，举例说明。(4)水文地质：水的问题时人类面临的重大问题，而水资源的分布直接或间接受地质构造 所控制(5)环境地质和灾害地质。地质构造：组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的形变、变位，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。构造地质学研究包括构造几何学、运动学、动力学以及构造演化历史的研究：a.构造几何学研究b.构造运动学研究 c.构造动力学研究 d

3、.构造演化历史的研究。构造旋回：地壳运动在地质历史中的表现特征是无时不刻不在运动，并具普遍性和旋回性，从和缓地壳运动到剧烈地壳运动算作一个旋回，叫做构造旋回或构造运动期。构造层：一次构造旋回时间内受地壳运动的作用(包括沉积建造、构造变动、岩浆活动、变 质作用等)而形成的综合地质体即为一套构造层。构造世代：主要是指不同旋回或构造幕中形成的构造顺序。在一个构造幕中形成的构造群为一个世代的构造。沉积岩层的原生构造：在沉积物堆积与成岩的过程中产生的构造。如：层理构造、层面构造、包卷构造、同生结核、生物遗迹、叠层石等。固结成岩之后形成的构造为次生构造。岩层：有两个平行或近于平行的界面所限制的、岩性基本一

4、致的层状岩体。由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。 按层厚度可分为： 块状层h>2m,厚层2m>h>0.5m ,中层0.5m>h>0.1m , 薄层 0.1m>h>0.01m ,微层 h<0.01m。层理：沉积物沉积时由于介质(如水、空气)的流动在层内形成的成层构造。组成要素：里屋、层系、层系组。细层(纹层)：是组成层理的最小单位，厚度极小，常以毫米计。层系：由成分、结构、和产状上相同的许多细层组成。层系的上下界面之间的垂直距离为层 系厚度。层系组：由两个或两个以上的相似层系组成的，是在同一环境的相似水动力条件下形成的。层理按形态，层理按形态分为平行

5、层理、斜层理、波状层理。识别层理的标志为：岩石的成分、结构和颜色以及层间分界面：1 .2 .岩石结构变化3 .岩石颜色变化4 .岩层原生层面构造沉积岩原生构造确定岩层顶底面的标志有：1 .斜层理。判别特征：每组细层与层系上界面或岩层顶面成截交关系，而与层系下界面或岩 层底面呈收敛变缓而相切的关系，弧形层理凹向顶面。2 .粒序层理：又叫递变层理,其特点是：在一个单层内，从底到顶粒度由粗逐渐变细，如底 部是砾石或粗砂质，向上可递变为细砂、粉砂、以至泥质。3 .波痕4 .泥裂5 .雨痕、冰雹痕及其印模6 .冲刷痕迹7 .古生物化石的生长和埋藏状态原始倾斜：沉积岩形成时，由于地形起伏而造成的倾斜状态。

6、（在大型沉积盆地中形成的沉积岩层，原始产状都是水平和近水平的，仅在盆地边缘、岛屿、水下隆起和火山锥周围出现一定程度的倾斜。）岩层的产状：指岩层面在三维空间中的方位，由走向与倾斜（包括倾向与倾角）来确定。30)1、面状构造的表示：象限角法：走向+倾向+倾角（N30E, 45, SE）;方位角法：倾向 倾角（452、线状构造的产状及表示方法：倾伏向、倾伏角侧伏向、侧伏角。褶皱枢纽和一切线状构造的产状都可以用倾伏（倾伏角和倾伏方向）和侧伏（侧伏角和侧伏向）来表示。走向：岩层面与水平面相交的线叫走向线。走向线两端所指的方向即为岩层的走向。倾斜线：倾斜平面上与走向线相互垂直的直线倾向：倾斜线在水平面上的

7、投影所指的、沿平面向下倾斜的方位。倾角：倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角真倾角与视倾角的 关系tan =tan *cos其中 为真倾角、 为视倾角、为真倾向与视倾向间的夹角。倾伏向：倾斜直线在水平面上的投影线所指示的该直线向下倾斜的方位倾伏角：倾斜直线与其水平投影线间所夹锐角侧伏角：倾斜直线与所在平面走向线间所夹锐角侧伏向：构成上述锐角的走向线的那一端的方位公式：线状构造的倾伏角、侧伏角及线状构造所在的构造面的倾角之间的关系为sin =sin*sin 。水平岩层：同一层面上各点海拔高度都基本相同具有这种产状的岩层叫水平岩层。单斜岩层：如一个地区内的岩层向同一方向倾斜，倾角也大致相同则称为

8、单斜层或 单斜构造。岩层的厚度：岩层的两个平行界面之间的垂直距离。铅直厚度：岩层顶底面之间沿铅直方向的距离。影响倾斜岩层的出露宽度的因素主要有岩层的厚度和倾角、 地面坡角、坡向与岩层的倾角、按照倾斜岩层产状与地面坡向坡度的关系，V”字形法则包含三种情况：1）相反相同：地层倾向与地形坡度方向相反。地质界线与等高线弯曲方向相同，但曲率较小。2）相同相反：岩层倾向与地形坡度方向相同，倾角大于地形坡度。地质界线与等高线弯曲方向相反。3）相同相同：地层倾向与地形坡度方向相同，倾角小于地形坡度，地质界线与等高线弯曲方 向相同，但曲率较大。应用条件：V”字形法则也适用于其它比较平整的地质界面。如断层面，不整

9、合面等。使用V字形法则时，要注意两点。1）倾斜岩层的走向与沟谷延伸方向平行时，不符合V”字形法则。2） V”字形法则对于填绘和阅读分析大比例尺地质图有指导意义。在中小比例尺地质图上， 其反映不明显。整合接触：上下地层在沉积层序上没有间断，岩性或所含化石都是一致的或递变的，其产状基本一致，它们是连续形成的，这种上下地层之间的接触关系为整合接触。不整合接触：上下地层之间的层序发生间断，即先后沉积的地层之间缺失了一部分地层，这种沉积间断的时期可能代表没有沉积作用的时期，也可能代表以前沉积了的岩石被侵蚀的时期，地层之间的这种接触关系为不整合。（含平行不整合与角度不整合）不整合面：上、下两套地层之间的沉

10、积间断面叫做不整合面。不整合线：不整合面在地面的出露线叫不整合线。二、不整合类型（一）平行不整合：也称为假整合，平行不整合表现为上、下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了某些时代的地层， 表明在这段时期发生过沉积间断， 这两套地层之间 的接触面一不整合就代表这个没有沉积的侵蚀时期。形成过程：下降沉积一上升、沉积间断、剥蚀一再下降再沉积；不整合面上有下伏岩层组成的底砾岩、古风化壳、古土壤层。（二）角度不整合 特征：缺失部分地层，上下岩层产状不一致呈一定的角度相交，不整合面上有下伏岩层组成的底砾岩，古风化壳，古土壤层等。形成过程：下降沉积一褶皱上升（伴有断裂活动、岩浆活动，变质作用等）一

11、沉积间断、遭受剥蚀一再下降再沉积。反映上覆地层沉积之前，曾发生过褶皱等重要的构造事件。（三）地理不整合（区域不整合），指局部为平行不整合接触， 但大范围内却是角度不整合。（四）嵌入不整合不整合的研究意义：（1）研究地质发展历史；（2）鉴定地壳运动特征；（3）确定构造变形时期；（4）划分地层、 构造单元；（5） 了解古地理特征和古构造状态；（6）寻找沉积、热液性矿床和石油、天然气田。确定不整合的存在（重点）：1 .地,层古牛物方面的标志:生物化石带的缺失和生物演化中出现的突然中断，可能说明存在不整合。2 .沉积方面的标志:（1）存在底砾岩层：砾石为下伏地层的岩石。（2）上下地层在岩性和岩相上截然

12、不同。3 .构造方面的标志:角度不整合面上、下两套地层构造变形特征包括产状、构造线方向、类型、强度等常有不同。一般来说，角度不整合面以下的老地层总比上覆新地层受到的变形 次数多，故构造要强烈且复杂些。4、岩浆活动和变质作用方面的标志:不整合面上、下两套地层及其构造是在不同时期的 地壳运动中形成的。因此往往各自伴生不同时期和不同特点的岩浆活动和变质作用。确定不整合的形成时代（重点）缺失地层的年代 下伏最新地层之后；上覆最老地层之前侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后 被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前 古风化壳的年代 注意二点： 取下覆最新时代为下限，两者之间相隔最近的时代为不整合形成

13、时代； 同一次构造运动周期不同地区有先有后，时间可长可短，缺失地层并不一致， 这是褶皱幕的穿时代性的反映。在接近大陆的大范围内，可发生多次构造变动，形成多个角度不整合和平行不整合,地方，几个不整合面往往逐渐归并为一个角度不整合，其向缺失地层很多， 实际上是包含了多次地壳运动所经历的构造事情。 注意“缺”与“失”的关系，如我国华北 O2/C2,是缺失 03、S、D、C1,还是原先 有沉积，后来剥蚀掉即“失”去了。应力场：任一物体或岩体中的每一点都存在着一个与该点对应的瞬时应力状态，一系列瞬时的点应力状态组成的空间称为应力场。均匀应力场:应力场中各点的应力状态如果都相同，称为均匀应力场。非均匀应力

14、场：如果各点的应力状态并不相同， 从一点到另一点的应力状态存在着变化， 则称为非均匀应力场。主应力：当外力作用方向与作用面垂直，则该作用面上只产生正应力而不产生剪应力。此作用面称主平面，主平面上的正应力称主应力。构造应力场：是指地壳一定范围内某一瞬时的应力状态。变形：物体受力作用后，其内部各点间相互位置发生改变，称为变形。岩石变形方式有五种：拉伸、挤压、剪切、弯曲和扭转，这五种变形归纳起来.可概括为两种变形类型：均匀变形 和非均匀变形。线应变：即物体变形前后的相对伸长或缩短。泊松效应：单向拉伸或压缩下，既有平行于作用力方向的变形，又有垂直于作用力方向的变形，这种现象称为泊松效应。泊松比：一种材

15、料的横向线应变与纵向应变之比的绝对值是一个常数。角剪应变：即原来互呈直交的两条直线,变形后所改变的角度值。主应变及主应变面：通过变形物体内任一点，总可以截取这样一个立方单元体， 在其相互垂 直的面上都只有线应变无剪应变， 则称该三个相互垂直截面上的线应变为主应变。这三个平面称主应变面。应变主方向：三个主应变方向称应变主方向或主应变轴。岩石变形的三个阶段1、弹性变形：岩石在外力下发生变形，当外力取消后，又完全恢复到变形前的状态，这种变形称为弹性变形（0B）。弹性回跳现象：质点因位移吸收一定量的位能,外力解除后，这c'种位能使质点回到原来位置。：:;二才2、塑性变形：当外力继续增加，变形继

16、续增强，以致当应力超过/岩石的弹性极限时,如将外力去掉，变形后岩石不能恢复到原来J_罔 3 -2D 树性林科拉餐时的，力向隹*戕心一比例里用.力一以忖BiJGi/一生地鞭W1一蝴金保融的形状，这种变形称为塑性变形（ BD）。即发生了剩余变形或永 " 一 " 3、断裂变形（脆性变形）：当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石内部的结合力遭到破坏,产生破裂面，失去连续完整性，这种变形称为断裂变形。 对应D点的应力值d B叫强唐极限。应力超过弹性极限后，变形进入津性变形阶段。过B点曲线显著弯曲，到 C点后曲线变成近水平（因载荷增加很少甚至没有增加变形也会显著增加，这种现象叫屈服或塑

17、性流变）,过C点后，应力缓慢增加到 D点达到最高值。对应 C点的应力值b r叫屈服极限,对应 D点 的应力值b B叫强度极限。强度：岩石在外力作用下抵抗破坏的能力。张裂：在外力作用下，当张应力达到或超过岩石抗张强度时,在垂直主张应力轴方向上产生的断裂。剪裂：在外力作用下，当剪应力达到或超过岩石抗剪强度时,产生的断裂。岩石发生共轲剪切破裂时,包含最大主应力 si象限的共轲剪切破裂面中间的夹角称为共轲剪切破裂角（29）。最大主应力轴si作用方向与剪切破裂面的夹角称为剪裂角（。）。共轲剪裂面的锐夹角的等分线对着主应力方向。影响剪裂角大小的因素：有岩石性质及岩石所处的温压条件。岩性方面：脆性一韧性，剪

18、裂角由小变大（因为内摩擦角小，剪裂角就大） 。随温度、围压的增加，剪裂角由小变大。应变椭球体：当物体发生均匀变形时，内部质点的相对位置将发生变化。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，该椭球体称为应变椭球体。应变程度是根据变形椭球体的形状和大小与变形前圆球的大小的比值来确定的。逆应变椭球体：如果变形前为一个椭球体，变形后成了球体，该椭球体叫逆应变椭球体。应变主轴：设原始未变形的单位球体中有无数与直径相当的直线，称之物质线。当变成应变椭球体后，有三条物质线只有线应变而无剪应变， 而这三条物质线在变形后都相互垂直， 我 们把这三条互为垂直的物质线称为应变主轴。应变主方向：应变主

19、轴的方向即应变主方向（入1、入2、入3 ）。主应变：应变主轴的线应变即为主应变。单剪应变：是一种均匀变形，它是由物体中质点沿着彼此平行的方向相对滑动而形成的。由于在变形过程中，应变椭球体主方向入1入3绕入2转动，因此又称为旋转变形。纯剪应变：物体中平行于应变主轴的质点线在变形前后具有同一方位的均匀变形。由于主方向质点线没有发生旋转又称为无旋转变形。递进变形：在变形过程中，如果应变状态发生连续变化，这种变形称为递进变形。 递进变形的应变状态包括两部分应变：全量应变和增量应变。增量应变（瞬时应变）:代表在变形历史的某一瞬间正在发生的一个无限小的应变。全量应变（总应变）：代表在变形历史中的一瞬间，已

20、经发生的全部应变的总和。对于同一变形过程来说，全量应变的大小等于各阶段增量应变之和。共轴递进变形：增量应变主方向始终与全量应变主方向保持一致者，称为共轴递进变形。非共轴递进变形：在递进变形过程中，如果增量应变椭球体的应变主方向与全量应变椭球体 的应变主方向在每一瞬间都是互不平行的，这种连续的变形叫非共轴递进变形。影响岩石变形的因素及其成因：1、围压因素：岩石处于地下深处，承受着周围岩石对它施加的围压作用。实验证明，随着围压的增大，增强了岩石的韧性，提高了岩石的弹性极限和强度极限。机理：使质点靠近，增加了内聚力。2、温度因素：许多岩石在常温、常压下是脆性的，随着温度升高，岩石的抗压强度明显降低，

21、弹性减弱，韧性显著增强。因而有利于发生形变。机理：岩石内质点的热运动增强，联系能力减弱。3、流体因素：由于水的润滑作用以及对矿物晶键的弱化作用，降低了岩石的弹性极限，增 加了岩石的塑性，使岩石易于变形。在应力作用下，溶液有利于重结晶作用，即可促使某些矿物溶解，也可促使某些新矿物 形成，因而有利于岩石的塑性变形。孔隙压力：岩石孔隙内流体的压力称为孔隙压力。孔隙压力的作用：岩石中孔隙压力增大时，岩石的屈服极限及强度极限降低，易于变形。这 种现象称为应变软化。应变软化使岩石在较小的外力作用下就能发生较大的变形。4、时间因素的影响表现为三方面：1、施力速度对岩石变形的影响：快速施力使岩石脆性变形加强；

22、缓慢施力使脆性岩石发生塑性变形。机制：缓慢施力，质点变形后有充分的时间将变形固定下来；快速施力质点来不及重新排列就破坏了。2、重复受力对岩石变形的影响：岩石受到多次重复的力的作用，使岩石强度降低。蠕变：在负荷不变（应力不变）的条件下，应变随时间的增长不断缓慢增加的现象。松弛：当应变保持不变时，随时间的延长应力逐渐减小的现象。疲劳极限（耐力极限）：当应力次数增加时，破裂时的应力值就降低，当应力值降低之某一定值时物体在重复受力情况下发生破裂的最低应力极限。背斜：是指核部为老地层，两翼为新地层的褶皱。向斜：是指核部为新地层，两翼为老地层的褶皱。背形和向形：褶皱岩层的新老层序不明，或者褶皱的变形面不是

23、岩层面而是其它的构造面，则将向上弯曲的褶皱面称为背形，向下弯曲的褶皱面称为向形。1、褶皱要素有核部、翼部、转折端、褶轴、枢纽、轴面、轴迹。核部：泛指褶皱中心部位的岩层。翼部：泛指褶皱两侧部位的岩层。转折端：指褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分。褶轴：又称褶皱轴线或轴。 对圆柱状褶皱而言，是指一条平行自身移动能描绘出褶皱面弯曲 形态的直线，该直线称为褶轴。枢纽：指在褶皱的各个横剖面上，同一褶皱面上弯曲最大点的连线。轴面：各相邻褶皱面的枢纽连成的面称为轴面。轴迹：轴面与地面或其它任何面的交线称为轴迹。脊、脊线、脊面和糟、槽线、槽面：背斜的同一褶皱面上的最高点为脊，它们的连线为脊线；向斜的同一褶皱面

24、上的最低点为槽，它们的连线为槽线。若干相邻褶皱面上的脊线或槽线联成的面，分别称为脊面和槽面。脊迹和槽迹：脊面或槽面与地面或任意平面的交线。不同的褶皱形态分类方式1、直立剖面上褶皱的形态描述：直立褶皱：轴面近直立，两翼产状相反，倾角近相等。斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等。倒转褶皱：轴面倾斜，两翼相同一方向倾斜，一翼的地层倒转。平卧褶皱：轴面近水平，一翼地层正常，另一翼地层倒转。翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱。2、按翼间角大小，可把褶皱分为平缓褶皱、开阔褶皱、闭合褶皱、紧闭褶皱、等斜褶皱3、按转折端弯曲形态，可把褶皱分为 圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇状褶皱、挠曲_5、褶皱平面轮廓等轴

25、（3: 1）短轴（3:1 10: 1）线状（10: 1）根据褶皱中各层弯曲形态的相互关系：（1）协调褶皱:各层弯曲形态一致或呈有规律的过渡关系。（2）不协调褶皱:各层弯曲形态明显不同。兰姆赛几何分类 依据褶皱横截面上褶皱层等倾斜线型式和厚度变化参数所反映的相邻褶皱面的曲率关系将 褶皱划分为三类五型。等倾斜线：褶皱层上、下面上倾角相等切点的联线。I类：这类褶皱岩层的等倾斜线从核部向外侧呈扇形撒开，根据撒开程度不同，细分为三个亚型：IA型：等倾斜线强烈向外呈扇形撒开，各线长短差别很大，为典型顶薄褶地IB型：等倾斜线从核部向外均匀撒开，并和层面正交，各线长度大致相等，为典型的 等厚褶皱。IC型：等倾

26、斜线从核部向外略呈扇形撒开，转折端附近的倾斜线比两翼附近的要略长一些，反映出两翼厚度变薄的趋势，这是等厚褶皱向顶厚-相似褶皱过渡的类型。n类：等倾斜线互相平行且等长，为典型的相似褶皱。出类：等倾斜线呈反扇形排列，形成明显的顶厚褶皱。平行褶皱【同心褶皱】各岩层成平行弯曲，同一岩层垂直其层面的厚度在褶皱各部位基本一致，而平行轴面的量度厚度变化很大。相似褶皱(各岩层弯曲形态相似，各层曲率基本不变。无共同曲率中心，在不同深度其同一 岩层的真厚度在翼部变薄，在转折端变厚，而平行轴面量度的厚度在褶皱各部位大致相等。)同沉积褶皱：在岩层沉积的过程中同时逐渐变形而形成的褶皱。同沉积褶皱(背斜)是在盆地普遍沉陷

27、的背景上，局部地区发生一边沉积、一边褶皱隆起的背斜构造。(特点：顶薄翼厚、上缓下陡、顶粗翼细、高点偏移)同沉积褶皱的特点：由于同沉积褶皱是在漫长过程中逐渐变形而形成的，因此，它的形态可以反映在褶皱过程中形成沉积物的岩相、厚度及其某些结构、构造特点等方面。常具有以下的特点：(1)褶皱两翼的倾角一般上部平缓，往下逐渐变陡，褶皱总体为开阔褶皱。(2)岩层厚度在背斜顶部薄，向两翼厚度增大，向斜中心部位岩层厚度往往最大，沉积 的等厚线与相应的构造等值线形态基本一致。(3)岩层的岩石结构构造明显受构造控制。背斜顶部常沉积浅水的粗粒物质，而向向斜 中心部位岩石颗粒逐渐变细，反映盆地较深处的沉积。(4)常在一

28、例或两侧伴生有同沉积滑榻褶皱或滑塌断层，滑塌一般自背斜隆起中心顺两 翼下滑。底辟构造：是地下高韧性岩体如:岩盐、石膏、粘土或煤层等，在构造力或由于岩石物质间 密度的差异所引起的浮力作用下，向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造。盐丘是由于岩盐和石膏向上流动并挤入围岩,使上覆岩层发生拱曲隆起而形成的一种构造。盐核：变形复杂多样，多为竖直褶皱或叠加褶皱（与岩盐体多次上升流动有关 ）。围岩构造：顶部形成穹隆构造或短轴背斜，产生放射状、环状断层；周边为陡倾正断层；围 岩形成环形的周缘向斜。短轴背斜：短轴褶曲在平面上呈椭圆形，其长度约为宽度的3至10倍。若为背斜称短轴背斜，若为向斜称短轴向斜，一般发

29、育在地台盖层上。基底构造：发育基底断裂，基底变形轻微。穹隆：是岩层褶皱的首迥四周作放射状倾斜的背斜?构造盆地：是岩层从四周向中心的槽部倾斜的向斜?雁行褶皱（斜列式褶皱）：由一系列平行斜列的短轴背、向斜组成。一般认为是水平力偶作用形成的。隔档式褶皱：是由一系列平行的窄而紧闭的背斜和开阔平缓的向斜相间排列组成。隔槽式褶皱：是由一系列平行的紧闭向斜和平缓开阔成箱状的背斜相间排列组成。隔档式褶皱、隔槽式褶皱形成机理：主要是盖层在基底上剪切滑动形成的滑脱构造。复背斜和复向斜 是由许多级褶皱所组成的巨大背斜或巨大向斜。发育于水平挤压的构造活动带。认识复背斜和复向斜： 根据中央地带的次级褶皱的核部地层的新老

30、关系,核部地层老于两侧者为复背斜，新于两侧者为复向斜。叠加褶皱又称重褶皱，是指已经褶皱的岩层再次弯曲变形而形成的褶皱。可以是两个构造旋回中的褶皱变形叠加，也可以是同一构造旋回不同构造期次的叠加。跨褶皱：晚期直立水平褶皱叠加在早期褶皱上，多形成穹窿、构造盆地构造。移褶皱：早期褶皱为中等强度，叠加后弯曲，晚期褶皱在其两侧成反对称分布。重褶皱：早期紧闭或等斜的斜歪或平卧褶皱轴面和两翼一起再褶皱，形成新月形、蘑菇形褶皱。限褶皱：早期宽缓褶皱，晚期褶皱作用不强，晚期在褶皱缓翼发育褶皱，但不跨过轴部。弯褶皱：弯转叠加发育在早期褶皱一端或两端，使早期褶皱轴面或枢纽协调弯转，形成L、S形褶皱。加强型褶皱：早期

31、褶皱轴面直立，晚期构造应力场基本不变，早期褶皱进一步压进、压扁。褶皱形成机制的基本类型2、褶皱的形成机制的基本类型有纵弯褶皱作用、 横弯褶皱作用、 剪切褶皱作用、 柔流褶皱作用。比较纵弯褶皱作用与横弯褶皱作用的异同：纵弯褶皱作用各单一岩层有中和面，整个岩层没有 统一的中和面。横弯褶皱作用各单一岩层和整个岩层均没有中和面。纵弯褶皱作用岩层的流动 方向是从翼部流向转折端。横弯褶皱作用相反。纵弯褶皱作用相临层外层向转折端方向运动。 横弯褶皱作用相反。纵弯褶皱作用：岩层受到顺层挤压力而产生褶皱的作用，称为纵弯褶皱作用。单层弯曲应力、应变分布特点：在结构均一的单层板状材料的侧面上画上几排小圆，平板发生纵

32、弯曲变形后小圆形态的变化反映了褶皱内部应变情况。单层或彼此粘结很牢的一套岩层在纵弯褶皱作用下的变形规律：岩层韧性较高：外凸侧会因拉伸而变薄，内凹侧则因压缩而变厚。脆性的岩层：在外凸侧常产生与层面正交、呈扇状排列的楔形张节理或小型正断层，而在内凹侧因压缩而产生逆断层或小褶皱（微层理发育时）。当一套层状岩石受到顺层挤压时，层理在形成褶皱的过程中起着重要的作用，岩层的弯曲可以通过两种运动方式来完成，一是弯滑褶皱作用，二是弯流褶皱作用。弯滑褶皱作用：岩层通过层间滑动而弯曲形成的褶皱。主要特征是：(1)各单层有各自的中和面，整个褶皱没有统一的中和面。相邻褶皱面平行，各岩层的真厚度在褶皱的各部位基本一致，

33、往往产生平行褶皱“I B型”。(2)层间滑动规律及产生的小构造：规律：背斜中各相邻的上层相对向背斜转折端方向滑动。小构造：见旋转剪节理、同心剪节理、擦痕、虚脱现象及层间劈理等。(3)当两个强硬岩层之间夹有层理发育的韧性岩层时：发生纵弯褶皱作用，则会在层间滑动的力偶作用下，使薄层韧性岩层发生层间小褶皱。可以利用翼部不对称层间小褶皱判断上下层面及背、向斜位置。上层面的滑动方向指向背斜的转折端。弯流褶皱作用：岩层弯曲变形时，不仅发生层间滑动， 而且某些岩层的内部还出现物质流动 现象。主要特征是：(1)层内物质的流动方向，自翼部流向转折端，致使转折端部位增厚，翼部相对减薄，从而形成相似褶皱或顶厚褶皱。

34、(2)当软岩层与硬岩层互层时，受到顺层挤压，硬岩层形成平行褶皱，而软岩层易于 流动，填充了由于层间滑动形成的虚脱空隙，从而形成与硬岩层褶皱形态不同的顶厚褶皱。(3)当硬岩层中夹有一大层层理发育相对容易流动的韧性岩层时，可在主褶皱的翼部和 转折端形成从属褶皱。间夹有脆性薄岩层，还可形成构造透镜体。(4)在侧向挤压下软岩层发生强烈层内流动，可产生线理、劈理或片理等小构造；如其谆层硅质石灰岩发质板卷夹薄层硅质石灰岩顺层流劈理顺层剪裂面张书理由硅质石灰岩形成的构造透镜体案部剪书理反扇形流劈理横弯褶皱作用：岩层受到和层面垂直的外力作用而发生的褶皱，称为横弯褶皱作用。地壳差异升降运动，岩浆或岩盐的底辟作用

35、以及同沉积褶皱作用所形成的褶皱都属于横弯褶皱。 特点：(1)横弯褶皱的岩层整体处于拉伸状态，一般不存在中和面。(2)横弯褶皱作用往往形成顶薄褶皱。顶部可出现放射状或同心圆状断裂。(3)由于垂直运动，物质由顶部向翼部流动，韧性岩层在翼部形成轴面向外倾斜的小褶皱。剪切褶皱作用(滑褶皱作用)：这种作用使岩层沿着一系列与层面不平行的密集劈理面发生 差异滑动而形成“褶皱”。剪切褶皱并不是岩层真正褶皱，只是沿每一滑片作差异滑动，层面(标志面)被错开，故剪切褶皱作用过程中，原始层面不起任何控制作用，它只是反映滑动结果的一种标志。剪切褶皱的主要特点：(1)是典型的相似褶皱。(2)岩层并未发生真正的弯曲。(3)

36、形成的背、向斜规模小，有时只造成层面锯齿状参差不齐的外貌。 柔流褶皱作用：指高韧性的岩石(如岩盐、石膏或煤层等)或岩石处于高温高压环境下变成 高韧性体，受到外力的作用，而发生类似于粘稠流体的流动变形，从而形成复杂多变的褶皱。形成：高温高压下的岩石或富水的高韧性低粘度的岩层在外力作用下发生类似粘稠的流 体那样的变形，从而形成一种形态复杂、紊乱多变的流动褶皱。特点：1、形成形态复杂，产状无一定规律的流褶皱。2、物质流动突破层面限制。3、厚度变化大。膝折褶皱作用：它是兼具剪切褶皱作用和弯滑褶皱作用两种特性的一种特殊褶皱作用。产生膝折的岩性特征：为岩性较均一的脆性薄层岩层或片理化岩石。形成：岩层在一定

37、的围压限制下， 受到与层理或面理平行或稍微斜交的压应力作用使 岩层发生层间滑动， 但又受到某种限制， 常常使滑动面发生急剧转折，即围绕一个相当于轴面的膝折面转折而成尖棱褶皱。岩层在褶皱过程中，总要引起平行主压应力方向的压缩和垂直于主压应力方向的伸长，即称为褶皱的压扁作用。压扁作用在褶皱前和褶皱过程中都存在，具体分析如下：1、随着压扁作用的增强，应变椭球的长轴逐渐转到平行轴面的方向。2、褶皱岩层的厚度翼部变薄，转折端增厚，褶皱由平行褶皱向相似褶皱发展。3、具有对称要素的鲍粒、化石等的变形，可以推断压扁作用程度。4、压扁作用是形成层间褶皱的重要原因。5、翼部脆性薄夹层拉伸成石香肠、透镜体；韧性岩层

38、产生轴面劈理。强硬岩层在压扁 作用中形成“无根勾状褶皱”。层理在褶皱形成中的作用：层理或成层构造使岩石不均一，致使岩层受力变形时，可以通过层间滑动或层内物质流动而弯曲形成褶皱。成层构造是岩石产生褶皱的必要条件。运用主波长理论解释岩层厚度与岩石力学性质对褶皱形成的影响：在同样水平挤压作用下，厚层形成曲率小，波长大的平缓开阔褶皱； 而薄层者则形成曲率大， 波长小的紧闭褶皱。同样厚度的岩石，在同样的水平挤压作用下，强岩层常以弯滑作用为主形成平行褶皱;弱岩层则通过层内流动形成相似和顶厚褶皱。标志层：层位稳定、分布广泛、在岩石成分和结构构造或所含化石方面具有明显的特征，且 厚度不大而稳定的岩层。按节理产

39、状与所在岩层的产状关系可将节理分为走向节理、倾向节理、斜向节理、顺层节按节理与褶皱轴方位的关系，可把节理分为纵节理、横节理、斜节理。节理是力作用下的产物，根据其形成机制可将节理分为剪节理和张节理剪节理：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。X型节理系是节理的最典型形式,两组剪节理的夹角为共拆剪裂角Q两组剪节理的交线代表b 2,两组剪节理的夹角平分线代表b1和b 3。张节理：由于张应力超过岩石的抗张强度而在岩体中产生的张破裂面。张节理是在平行于节理面的压应力或垂直于节理面的张应力作用下形成的，因此张节理面的垂线方向代表er 3方向，张节理与应变椭球体的长轴A直交。论述剪节理和张节

40、理的主要特征及其研究意义。劳节现与张节理样砧对比表翦 节 理 产蓑耳至歪矫至2、节理国耳五光芮，时石解 版一表无块由哇时旦闭合妁. 走埃当秣闻度均为，外壁干贵3、切好珏上.，机砂料，4 .组成其位X型节理系。5 .宇一羽黎画由汩耳友修裂面细r»心.其右折岸八蓑彩船环和分 又妙有的此城杓造.无快的组 央桩节节时的附合力心张 节 理产壮不法依些 造停不远 2、节理面机梃，无擦痕，表 先块石昧制龙开口 的. 走美第 咏也度不当打上 袜壁不平善 3、 绕妇L江石#户桓砂堂圣.47不短L 行时组成放射状: 同心状节显系，丽问张节见由5、里沪打便列状.6、发汗冷仁状智;环*的世林. 多圾分区状等

41、与H 痴适。研究意义：节理可以为矿液上升、渗透、沉淀提供构造条件。节理也是石油、天然气和地下水的运移通道和储聚场所。大量发育的节理常为水库和大坝等工程带来隐患。节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构造有着成因联系。所以，节理的研究在一定条件下也有助于分析地质构造。压性节理一缝合线构造：是一种与节理相近似的小型构造。顺层理发育的缝合线：常见，是不纯灰岩压溶作用的结果。不顺层（斜交或直交）发育的缝合线 ：形成可分为两个阶段，一是，先在构造作用下形成裂缝；二是，在压溶作用下发育成缝合线。1,缝合线。羽饰构造：在节理面上有时见到自一根中轴向两侧呈辐射状散布的纹饰，形似羽毛，称为羽饰或羽痕。 发

42、育的岩石：为岩性比较均一的细粒岩石，如：细砂岩、粉砂岩、凝灰岩等。羽饰组成：羽轴、羽脉、边缘带（陡坎及边缘节理）。羽脉：自羽轴向两侧呈弧形发散，总体构成环状或半环状。边缘带：由陡坎和边缘节理组成，实际上是一组斜列小节理与主节理面交切的结果。节理常常由矿物质充填形成岩脉。常见的充填物是石英和方解石等。溶液侵入节理空间并使节理两壁张开形成的岩脉称为扩张性岩脉；溶液与围岩交代而占有空间形成的岩脉称为非扩张性岩脉。裂开-愈合作用自然界常见岩脉的充填，是一个持续反复增长的过程。形成：先裂成缝一结晶矿物充填愈合一裂缝扩大，再充填再愈合。充填物来源：脉壁岩石压溶作用产物。其种类有，石英、方解石、长石、黑云母

43、等。根据节理形成的地质成因可分为构造节理与非构造节理。构造节理是在内动力地质作用下形成的节理。特点：产状和方位比较稳定，与区域构造或局部构造存在一定关系，发育的范围和深度均较大，即有张节理，也有剪节理。非构造节理是指在外动力地质作用下形成的节理。特点：发育范围深度有限，与各级构造没有规律性关系，一张节理为主，产状和方位不稳定。节理组：是指在一次构造作用的统一应力场中形成的产状和力学性质相同的一群节理， 称为节理组。节理系（system of joint）：在一次构造作用的统一应力场中形成的两个或两个以上的节理 组，构成节理系。如X型共轲节理系、同心状、放射状节理系等。雁列节理和雁列脉：雁列节理

44、是一组呈雁行式斜列的节理，这类节理常被充填形成雁列脉。(1)雁列脉的基本要素：雁列带：雁列脉成带状展布的空间范围。雁列面：穿过各单脉中心而平分雁列带的中心面。雁列轴：雁列面在雁列带横截面上的迹线。雁列角：单脉与雁列面的锐夹角。(2)排列及形态：排列：雁列可分为左列和右列，与左行右行相对应。形态：平直型-窄而长，多属剪裂；S型和反S型-中段较宽，多属张裂，反映了剪切作用中的递进变形。研究节理的目的：主要是为了探讨研究区的构造变形史和古构造应力场。但一地区的节理，一般是长期多次构造活动的产物，所以就要进行节理的分期与配套。分期:是将一个地区的不同时期形成的节理加以区分，把同期节理组合在一起。配套:

45、是将同一构造期的统一应力场形成的各组节理组合成一定系列。主要是将共轲的 两组节理组合在一起,以便研究应力场。依据节理组的交切关系分期：1、错开：后期形成的节理错开前期形成的节理，被切者略有位移。2、限制：一组节理延伸至另一组节理后突然中止。被限制的节理形成较晚。3、互切：是节理同时形成的表现。4、追踪、利用和改造：被追踪、利用和改造的节理为早期节理。借助其他地质体判别节理形成顺序1、岩墙、岩脉和其他侵入体常可用来间接判定节理形成顺序。沿不同期次节理贯入的 岩墙、岩脉、岩体，其岩性、结构及构造上常各具特色，它们间的交切关系可显示节理形成 的先后顺序。如充填岩脉的节理被未充填节理截断，被充填的节理

46、形成较早。又如一组节理被侵入体所截，而另一组切过该侵入体，说明前者先形成。2、分析不整合上、下节理发育情况，也有助于判别节理形成顺序。根据共轲节理的组合关系配套1、共轲节理的特有的剪切滑动关系：一组左行滑动，另一组右行滑动。剪切滑动方向 可以借助羽列、擦痕、派生节理等判定。2、利用剪节理的尾端变化：折尾、菱形结环一般代表共轲的两组节理。3、利用互切关系：互切说明两组同时生成，如果两组节理又符合共轲节理的特有剪切 滑动关系，则二者必然是共轲的。4、利用追踪的张节理配套：两组雁列张节理可配套；两组雁列脉有一条共同的张节理 能确切说明两者是共轲关系。纵弯褶皱上发育的节理：1、纵张节理：在褶皱横截面上

47、呈扇形排列。应力状态(当枢纽水平时)：b 3水平垂直于枢纽，并与节理面垂直；b2水平，平行枢纽；b 1直立。2、横张节理：的应力状态是：d 1水平，垂直于枢纽；d 2直立；b 3水平，平行枢纽。3、剪节理:(1)平面共轲剪节理：共轲剪节理与褶皱轴向斜交，两组节理的交线代表b2,与层面直交，共轲剪切理的锐角分角线常为局部应力场b1的方位，在背斜中b1与枢纽平行， 在向斜中与枢纽垂直。这对共轲节理是局部应力场引起的。(2)褶皱两翼层间滑动引起的剪节理。横弯褶皱上发育的节理：在横弯褶皱作用形成的穹状背斜上，穹拱部分普遍处于引张状态， 常常形成一系统放射状或同心圆状张节理。区域性节理的特点：1、发育范

48、围广，产状稳定。2、规模大、间距宽、延伸长、可切穿不同岩层，不受局部构造控制。3、常构成一定的几何形式。区域性节理相对一个地区的其它节理来讲是主节理。主节理：是指规模明显大于该区节理平均规模的节理。主节理延伸长，产状稳定、切穿不同岩层乃至局部构造。在一定地区的各种节理中占主导地位。与一般节理不是同期形成的，而是更大区域构造活动的产物。区域性节理分类：根据节理的排列组合规律， 区域性节理可分为系统性节理和非系统性节理。系统性节理：是构造成因的具有规律性的区域性节理。非系统性节理：它可以是构造成因的， 也可以是非构造成因的， 还可以是经后期改造了的系统性节理。断层面：是一个将岩块或岩层断开成两部分

49、，断开岩块或岩层沿之滑动的破裂面。往往不是一个产状稳定的平直的面。断层带：由一系列断裂面或次级断层组成的带。断层线：断层面与地面的交线。断层两盘的相对运动可分为：直移(平移)运动:两盘相对平直滑移而无旋转。旋转运动:两盘以断层面法线为轴，相对旋转滑移。多数断层二种运动兼而有之。(二)新距断距：是指被错断岩层在断层两盘上的 对应层之间的相对距离O在不同方便的剖面上，斯距值是不同的。1、在垂克于被错断的岩层走向的剖面测量 地层断距：断层两盘上对 应层之间的垂直距离“h。”铅成她层断距：断层两盘上对应层之间的 台五至巨离“he”水平地层断H巨：断层两 盘上对应层之间的水乎距离hf 三种断距构成直角三

50、角 形hof, hoe, a为岩层倾 角。可以互相换笄。3、平错和落差：也是在垂直岩层走向的 剖面上测得的。平错：对应层之间的水平距离(be)落差;对应层之间的垂直距离(ab) o2、在垂直于断层走向 的剖面上测量：在垂直断层走向的剖面 上测得的铅直断距与在垂直 地层走向测得的钵直地层断 距相等(hg二屋)；测得 的视地层 断距和视水平地层 断距分别大于地层断距和水 平地层断距(h' o' >ho, h'> hf).按断层走向与褶皱轴向的关系，可把断层分为纵断层、横断层、斜断层。1)正断层：上盘下降、下盘上升的断层。特征：断面产状陡，倾角一般在 45。以上，

51、而60。左右较为常见。大型正断层往往上陡 下缓呈铲状。2)逆断层：上盘上升，下盘下降的断层。高角度逆断层：断面倾角在 45。以上。低角度逆断层：断面倾角小于45。逆冲断层:位移量很大的低角度逆断层，倾角在30。左右。3)平移断层：断层两盘顺断面走向相对运动的断层。特征：断面近于直立，水平错动。走向滑动断层：规模巨大的平移断层。枢纽断层：许多断层断盘常常有相对旋转运动，旋转量较大的断层称为枢纽断层。断盘的旋转有两种：旋转轴在断层一端：表现为横过断层走向的各个剖面上的位移量不等。旋转轴在断层中点：表现为旋转轴两侧的相对位移方向不同。按断层规模分类岩石圈断裂：切穿岩石圈到达软流圈的断裂。地壳断裂：切

52、穿地壳到达莫霍面的断裂。基底断裂：切穿地壳上部花岗岩层到达康德拉界面的断裂。盖层断裂：切穿沉积盖层到达变质岩基底顶面的断裂。区域大断裂特征(1)巨大复杂的构造变动带：由主干断裂、次级断裂组成，包括破碎带、劈理-片理化带、岩浆活动带等(2)岩浆活动和成矿作用方面(3)地球物理方面(4)地貌及新构造运动方面右行平移K 正断层；2、逆断层；3.左行平移断层；4、右行 平移断层：5,左行平移正断层二6、右行手移正斯 层；7.正左行千移断层；8. 正右行密移断层；夕、 左行平移逆断层；10、右行平移逆断层；11、逆左行 乎移断层12%逆右行平移断层一、正断层（一）一般特点：1、断层面倾角较陡，大多 45

53、。，一般为60。- 70° ,大型正断层随深度倾角变 缓（呈犁状）。2、正断层常形成角砾岩带，角砾棱角明显，断层附近地层很少有挤压、揉皱现象。（二）组合型式正断层的组合类型有 地堑、地垒、阶梯状断层、环状断层和放射状断层、雁列 式断层、块断型断层 。1、地堑：主要由两条（或两组）走向基本一致，相向倾斜的正断层组成，两条正断层 之间有一个共同的下降盘。2、地垒：主要由两条（或两组）走向基本一致、倾斜方向相反的正断层构成，两 条正断层之间有一个共同的上升盘。3.阶梯状断层：由若干条产状基本一致的正断层组成，各条断层上盘依次向同一方向降落，构成阶梯状断层。 在区域性抬斜过程中， 断盘常沿弧

54、形的断层面发生一定 的旋转而构成阶梯状掀斜断块。4.环状断层和放射状断层：若干条弧形或半环状断层围绕着一个中心成同心圆状 排列，称环状断层；若干条断层自一个中心成辐射状排列，即构成放射状断层。5.雁列式断层：由若干条呈斜向错列展布的正断层构成雁列式断层。6、块断型断层：两组方向不同的大中型正断层相互切割构成。形状呈方格状或菱形块状。二、逆断层及逆冲推覆构造概念：逆断层的基本类型可分为高角序逆断层：倾角45 °。低角度逆断层：倾角45。，以30。左右者常见。位移量很大的低角度逆断层称为逆冲断层；倾角十分低缓、推移距离在数公里（通常5Km）以上的大逆冲断层 称为推覆构造。推覆构造上盘的岩

55、体称为推覆体；下盘称原地岩体或原地体 逆冲断层和推覆构造是地壳中最常见的构造之一。（一）逆冲断层一般特征1、逆冲断层常显示强烈挤压破碎现象,形成角砾岩、碎粒岩和超碎裂岩 等断层岩。常出现劈理化、节理化、剪切带或各种柔褶皱。2、逆冲席（推覆体）遭受强烈剥蚀可形成飞来峰和构造窗。飞来峰和构造窗：逆冲推覆构造发育地区遭受强烈侵蚀切割，将部分外来岩块剥掉而露出下伏原地岩块时,表现为在一片外来岩块中露出一小片被断层圈闭的由较年轻地层组成的原地岩块，地貌上常常成为凹陷和洼地的负地形，这种现象称为构造窗。若剥蚀强烈，外来岩块被大片剥蚀，只在大片剥露出来的原地岩块上残留小片孤零零的被断层圈闭的外来岩块称为 飞来峰。逆冲推覆构造的扩展方式有两种可能的方式，即前展式（背驮式）和后展式（上迭式）。（二）几何特征和犷展方式几何特征：逆冲推覆构造的断面几何形态呈台阶式，由新坪（沿软弱层发育）"77"二 和断坡交替构成。断坪：指断层面的"一7" 顺层逆冲断层部分U断坡：为切穿两断坪之 间 的 地层剖 面的逆 冲断层部分，2灯皿题2.犷展方式,逆冲推视构迨一般里 叠瓦状，叠瓦式斯足的犷展方式有两种:前展式二新的逆冲需钵