构造地质学复习资料

构造地质学

复习资料1．绪论1.构造变形的场的基本类型：伸展构造，压缩构造，升降构造，走滑构造，滑动构造，旋转构造。（伸、缩、升降、减、滑、旋）。2.朱志澄将构造层次分为：表构造层次、浅构造层次、中构造层次、深构造层次。其中表、浅构造层次为脆性破裂域，中深构造层次为塑形流变域。2．沉积岩岩层构造1.构造的类型、成因、规模、和形态千差万别，但是从几何学看，基本可以归纳为：面状构造和线状构造。2.面状构造的三大产状要素：走向、倾向、倾角。（1）走向：1.走向线：倾斜平面与水平面的交线.2.走向：走向线两端所指的方向（相差180°）（2）倾向：1.倾斜线：倾斜平面上与走向线垂直的线。2.倾向：倾斜线(下端)在水平面上的投影所指的方向。（3）倾角：倾斜平面与水平面的交角。（4）视倾斜线：当剖面与岩层的走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线。

（5）视倾角（假倾角）：视倾斜线与其在水面上的投影线间的夹角。（真倾角总是大于假倾角）3.沉积岩层的原生构造（1）原生构造：沉积、成岩过程中所形成的构造。（2）次生构造：成岩之后，遭受地质作用变化后的构造。（3）层理：由于岩石成分、构造和颜色的突变或者渐变所显示出来的一种成层构造。4.原生构造鉴定岩层的顶低面（1）递变层理（韵律层理、粒序层理）递变层理的特点是：在一个单层中，从底面到顶面粒度由粗到细。（下粗上细）（2）层面暴露标志：泥裂、雨痕泥裂：在剖面上呈“V”字型，开口示顶、尖端示底。

雨痕：凹面示顶，凸面示底。5.倾斜岩层倾斜岩层露头界线复杂，表现为与地形等高线交切关系，并显示出一定的规律性，即在经过山脊和河谷时，均呈“V”字形态展布，即“V”字形法则。相反相同（岩层倾向与地面坡向相反，露头线与等高线同向弯曲）相同相反（岩层倾向与地面坡向一致，岩层倾角＞地面坡角，露头线与等高线反向弯曲。）相同相同（岩层倾向与地面坡向一致，岩层倾角＜地面坡角，露头线与等高线同向弯曲。）水平等高，垂直直线6.接触关系（1）整合接触：一套套产状一致时代连续的底层之间的接触关系为整合接触。（2）不整合接触：如果上、下两套地层之间有明显的间断，即先后沉积的上、下两套地层之间有明显的缺失，这种接触关系为不整合接触。1.平行不整合：不整合面上、下两套地层的产状彼此平行一致，但是时代间断而地层缺失。

（下降、沉积—上升、沉积间断、遭受剥蚀—再下降、再沉积）2.角度不整合：两套地层产状不一致，地层缺失，有强烈构造运动。（下降、沉积—强烈构造运动—下降、再沉积）地质年代：由老到新（寒武纪（）奥陶纪（O）志留纪（S）泥盆纪（D）石炭纪（C）二叠纪（P）三叠纪（T）侏罗纪（J）白垩纪（K）古近纪（E）新近纪（N）第四纪（Q））3．应力分析基础1.应力：在外力作用下，物体内任一截面单位面积上的内力大小。2.在考虑研究对象内部某一截面的内力时，可以设想沿此截面将物体截开，并将其中的一部分移去，但仍保留对另一部分的作用力，然后考虑被保留部分的平衡，则可计算出该截面上的内力。此分析方法称为截面法。3.当P不垂直于截面时，有：正应力：垂直截面的应力，以σ表示剪应力：平行截面的应力，以τ表示4.物体内各个点的应力状态在物体占据的空间内组成的总体，称为应力场。4．变形岩石应变分析1.变形的基本方式可分为四种：平移、转动、形变和体变。2.应变椭球体（1）定义：单位圆球体经均匀应变变成的椭球，用来表示岩石应变状态的椭球。（2）特征：1)变形前是球，均匀变形后为一椭球；2)有三个相互垂直的主轴（X、Y、Z），分别代表最大、中间、最小应变轴（或λ1、λ2、λ3；A、B、C），沿主轴方向只有线应变，而无剪应变；（3）有三个相互垂直的主平面（YZ、XZ、XY），分别垂直X、Y、Z轴；AB面（xy面）——最大压缩面（表征褶皱轴面，劈理面等）；BC面（yz面）——张性面（表征张性构造的方位）；AC面（xz面)——最大拉伸面（表征矿物的定向排列）。3.递变变形：在变形过程中，物体从初始状态到最终状态的过程是一个由多次微量应变的逐渐叠加过程，这种变形的发展过程称为递变变形。递变变形分为共轴递进变形、非共轴递进变形。（1）共轴递进变形：在递进变形过程中，如果各增量应变椭球的主轴始终与有限应变椭球的主轴一致，这种变形叫共轴递进变形。递进纯剪切是共轴递进变形的典型实例。（2）非共轴递进变形：在递进变形过程中，如果各增量应变椭球的主轴始终与有限应变椭球的主轴不一致，这种变形叫非共轴递进变形。递进的简单剪切是非共轴递进变形的典型实例。5．岩石力学性质1.弹性变形：外力解除后，岩石能恢复原有形状和大小的变形。2.塑性变形：外力解除后，岩石不能恢复原有形状和大小的变形。3.断裂变形：外力达到强度极限时，岩石失去完整形状，并产生破坏现象的变形。（强度极限——在外力作用下固体物质抵抗破坏的能力（抗破能力））4.脆性变形：在破坏前不出现或很少出现塑性变形的变形。5.韧性变形：在破坏前出现了显著塑性变形的变形。6.岩石的能干性：岩石的能干性是用来描述岩石变形行为相对差异的术语，能干的岩石比不能干的岩石不易发生粘性流动。6．劈理1.劈理：是一种由潜在分裂面的将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。2.劈理的基本特征是具有域结构。表现为岩石中的劈理域和微劈石相间排列。劈理域：劈理域常是由层状硅酸盐或不溶残余物质富集成的平行状或交织状的薄条带或薄膜。微劈石：微劈石是夹于劈理域间的窄的平板状或透镜状的岩片。3.劈理的分类（1）流劈理：由片状、板状、扁圆状矿物或集合体的平行排列构成的，使岩石分裂成无数薄片。1）是变质岩中或强烈变形岩石中最常见的一种次生透入性面状构造。2）泛指岩石在变质固态流变过程中新生的平行面状构造，是岩石变形时岩石内部组分发生压扁、拉长、旋转和重结晶作用的产物。（2）破劈理：岩石中一组密集的剪破裂面，裂面定向与岩石中矿物的排列无关。（破劈理的间隔一般为数毫米指数厘米，超过数厘米时称为剪节理）（3）滑劈理：一组切过先存次生面理的差异性平行滑动面。7．线理1.线理：是岩石中广泛发育的一种多具有投入性的线性构造。（1）原生线理：成岩过程中形成的线理。（2）次生线理：成岩后，在构造变形中形成的线理。2.线理按运动关系分类（1）a线理：与物质运动方向平行的线理，与最大主应变轴A轴一致，如拉伸线理、矿物生长线理。

（2）b线理：与物质运动方向垂直的线理，平行应变主轴B轴，如石香肠构造，窗棂构造等。3.石香肠构造：是不同力学性质互层的岩系受到垂直或接近垂直的岩层挤压时形成的，软流层被压向两侧塑性流动，夹在中间的强硬层不易发生塑性流动而被拉伸，以致断裂。属于b线理。4.窗棂构造：是强硬层组成的形似一排棂柱的半圆柱状大型线状构造。它常沿着强弱岩层相邻的强硬层界面出现。属于b线理。8．褶皱作用的基本概念和类型1.褶皱的基本形态：背形和向形

2.褶皱的基本类型：背斜和向斜3.按轴面产状分类：直立褶皱；斜歪褶皱；倒转褶皱；平卧褶皱；翻卷褶皱。4.按枢纽产状分类：水平褶皱；倾伏褶皱；倾竖褶皱。5.褶皱的位态分类：直立水平褶皱；直立倾伏褶皱；倾竖褶皱；斜歪水平褶皱；斜歪倾伏褶皱；平卧褶皱；斜卧褶皱。6.从属褶皱的利用：根据不对称从属褶皱轴面与其上下相邻的褶皱面或包络面所夹的锐角，可

以指示相邻层的相对滑动方向，从而确定岩层层序正常或倒转及其背斜、向斜位置。7.从褶皱过程中岩层的变形行为来看，可把褶皱分为主动褶皱和被动褶皱两类（1）主动褶皱：各岩层韧性差比较显著，岩层的力学性质和层理积极地控制着褶皱的发育时，这种褶皱称为主动褶皱。（2）被动褶皱：当各层岩石间的韧性差很小，层理在褶皱变形中不再具有力学上的不均一性，而只是被动地作为变形的标志，这种褶皱称为被动褶皱。7.底辟构造：一般由变性复杂的高塑性层（如岩盐、石膏等）为核心，刺穿变形较软的上覆脆性岩层的一种构造，属于典型的不协调褶皱。（1）一般分为：底辟核，核上构造和核下构造。（2）高塑体为岩盐类时，称盐丘构造。8.兰普赛褶皱类型（1）等斜线：褶皱正交剖面上层的上、下界面的相同倾斜点的连线。（2）分类：1）I类：等斜线向内收敛

P98IA型：等倾斜线强烈向内收敛，不等长。（顶薄褶皱）IB型：等倾斜线向内弧收敛，等长。（等厚褶皱）IC型：等倾斜线向内弧轻微收敛，不等长。（过渡褶皱）2）II类：等倾斜线平行且相等，曲率相等。（相似褶皱）3）III类：等倾斜线向外弧收敛、内弧撒开、倒扇形。（顶厚褶皱）9.褶皱的作用类型（1）纵弯褶皱作用（P109）：指岩层受到顺层挤压力的作用而形成的褶皱。1)中和面褶皱作用（P115）：由于层的切向长度变化而成的单层弯曲，类似于向平板梁末端加压而成的弯曲。由于层的中间有一个无应变面，所以称中和面褶皱作用。应变特征：（1）是一种平面应变，褶皱轴平行于区域的中间应变轴。（2）褶皱层各处垂直层面的厚度不变，是典型的IB型平行褶皱。（3）褶皱层的总厚度不变，但其内部的各个部分顺层发生了长度的变化以调解层的弯曲。（外弧伸长，内弧缩短）2)顺层剪切作用：弯滑褶皱作用：弯流褶皱作用：9．节理（P133）1.节理：岩石中的裂隙，是没有明显位移的破裂。2.按成因分类：原生节理；次生节理

按力学性质分类：剪节理；张节理3.剪节理：由剪应力产生的破裂面。（1）产状稳定（沿走向和倾向延伸较远）；（2）节理面平直光滑，时有擦痕，脉壁平直；（3）切穿砾石、胶结物或较大的矿物颗粒；（4）常发育成共轭X节理系；（5）由羽列组成；4.张节理：由张应力产生的破裂面。（1）产状不稳定，延伸不远；侧列产出；（2）节理面粗糙不平整，无擦痕；（3）常绕砾石和粗砂颗粒而过，一般不切割；（4）多开启性，脉体充填，形态多成楔形；（5）不规则树枝状、网状、有时呈追踪X型共轭剪节理形成锯齿状张节理、雁行式、放射状、同心圆状的组合形式；5.缝合线构造与节理相似的小型构造，常见于不纯灰岩中。其形成是压溶作用的结果，一般在构造作用下先形成裂缝，进而在压溶作用下易溶成分流失，难溶成分聚积发育成缝合线构造。6.节理的分期与配套（P137）分期：就是从时间尺度上对一定地区的所有节理进行分类，划分出先后序次，确定其长幼关系。配套：是指在统一应力场中形成的各组节理的组合关系。（配套的节理是同期的，但同期的节理不一定是配套的。）10．断层概论1.断层：地壳岩体中顺破裂面发生明显位移的破裂构造。2.按两盘运动的方向分类：正断层；逆断层；平移断层（1）正断层：断层的上盘相对下盘向下滑动。

（2）逆断层：断层的上盘相对下盘向上滑动。（3）平移断层：两盘顺断层面走向相对位移。3.逆冲推覆构造（P151）（1）构造窗：当逆冲断层和推覆构造发育的地区遭受强烈的侵蚀切割，将部分外来岩体剥掉而露出下伏原地岩体，表现为在一片外来岩体中露出一小部分有断层圈闭的较年轻的地层。（2）飞来峰：如果侵蚀强烈，外来岩体被大片侵蚀，只在大片被剥露出来的原地岩体上残留小片孤零零的外来岩体，称为飞来峰。（飞来峰常常成为陡立山峰，构造窗常位于地形低洼处。）4.走向断层引起的效应断层性质断层产状和岩层产状的关系二者倾向相反断层倾角大于地层倾角断层倾角小于地层倾角正断层地层重复（A）地层缺失（B）地层重复（C）逆断层地层缺失（D）地层重复（E）地层缺失（F）两盘运动方向下降盘出现新地层下降盘出现新地层上升盘出现新地层

5.断层两盘相对运动方向的确定（P165）（1）根据两盘新老关系（前述走向地层6种情况）。（2）牵引构造1）剖面上：１．正牵引

２．反牵引2）阶步：与擦痕直交的陡坎正阶步：陡坎指示对盘运动方向

反阶步：陡坎指示本盘运动方向（3）羽状节理：断层两侧派生羽状剪节理、张节理，锐角指示本盘运动方向。（4）断层两侧小褶皱：轴面与断层锐角指示对盘运动方向。6.同沉积断层（1）又称生长断层，一般发育于沉积盆地边缘。在沉积盆地形成发育过程中，盆地不断沉降，沉积不断进行，盆地外侧不断隆起。（2）特点1）一般为走向正断层，剖面上呈勺状或铲式；2）上盘地层明显增厚，生长指数=下降盘厚度/上升盘厚度；3）断距随深度增大，地层愈老，断距愈大；4）常在上盘发育逆牵引构造。11．伸展构造1.伸展构造：在岩石圈拉伸及薄化作用下形成的特殊构造组合系统。2.伸展构造形式（P172）（1）地堑：由两组走向近平行且相向倾斜的正断层构成。两断层之间共同上盘下降，形成阶梯状负地形.（2）地垒由两组走向近平行且相背倾斜的正断层构成。两断层之间共同下盘上升，形成阶梯状正地形.3.逆冲推覆构造的几何结构（P183）台阶式是逆冲推覆构造的基本格架，由长而平的断坪和连接期间的短而陡断坡交替构成。（1）断坪—长而平，顺层发育，在软弱层或岩性差异显著的界面上；（2）断坡—短而陡，连接断坪之间切层发育，在坚硬的岩层中。4.逆冲推覆构造扩展（1）前展式或背驮式：新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之下，断层依次向前方（前陆）扩展，增生在前锋。（2）后展式或上叠式：新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之上，断层依次向后方（腹地）扩展，增生在后缘。5.逆冲推覆带中，褶皱作用类型（1）断弯褶皱作用：逆冲岩席在爬升断坡过程中引起的作用。褶皱在断坡形成之后（2）断展褶皱作用：褶皱形成