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文档简介

1、构造地质学综合复习资料构造地质学综合复习资料第一章1、何为地质构造?答:地质构造简称构造,是地壳或岩石圈各个组 成部分的形态及其相互结合的方式和面貌特征的 总称。2、什么是构造地质学?共有哪些任务和基本研究 方法?答:构造地质学(广义):地质学的一个重要分 支。研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构 造作用及其成因机制,以及其相互间的影响、时 空分布和演化规律的学科。构造作用或构造运动 常是其它地质作用的起始或触发的主要因素,因 此,构造地质学说通常也就成为地质学的基本学 说。构造地质学(狭义):地质学的基础学科之一, 主要研究组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈 中力的作用下变形形成的各种构造

2、。构造地质学第2页共99页3、什么是石油构造地质学?在石油地质勘查中的 位置如何?答:石油构造地质学研究内容相当广泛,既包括 结构,建造方面,也包括变形,改造方面。石油 地质构造研究是石油地质研究的一根重要支柱, 是评价油气远景不可缺少的依据,构造变形和演 化是成藏和保存的一个控制因素。第二章一、1、岩层,地层、层理三者有何区别 ?答:层理:沉积岩最常见的一种原生构造,通过 岩石成分、结构和颜色在剖面上的变化 所显现出来一种成层构造。地层:是指同一个地质时代的岩层组合。岩层:两个平行或近于平行的层面(顶、底) 限制的岩性大致相同的层状岩体。2、在垂向剖面中和地质图上海侵层位与海退层位 有何表现

3、?答:海侵层位在垂向剖面中表现为由下向上沉积 物颗粒由粗变细,所反映的沉积环境由浅水到深 水,由氧化到还原,海退层位与此相反。构造地质学第 3页共99页海侵层位在地质图上表现为新地层的地质界 限超过老地层,并盖在其上,形成超覆不整合, 海退层位在地质图上表现为新地层的分布面积比 老地层小。3、什么是原始倾斜?答:由于地形起伏而造成的岩层倾斜叫做原始倾 斜。4、何为穿时现象?答:同一沉积岩层,由于所处的地理位置,物源 供应与沉积环境的不同,常在横向上出现岩性变 化,称为横向变化;相反,岩性相同的岩层,也 可能不是同一岩层,可能是同一岩层的综合体, 包括了相当长的时代,这种现象叫做穿时现象。 5、

4、水平岩层有何特征?答:1)水平岩层在地质图中的表现为其地质界线 与等高线平行、沟谷处V尖指向上游;2)地层一般向上变新;3)厚度h =顶底界线高差;4)露头宽度(a尸h(厚度)/tg ?(坡度)二、1、什么是岩层产状三要素?构造地质学第 4页共99页答:岩层产状三要素为:走向、倾向和倾角。走向:面状构造与水平面的交线两端所指的方向。倾向:倾斜平面上与走向线垂直的线叫倾斜线, 倾斜线在水平面上的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投影的夹角。2、何为视倾角、视倾向?真倾角与视倾角如何换算?答:视倾向:截面的走向。视倾角:面状构造与截面交线与视倾向的夹角。真倾角与视倾角间的

5、关系:tg 6=cosatg a, a 为真倾角,3为视倾角。3、W字形法则的内容和应用条件是什么?答:按照倾斜岩层产状与地面坡向坡度的关系,7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。构造地质学第 5页共99页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,不整合面等。使用“V字形法则时,要注意两点。1)倾斜岩层的

6、走向与沟谷延伸方向平行时,不符 合7字形法则。2) 7 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。三、1、哪些标志可用于判断岩层的顶面和底面 ?答:层理标志:递变层理和斜层理。层面标志:波痕、泥裂、雨痕、底面印模等。 生物标志:植物根系、贝壳类化石、叠层石等。 冲刷槽和冲刷印模。构造地质学第 6页共99页同生变形:滑移作用产生变形、差异负荷压实 作用和异常孔隙压力作用。2、真厚度,铅直厚度、视厚度三者有何不同 ? 答:真厚度(h):顶底面之间垂直距离铅直厚度(H):顶底面之间沿铅直方向的距 离二者的关系:h=HX cos a视厚度:不垂直于走向

7、的剖面上岩层顶底面 之间的垂直距离。3、如何求取岩层的厚度、埋藏深度和露头宽度 ? 答:岩层的厚度就是该岩层顶面和底面标高之差。在岩层厚度和倾角不变的情况下,岩层露头 宽度取决于地面坡度以及岩层倾向与坡向的关 系。在岩层厚度和地面坡度不变的情况下,其露 头宽度取决于岩层倾角大小和倾角与坡角之间的 关系。四、1、整合与不整合反映在地壳运动性质上有何不 同?答:整合接触:上、下地层在沉积层序上没有间断,产状基本一致,岩性或所含化石一致或构造地质学第 7页共99页递变。它们是在地壳相对稳定情况下缓慢下 降接受连续沉积形成的。不整合接触:上、下地层间的层序发生间断, 即先后沉积的地层之间存在地层缺失。

8、缺失 了一个阶或一个段的地层才能确定不整合。2、平行不整合与角度不整合有何异同?答:平行不整合(假整合):由两套平行的沉积岩形成的不整合。不整合面上、下两套地层产状平行,但因时 代间断而地层缺失。平行不整合的形成过程为:下降、沉积-上 升、沉积间断、遭受剥蚀一下降、再沉积。角度不整合(不整合):年轻沉积岩层覆盖 于褶皱或掀斜的早期地层之上而形成的不整合。不整合面上、下两套地层间不仅有地层缺失, 而且产状不同。褶皱形式和变形强弱程度、断裂 构造发育程度和性质不同,变质程度和岩浆活动 存在明显差异。上覆地层的底面切过下伏构造和 不同时代地层的界面。构造地质学第 8页共99页形成过程:沉降、沉积-变

9、形与隆升、剥蚀沉降、沉积。3、嵌入不整合、超覆不整合,非整合各指什么 ? 答:嵌入不整合:不整合面在局部地方凹凸不平, 致使上覆地层和下伏地层均与之呈截交关系,这 种接触关系可以成为嵌入不整合。超覆不整合:由于水侵作用,在海(湖)盆地 的边缘地带,使越来越新的地层直接覆于剥蚀面 之上而形成的新老地层之间的接触关系。非整合(国内也称为角度不整合):层状沉 积岩覆盖于侵入岩和深变质岩形成的剥蚀面上而 形成的不整合关系。代表较深或时间较长的剥蚀 期。4、何为古潜山?答:古潜山与潜山的涵义是相同的,是指由古老的岩石组成的、被后期的沉积地层所覆盖的山。即较老地层组成的地形突起(基岩突起) 出露地表,遭受

10、风化、剥蚀,之后下降埋藏, 上覆有较年轻地层沉积。5、哪些标志可用于确定不整合的存在 ?构造地质学第 9页共99页 答:1)地层标志:时代、岩性、古生物2)地层产状的不同3)古风化壳、底砾岩4)变形特征5)变质和岩浆岩特征6)同位素年龄资料的依据6、怎样确定不整合的形成时代?答:形成时代指不整合面上下地层间缺失地层的 时代,即下伏最年轻地层到上覆最老地层的时代。7、与不整合有关的油气圈闭有哪些基本类型 ? 答:不整合面以下可以形成剥蚀不整合圈闭,不 整合面之上可以形成超覆不整合圈闭,岩性上倾 尖灭圈闭和透镜体圈闭。第三章一、1、什么是内力?其与外力有何关系?答:内力:是指同一物体内部各质点之间

11、相互作 用的力。内力又可分为固有内力和附加内力。我们规定物体未受外力作用时的内力(即固 有内力)为零,物体受外力作用时的内力改变量 (即附加内力)称为内力。构造地质学第 10页共99页当物体受外力作用时,物体内部便产生与外 力作用相抗衡的内力,与外力大小相等,方向相 反。2、什么是应力?分为几种?怎样确定其正负? 答:应力是作用在单位面积上的内力,它表示内 力的强度。据应力的性质、方向和作用面的关系,可分为:合应力、正应力、主应力等。习惯上,构造地质学规定:压应力为正;逆时 针的剪应力为正,顺时针的剪应力为负。3、一点的应力状态可用哪几个应力分量来表示?为什么?答:一点的应力状态可用六个独立的

12、应力分量: 爪 y 5(25 ay Rz) TZx来表示,也可以用三个主应力 g, C2, 03来表示。4、平面应力状态下的应力公式怎样应用?怎样确定民值?答:平面应力状态是指微小六面体在平面上只受 两个垂直方向上主应力作用时的应力状态。构造地质学第11页共99页假设b i)b 2的方向分别为x轴和y轴)民为截面 的法线与x轴正向的交角。 TOC o 1-5 h z 1212i 2cos 222= 12=-12 sin 225、平面应力莫尔圆怎样画?怎样应用?答:应力莫尔圆代表物体内一点的应力状态。经过这一点的任一截面上的应力分量b 0和。等于莫尔圆上对应点的横坐标和纵坐标。若截面法线与某一参

13、照面的夹角为a ,则在莫 尔圆上以该参照面为起点,沿相同方向旋转2 a圆心角所到达点的横、纵坐标分别为截面 上的正应力和剪应力。6、平面主应力莫尔圆、平面纯扭应力莫尔圆、平面一般应力莫尔圆三者有何不同?答:平面主应力莫尔圆:22答:平面主应力莫尔圆:2212212 =22平面纯扭应力莫尔圆:2 2= 2平面一般应力莫 TOC o 1-5 h z 22x y2 x y222x构造地质学第12页共99页1、什么叫变形?什么叫应变?答:变形:物体受到力的作用后,其内部各点间 的相对位置发生改变,称为变形。变形可以 是体积的改变,也可以是形状的改变,或二 者均有改变。2、线应变与扭应变的正负值是怎样规

14、定的 ?答:在构造地质学中,规定由压应力产生的压 正,由张应力产生的张为负。3、泊松效应指什么?答:每种岩石都有自己的泊松比,一般均不超过 0.5。岩石这种性质称为泊松效应,它对解释岩石 的变形具有重要意义。4、应变椭球体指什么?答:在变形前的连续介质中任意划定一个圆球体, 当介质发生均匀变形时,圆球体变成了椭球 体,这种椭球体称为应变椭球体。5、什么是应变椭球的无伸缩面和等伸缩面?答:如果在应变椭球体中有某些半径,它们的长 度与原来的圆球半径相同,那么有这些椭球半径 所组成的轨迹曲面称为应变椭球的无伸缩面。在构造地质学第13页共99页应变椭球中若有某些半径,它们的伸长量都相同, 那么有这些椭

15、球半径所组成的轨迹曲面称为应变 椭球的等伸缩面。三、1、何为弹性、塑性?答:弹性:岩石受外力作用发生变形,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,岩石的这种力学性质叫弹性。塑性:当外力继续增加,变形继续增强,以 致当应力超过岩石的弹性极限时,此时如将外力 去掉,变形后的岩石不能完全恢复原来的形状, 这种变形称为塑性变形,岩石这种力学性质叫塑 性。2、岩石变形方式有哪几种?答:岩石变形方式主要有:1)基本变形方式:岩石变形最基本的形式是 线变形和角变形。它们组成了五种基本的变形方 式:拉伸,压缩,剪切,弯曲和扭转。2)均匀变形和非均匀变形3)递进变形构造地质学第 14页

16、共99页3、均匀变形和非均匀变形有何特征?各包括哪几 种变形方式?答:均匀变形:岩石的各个部分和变形性质、方 向和大小都相同的变形称为均匀变形。其特征是:原来的直线变形后仍是直线;原来相 互平行的直线变形后仍然相互平行。根据变形过程中应变主轴的空间方位是否发生变 化,分为:非旋转变形和旋转变形非均匀变形:岩石各点变形的方向、大小和 性质是变化的称为非均匀变形。弯曲和扭转均属 于非均匀变形。4、什么是递进变形?答:岩石在受力条件不变的情况下,由初始形态 变形为最终形态的过程,是由一系列连续发生的 瞬时无限小应变的累积过程,此过程称为递进变 形。5、岩石变形可分为几个阶段?答:岩石与其它固体物质一

17、样,其变形通常经历 三个阶段:弹性变形、塑性变形和断裂变形。这构造地质学第 15页共99页 三个阶段虽然依次发生,但不是截然分开的,而 是互相过渡的。6、弹性变形有何特征?答:岩石在变形前,内部各个质点都处于平衡状 态。当其受力变形后,原来的平衡被打破,各个 质点发生了位移,吸收了一定的位能,达到新的 平衡。在短期内去掉外力作用后,岩石内部各个 质点,又会在其吸收的位能作用下恢复到原来的 位置。7、何为松弛?何为蠕变?答:若保持变形不变,而应力随时间的增长逐渐 减小,这种现象称为松驰。岩石在受力变形过程中,若保持应力不变, 应变则随时间的增长而逐渐加大,这种现象称蠕 变。蠕变是不可恢复的永久应

18、变 8、塑性变形有哪些基本的机制?答:塑性变形的机制有两种:粒间滑动和粒内滑 动。9、岩石的破裂方式有哪两种?答:张裂和剪裂是岩石破裂的两种形式。构造地质学第16页共99页10、为什么剪裂角小于90。?它与哪些因素有 关? 答:岩石剪切破裂时,包含最大主应力轴 i象限的 两个共轲剪切破裂面之间的夹角称为共轲剪切破 裂角。从应力分析可知,两组最大剪应力作用面与 最大主应力轴1或最小主应力轴3的夹角均为 45 ,二面之间的夹角为90 ,其交线平行于中 间主应力轴2。但从野外实地观察与室内试验来 看,岩石内两组初始剪裂面的交角常以锐角指向 最大主应力方向,即包含i的共斩剪切破裂角常小 于90 ,通常

19、约为60左右,而剪裂角则常小于45。剪裂角的大小取决于内摩擦角 的大小,内摩 擦角小,剪裂角就大;内摩擦角大,剪裂角就小。 此外剪裂角大小与岩石所处温度、压力条件有关。 这是因为同一种岩石在不同的变形条件下其内摩 擦角并不一样。11、外界因素怎样影响岩石的力学性质和岩石的 变形? 答:1)岩石的成分、结构和构造构造地质学第 17页共99页不同成分的岩石,其抗压、抗张、抗剪强度 相差很悬殊。一般说来,含硬度大的颗粒矿物越 多的岩石,强度越大,往往呈脆性变形。含硬度 小的片状矿物,尤其含具有滑感的鳞片状矿物越 多的岩石,强度越小,往往呈韧性变形2)围压围压一方面增强了岩石的韧性;另一方面大 大提高

20、了岩石的强度极限,而弹性极限也有所增 Wj。围压对岩石力学性质和变形的影响在于,围 压使固体物质的质点彼此接近,增强了岩石的内 聚力,从而使晶格不易破坏,不易断裂。3)温度许多岩石在常温常压下是脆性的,随着温的 升高,岩石的强度就会降低,弹性就有所减 弱,韧性则大为增加,易于变形。温度增高对岩石力学性质和变形影响的原因 是:当温度增高时,岩石质点的热运动增强,从 而减弱了它们之间的联系能力,使物质质点更容 易位移。构造地质学第18页共99页4)溶液地壳中的岩石,大部分都或多或少地含有溶 液或水分,有的含有油、气。它们都会降低岩石 的弹性极限,提高韧性,使岩石软化,易于变形; 在构造应力作用的配

21、合下,溶液还会促使矿物的 溶解和新矿物的形成,从而有利于岩石的塑性变 形。溶液影响岩石力学性质和变形的原因,是由 于溶液的加入使分子活动能力加强,分子间的内 聚力减弱,岩石发生软化,强度降低。5)孔隙压力因为岩层中孔隙压力增大,就会使岩石屈服 强度降低,从而易于变形。孔隙压力也可促进岩 石破裂。岩石孔隙流体的高压所产生的浮力作用 能较好地解释推覆构造和重力滑动构造的形成机 制。6)时间时间对岩石力学性质和变形的影响,主要表 现在施力速度、重复受力和蠕变与松弛。a.快速施力,能加快岩石变形速度,使岩石表现构造地质学第19页共99页 为脆性变形。缓慢施力,则会使脆性物质发生塑 性变形。施力速度影响

22、岩石力学性质和变形的原 因,是在缓慢的外力作用下,岩石质点有充分时 间固定下来,于是表现为塑性变形。在快速施力 的条件下,岩石质点来不及重新排列就破裂了, 故呈现出脆性变形的特征。b.重复受力 四、1、何为构造应力场?通常用什么来表示?答:受力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。构造应力场是指地壳 内某一瞬时一定范围内的应力状态。在构造应力场研究中要确定三个方面的问 题,即定时、定向、定量。因此,在表示构造应 力场时,也要突出这三个问题。应力迹线和应力 网络常用于表示构造应力的方向。2、在理想情况下,变形图像与应力网络有何对应 关

23、系?答:从理论上分析,最大主应力迹线和最小主应 力迹线在各点都是直交的;两组共轨的最大剪应 力迹线在各点也是直交的,并且被最大、最小主构造地质学第 20页共99页应力迹线所平分。在理想情况下最大主应力迹线与褶皱轴向和 逆断层线垂直,与正断层线平行,平分两组共轲 剪节理的锐夹角;最小主应力迹线垂直于正断层 线,平分褶皱轴和逆断层线,平分两组共轲剪节 理的钝夹角;最大剪应力迹线与褶皱轴、正断层 和逆断层线的夹角均为45 ,与两组共轲剪节理近 于平行。3、边界条件包括哪些内容?答:边界条件包括外力条件、几何边界、边界附 近的应力分布三个方面。第四章一、1、什么是褶皱、背斜、向斜?它们之间有何关系?

24、答:褶皱:岩石中各种面状构造(层理、层面、 面理)发生弯曲形成的变形构造。根据组成褶皱的中心地层(核部)和两侧地层(两 翼)的新、老关系,将褶皱分为两种基本类型: 背斜和向斜。背斜是核部由老地层、翼部由新地层组成的褶皱构造地质学第 21页共99页向斜是核部由新地层、翼部由老地层组成的 褶皱。答:1) 分。 成的面 答:1) 分。 成的面 褶皱面翼:褶皱中心两侧平滑弧状部分。转折端:褶皱从一翼到另一翼的过渡的部 枢纽:单一褶皱面上曲率最大点的连线。轴面(枢纽面):各相邻褶皱面的枢纽连轴迹:褶皱轴面在地表的出露痕迹,即各 最大弯曲点在地表出露点的连线。7)脊线和槽线:同一褶皱面的横剖面上, 沿 背

25、形最高点的连线为脊线,沿向形最低点的连线 为槽线。8)褶轴:与枢纽平行的一条直线,该直线平 行移动构成的面与褶皱面完全一致。3、线状构造的产状通常用什么来表示? 答:线状构造用倾伏向和倾伏角,侧伏向和侧伏 角来表示。构造地质学第 22页共99页4、倾伏角、倾伏方向、侧伏角,侧伏方向各指什 么?答:线状构造的倾伏角是指在直立面上量得的该构造线与其在水平面投影线的夹角;倾伏方向就是线状构造的水平投影线指向该 线向下一端的方位。侧伏角是指在线状构造所在的构造面(或其 它几何参考面)上量得的该构造线与该构造面走 向线之间的锐夹角;侧伏方向就是构成上述锐夹角的走向线的一 端的方位。5、何为褶皱的波长和波

26、幅?答:褶皱的大小以褶皱的波长(W)和波幅(A)来确 定。褶皱波长(W : 一个周期波的长度,即等于 两个相间拐点之间的距离。波幅(A):中间线与枢纽点之间的距离。6、何为闭合背斜?闭合度和闭合面积各指什么?构造地质学第 23页共99页 答:如果背斜的枢纽向两端倾没时,成为一个四 周被同一岩层包围的背斜,叫做闭合背斜 (Closed anticline)。闭合度:背斜顶到溢出点之间的高差。在构 造等高线图上,则是最高等高线与最低的闭合等 高线之间的高差。闭合面积:背斜已被闭合部分所占的面积, 也就是闭合构造内最低一条完全闭合的构造等高 线所包围的面积。指的是平面面积。7、怎样估算闭合构造的闭合

27、度?答:闭合度:闭合构造最高点与其同一层面上可 以闭合的最低点(溢出点)的高差。利用构造等值线可以很方便地求取闭合构造 的闭合度,公式为:H = n h式中:Hl闭合度, h构造等值线距,n一可闭 合的构造等值线条数。1、根据轴面产状和枢纽产状,通常将褶皱分成哪 些类型? 答:1)根据轴面产状构造地质学第 24页共99页a.直立褶皱:轴面近直立,两翼倾向相反, 倾角近相等。b.斜歪褶皱:轴面倾斜,两翼倾向相反,倾 角不等。c.倒转褶皱:轴面倾斜,两翼向同一方向倾 斜,一翼地层倒转。d.平卧褶皱:轴面近水平,一翼地层正常, 另一翼地层倒转。e.翻卷褶皱:轴面弯曲的平卧褶皱。2)根据枢纽产状a.水

28、平褶皱:枢纽的倾伏角近于水平(0。)b.倾伏褶皱:枢纽倾斜c.倾竖褶皱:枢纽直立(90 )2、里卡德的分类有何特点?答:根据褶皱轴面和枢纽产状的分类:1)直立水平褶皱(I区):轴面近于直立(倾角为9080 ),枢纽近 水平(倾伏角010 );2)直立倾伏褶皱(n区):构造地质学第 25页共99页轴面近于直立(倾角为9080 ),枢纽倾 斜(倾伏角1070 );3)倾竖褶皱(III区):轴面近于直立(倾角为9080 )枢纽也近 于直立(倾伏角为7090 );4)歪斜水平褶皱(IV区):轴面倾斜(倾角8020 ),枢纽近水平, 倾伏角为010 );5)平卧褶皱(V区):轴面和枢纽均近水平, 倾(伏

29、)角020 ;6)斜歪倾伏褶皱(VI区):轴面和枢纽都倾 斜,但倾向和倾斜程度不一致;7)斜卧褶皱(W区):枢纽和轴面两者倾向及倾角基本一致,轴面 倾角为2080 ,枢纽倾伏角为1070。 3、据形态,褶皱可分成哪些基本类型 ? 答:1)褶皱的平面形态分类根据褶皱的某一岩层在平面上出露的纵向长度 和横向宽度之比,将褶皱描述为:线状褶皱(Linear fold):长宽之比大于10 : 1构造地质学第 26页共99页的狭长形褶皱长轴褶皱(longaxis fold ):长宽之比介于10 : 1至ij 5 : 1的褶皱。短轴褶皱(Brachy fold):长宽之比介于3 : 1 5: 1之间的褶皱构

30、造,包括短轴背斜和短轴向斜 (见4-21B)。在含油气盆地中,短轴背斜形态一般 较简单,保存也较完整,可形成良好的储油构造。穹窿构造(Dome):长宽之比小于3: 1的背斜 构造,褶皱层面呈浑圆形隆起。构造盆地(Structural basin):长宽之比小于3 : 1的向斜构造,褶皱层面从四周向中心 倾斜。2)褶皱横剖面形态分类a.根据翼尖角大小分为:开阔褶皱、中常褶 皱、紧闭褶皱、等斜褶皱;b.根据岩层在横剖面上的弯曲形态:圆弧状 褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱和屉状褶皱、扇形褶 皱、挠曲;构造地质学第 27页共99页c.根据褶皱中同一岩层的厚度在褶皱不同部 位的变化特点:等厚褶皱、顶厚褶皱和相

31、似褶皱、 顶薄褶皱;d.根据褶皱中各层弯曲形态的变化特征:协 调褶皱、不协调褶皱。三、1、褶皱构造有哪些基本的形态类型?答:1)褶皱在横剖面上的组合类型a.复背斜和复向斜:两翼被一系列次一级褶 皱所复杂化了的巨大背斜和向斜。常出现在构造 运动强烈的地区。b.侏罗山式褶皱:一般呈隔档式或隔槽式褶 皱。隔档式褶皱:由一系列平行排列的紧闭背斜 及其间平缓开阔的向斜组成的褶皱组合。以欧洲 侏罗山最为典型。隔槽式褶皱:由一系列平行排列的紧闭向斜 及其间平缓开阔的背斜组成的褶皱组合。c.单斜挠曲和构造阶地:前者为缓倾斜岩层 中一段突然变陡的现象,后者为陡倾斜岩层中一构造地质学第 28页共99页 段突然变缓

32、的现象。它们一般出现在褶皱微弱的 地区。2)褶皱的平面组合a.阿尔卑斯式褶皱:又称全形褶皱。基本特 点:一系列线状褶皱呈带状展布,所有褶皱的 走向基本上与构造带的延伸方向一致;整个带 内的背斜和向斜呈连续波状,基本同等发育,布 满全区;不同级别的褶皱往往组合成巨大的复 背斜和复向斜并伴有叠瓦状断层。b.日尔曼式褶皱:又称断续褶皱。由等轴或 短轴褶皱(背斜为主)组成的构造组合,主要发 育于构造变形十分轻微的地台盖层中。c.雁列褶皱(en echelon folds ): 一系歹!j 呈雁行状排列的褶皱。d.帚状褶皱:一系列相间排列的背斜和向斜, 向一端收敛,向另一端撒开,形如扫帚。由区域 水平旋

33、扭应力场所形成。e. S”或反“S”形褶皱:由一系列褶皱所 组成的“ S,或反S形的褶皱带。构造地质学第 29页共99页f.背斜带:在一定的构造部位,由同一构造 运动形成的,一系列方向大致相同的背斜所组成 的构造。g.长垣:为一长条形的隆起,其上由一系列 平缓宽大的背斜沿其轴向的方向排列而成。2、形成平行状褶皱、雁行状褶皱、帚状褶皱的构 造应力场各具有何种性质?答:平行状褶皱是由区域水平挤压应力所形成的; 雁行状褶皱是受区域水平力偶(扭应力)作用形成的;帚状褶皱是由区域水平扭应力场所组成的。四、1、褶皱形成机制有哪些基本类型?各有何特征? 答:1)纵弯褶皱作用纵弯褶皱作用(Buckling)系

34、指岩层受顺层挤 压应力作用而形成褶皱的过程而言。地壳中的水 平运动是造成这种作用的地质条件,因此地壳中 的多数褶皱是纵弯褶皱作用的产物。纵弯褶皱作用又可分为:弯滑褶皱作用和弯 流褶皱作用。2)横弯褶皱作用构造地质学第 30页共99页岩层因受到与层面垂直方向上的挤压而形成褶 皱的作用称为横弯褶皱作用(Bending)。横弯褶皱 作用的挤压也多自下而上。产生这种力的原因, 包括地壳升降运动、岩浆的上拱作用、盐岩层及 其它高塑性岩层的底辟作用以及沉积、成岩过程 中产生的同沉积压实作用等等。3)滑褶皱作用剪切褶皱作用(Shear folding) 是指岩层沿着一 系列不平行于层面(一般呈大角度)的密集

35、剪裂面 或劈理面发生有规律的差异滑动而形成褶皱的作 用,也称滑褶皱作用。4)柔流褶皱作用柔流褶皱作用(Flow folding) 是指高塑性岩石 (如盐岩、石膏、粘土)或处于高塑性状态的岩石, 受应力的作用而发生塑性流动并形成褶皱的作 用。由这种作用所形成的褶皱,称之为柔流褶皱。5)膝折作用它是一种兼具弯滑褶皱作用与剪切褶皱作用 两种机制的特殊褶皱作用。膝折作用实质上包括构造地质学第 31页共99页 转折端的不平行于层面的剪切滑动和两翼的层间 滑动。2、弯滑褶皱作用与弯流褶皱作用有何区别 ? 答:弯滑作用主要特点有如下几方面:(1)各单层有各自的中和面,而整套褶皱岩层 没有统一的中和面。各相邻

36、层面相互平行(形成平 行褶皱),褶皱各部位之厚度大体相等。(2)相邻岩层的层间滑动方向为各相邻上层相 对向背斜转折端滑动,各相邻下层相对向斜转折 端滑动。(3)坚硬岩层之间的塑性层,在弯滑作用下 (坚硬层的相对滑动),常形成不对称的层间小褶 皱。弯流作用的主要特征是:(1)大都发生在脆性厚层之间的塑性层内 (如泥 灰岩、盐层、煤层、粘土岩层等);(2)层内物质流动方向一般是从两翼流向转折 端,形成顶厚褶皱或相似褶皱(横弯褶皱作用时相 反);(3)当软硬互层的岩层受到顺层挤压时,硬岩层构造地质学第 32页共99页仍形成平行等厚褶皱,软岩层因流动而形成顶厚 褶皱。这样出现顶厚与等厚两种褶皱同生共存

37、的 现象。3、纵弯褶皱作用与横弯褶皱作用有何不同 ? 答:横弯褶皱作用也会引起弯滑作用和弯流作用, 但是,它们与纵弯褶皱作用有明显的不同,其区 别如下:(1)横弯褶皱作用的岩层整体处于拉伸状态,所 以不存在中和面;(2)横弯褶皱作用所形成的褶皱一般为顶薄褶 皱,尤其是由于岩浆侵入或高韧性岩体上拱造成 的穹窿更明显(图4-35)。在这种情况下,顶部不 仅因拉伸而变薄,而且还可能造成平面上的放射 状张性断裂或同心环状张性断裂,如为矿液充填, 就会形成放射状或环状矿体;(3)横弯褶皱作用引起的弯流作用是使岩层物 质从背斜顶部向两翼流动(易形成顶薄褶皱),韧 性岩层在翼部由于重力作用和层间差异流动可能

38、 会形成轴面向外倾倒的层间小褶皱;构造地质学第 33页共99页(4)横弯褶皱作用一般形成单个褶皱,尤其以 穹窿或短轴背斜最为常见,很少形成连续的波状 弯曲。4.在压扁作用下,褶皱的岩层发生哪些变化 ? 答:在压扁作用下,褶皱岩层内各点的应变状态 也随之发生有规律的变化(中和面消失,全部变 为压扁)。褶皱翼部岩层越压越薄,转折端附近 的岩层越压越厚,位于褶皱翼部的脆性薄岩层往 往受到垂直压缩方向上的拉伸。五、1、哪些主要的因素,怎样影响着褶皱作用 ? 答:1)层理和厚度对褶皱形成的影响层理及成层构造使岩石具有均一性,使岩层 在受力发生变形时,可以通过层间滑动或层内物 质塑性流动(或二者兼有)而弯

39、曲成褶皱。岩层的厚薄对褶皱的形态和大小也有显著的 影响。具体地讲,当岩性相同、厚度不同的岩层 受到同样的水平挤压时,厚岩层往往形成曲率小、 波长大的平缓开阔褶皱、而薄岩层则形成曲率大 (弯曲度大)、波长小的紧闭褶皱。2)岩石力学性质对褶皱形成的影响构造地质学第 34页共99页岩石力学性质直接影响褶皱的形态和类型。野外观测和实验表明,一套强、弱岩层成互层的 岩系发生褶皱时,强岩层常以弯滑褶皱作用为主, 形成平行褶皱(在褶皱转折端产生扇状楔形张节 理),并对整个褶皱的形态起控制作用,而弱岩层 被迫迁就强岩层弯曲形成的空间,形成顶厚褶皱 (在转折端易形成反扇形流劈理)。3)外力作用方式的影响顺层水平

40、挤压力形成纵弯褶皱,简单的纵弯 褶皱作用形成平行褶皱。垂直层面的挤压力往往 形成横弯褶皱,横弯褶皱往往长、短轴近等,相 互之间具较强独立性。平面水平力往往形成雁列 式褶皱,扭动左右复杂时,形成帚状褶皱、“S”形或反“ S”形褶皱组合。4)基底构造对盖层褶皱的影响基底或深层构造特别是基底断裂对盖层或浅层的 褶皱形态和组合分布具有较大的影响,通过模拟 实验也可以证实这一点。例如,有些雁行褶皱就 是由基底中的平移断层(走向滑动断层)的水平剪 切作用所引起的盖层褶皱。六、构造地质学第 35页共99页1、露头区褶皱的研究有哪些主要内容? 答:在露头区主要研究褶皱的形态、褶曲内部的 小构造、褶曲的完整程度

41、、褶皱的展布方式和叠 加关系。2、从属小褶皱有何基本特点?答:从属褶皱主要发育于强岩层之间的薄层弱岩 层,也可以发育于厚的弱岩层中的薄层强岩层, 这时弱岩层发育辟理,薄的强岩层形成小褶皱。 从属褶皱在主褶皱的不同部位有不同的特点。位 于主褶皱翼部的从属褶皱(即拖曳褶皱)常为不 对称褶皱。利用层间小褶皱轴面与主褶皱层面所 夹锐角方向指示相邻岩层相对运动方向的规律, 可以确定背斜与向斜的位置及岩层相对层序。从 属褶皱的枢纽常与主褶皱枢纽平行,可以反映中 间应变轴的方位。3、覆盖区褶皱的研究主要应用哪些资料 ? 答:覆盖区褶皱的研究主要应用钻井录井资料, 物探资料,地层倾向倾角资料等。4、在实验室中

42、研究褶皱作用有哪些主要手段 ? 答:褶皱作用的实验室研究,常通过比例模拟、构造地质学第 36页共99页光弹应变分析和有限单元法等。七、1、何为生长背斜?有何特征?答:生长背斜(Growth Anticline )是指在盆地普遍 沉陷、沉积的背景上,由于局部(通常是基底的局 部)隆起所形成的沉积岩层的背斜构造,也称同沉 积背斜、同生背斜。特征:(1)生长背斜在剖面上的形态为上部平 缓、下部陡的开阔背斜。(2)生长背斜的同一岩层 厚度顶部薄、两翼厚,顶部可能出现多次的局部 不整合,而两翼常出现超覆和退覆现象。生长背 斜属顶薄褶曲。(3)生长背斜在岩性特征方面,同 一层岩性由顶部向两翼逐渐变细,即顶

43、粗翼细。(4)生长背斜顶部(构造高点)自上而下普遍发生 明显的偏移。2、通常从哪些方面研究生长背斜?答:生长背斜的研究主要是通过形态、厚度、不 整合和岩性等方面的分析,恢复其发生、发展的 过程。这些具体分析主要是在古构造图和古构造 发育史剖面图上进行。3、生长背斜与油气聚集有何关系?构造地质学第 37页共99页答:主要有以下几方面:1)有利于形成良好的储集层;在盆地内的古隆 起,因为对岩性起控制作用,使古隆起上的储油 物性普遍变好。这种良好的储集层为早期的油气 聚集提供了优越的条件。同时古隆起具有沉积时 的原始倾斜,又有邻区地层增厚时的压差,为早 期油气运移提供了途径。2)古隆起带上有长期发育

44、的圈闭构造,并且又 具备储油物性的有利相带,是油气高产富集的场 所。3)古隆起的鞍部,因水流阻力较小,砂岩呈舌 状突起,往往顶部变薄。越过古隆起的顶部,于 背水的一侧下倾尖灭,在其它因素配合下形成岩 性油藏。4)有利于形成构造、岩性及地层等多种类型的油 藏。生长背斜是富集油气的重要条件,但是它对 油气藏形成也有不利的一面,主要是它常易于暴 露在水面遭受剥蚀,使油气散失。第五章一、1、何为节理?有何基本特征?构造地质学第 38页共99页答:节理:岩石中有一定排列规律的无明显位移的裂隙。节理发育的基本特征是分布普遍,发育不均, 同时又具有方向性和组系性。2、节理怎样被分类?构造节理可分为哪些类型?

45、 答:节理形成的原因很多,按节理形成与岩石形 成的时间先后关系,可将节理分为原生节理和次 生节理两个基本类型。构造节理:由构造运动形成的节理,称为构 造节理,又名内生节理。构造节理的分类主要包 括几何分类与成因分类。1)几何分类a.与岩层产状关系的分类走向节理;倾向节理;斜向节理;顺层节理b.与褶皱枢纽产状关系的分类纵节理;斜节理;横节理2)成因分类张节理;剪节理3、张节理和剪节理各有哪些主要特征 ? 答:剪节理的基本特征:构造地质学第 39页共99页(1)产状稳定,延伸较远。(2)平直光滑,有时具剪切滑动擦痕。未被矿 物充填时是平直闭合缝,如被充填,脉宽较为均 匀,脉壁较为平直。(3)发育于

46、砂、砾岩等岩石中的剪裂,一般穿 切砾石和胶结物。(4)常常组成共轨“ X”型共轨裂隙,锐角平 分线指示主压应力方向.往往成等距排列。(5)主剪裂面由羽状微裂面组成。(6)剪节理的尾端变化有:折尾、菱形结环和 节理叉。张节理的基本特征:(1)产状不稳定,延伸不远。单条节理短而弯 曲,若干条呈侧列。(2)裂缝面粗糙不平,无擦痕。(3)在胶结程度中等的砾岩或砂岩中常常绕 砾石或粗砂粒而过,如切穿砾石,破裂面也凹凸 不平。(4) 一般被矿脉充填。脉宽变化较大,脉壁不平直构造地质学第 40页共99页(5)发育稀疏,很少密集成带。(6)张节理有时呈不规则的树枝状,各种网络 状,有时也追踪“ X”型共轲剪节

47、理形成锯齿状张 节理、单列或共轲雁列式张节理,有时也呈放射 状或同心圆状组合。4、纵弯褶皱作用可形成哪些类型的节理 ?各有何 特征?答:可形成早期平面共轲剪节理系:节理直 立,早期平面X型剪节理(锐夹角指向挤压方 向)当应力继续作用,使岩层弯曲形成褶皱时可 形成晚期平面共轲剪节理系横张节理:发育于岩层弯曲前的横张节理, 常追踪早期的两组平面X型剪节理而呈锯齿 状延伸。压扁作用导致产生剖面共轨剪节理系纵张节理:(1) 一般在脆性岩层中发育较好, 走向平行褶皱枢纽方向,延伸不远,节理面,层 面,并常呈上宽下窄的楔形开口; 2)追踪背斜两 组晚期平面X型剪节理,呈锯齿状延伸。构造地质学第 41页共9

48、9页层间扭节理:发育在脆性岩层中;形成一组与岩层层面斜交的剪节理;走向平行于褶皱枢扭 方向;锐夹角指向邻侧岩层的滑动方向。旋转剪节理和同心状扭节理:前者的方位大 致垂直于层面,后者则平行于层面。5、横弯褶皱作用可形成哪些类型的节理 ?答:由于岩层表面各个方向上普遍经受张应力的 作用,从而形成环型张节理系和放射型张节理系。6、节理与断层有何关系?答:断层附近节理的数量显著增加,密度相对增 大,因为断层的形成是应力集中的结果。断层附近节理带的宽度加大。因为断层两盘 在错动过程中,派生次一级应力。在断层的端点,拐点,交汇点、分支点和错 列点最容易出现新的节理。7、背斜的哪些部位往往是节理分布的密集带

49、 ? 答:背斜的以下部位往往是节理分布的密集带: (1)枢纽或轴的延伸方向;(2)构造高点的范围之 内;(3)枢纽发生弯曲的部位;(4)倾伏端;(5)岩 层倾角突然变陡的地带构造地质学第 42页共99页8、岩石的力学性质怎样影响节理的发育程度 ? 答:沉积岩的力学性质主要受控于岩石的成分和 结构,岩层的厚度及岩系组合等。几种常见的沉积岩的节理发育程度由多到少 依次为:白云岩、石灰岩、粉砂岩,粘土岩,盐 岩、无水石膏。化学岩的节理发育程度与结晶程度有关,粗 晶大于细晶,结晶不均匀者大于结晶均匀者。碎屑岩的节理发育程度与粒度、胶结物成分 和胶结程度有关。厚度较大的岩层,节理较少,厚度较薄的岩 层,

50、节理发育较多。脆性岩层节理发育,塑性岩 层节理则不发育。9、何为节理的分期与配套?答:节理的分期:就是区分不同时期形成的节理 的先后关系。常利用切断错开,限制中止、相互 切错等现象。节理的配套:是找出反映区域构造应力作用 的各种不同类型、不同序次和不同级别的节理, 将它们作为一个整体进行研究,推导出区域构造构造地质学第 43页共99页应力作用的方向。重要的是确定剪节理的共轲关 系。第六章一、1、什么叫断层、断层面、断层线、断盘 ? 答:断层:断层是岩层或岩体顺破裂面而发生明 显位移的断裂构造。断层面:断层的断裂滑动面,简称断层面。断层线:断层面与地表或地下某层面的交线, 称为断层线。断盘:断层

51、是断层面两侧的岩层或岩体。2、什么是相当点、相当层?答:相当点:相当点是指未断之前的一个点在断 层位移以后出现在两盘上的两个点。相当层:相当层指出现在断层两盘的同一地 层。3、断距和滑距各有哪些类型?各指什么? 答:断距:地层断距:指断层两盘相当层层面之 间的垂直距离;铅直地层断距:指两盘相当层层面之间的铅直距离;构造地质学第 44页共99页水平断距:指两盘相当层层面之间的水平距离;滑距:水平滑距:是总滑距的水平投影;走向滑距:是总滑距在断层面走向线 上的分量;倾斜滑距:是总滑距在断层面倾斜线 上的分量;铅直滑距:也称断层落差,是总滑距 的铅直分量;倾向滑距:是倾斜滑距的水平分量。二、1、按形

52、态、力学成因和组合关系,断层可分为哪 些类型?各有何特征?答:1)按断层与有关构造的几何关系分类根据断层产状和所在岩层产状的关系,可将 断层分为走向断层、倾向断层、斜向断层和顺层 断层;根据断层走向与褶皱轴向的关系,可将断 层分为纵断层、横断层和斜断层。2)按断层两盘相对运动方向分类构造地质学第 45页共99页a,正断层是上盘相对下盘向下滑动的断 层。正断层一般较陡,其断层面倾角多在 4590之 间。b,逆断层是上盘相对下盘向上滑动的断 层。断层面倾角大于45的逆断层成为高角度逆断 层,断层面倾角小于45的逆断层称为低角度逆断 层,也称逆掩断层。高角度逆断层常常在逆断层 发育区产出。c,平移断层是两盘顺断层面走向相对移动 的断层。根据两盘相对移动方向,平移断层有右 行(右旋)和左行(左旋)

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