地质力学PPT文档格式.ppt

地质力学PPT文档格式.ppt

《地质力学PPT文档格式.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地质力学PPT文档格式.ppt（125页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

在不同性质的构造应力作用下，会出现不同性质的结构面；

不同性质的结构面特征，反映了所受构造应力的性质是不同的。

根据结构面的特征，分析结构面的力学性质，推测所受构造应力的性质，找出构造变动和构造运动的规律。

二、结构面力学性质和分类,物体内部任意截面上的应力，可以分解为垂直于截面和平行于截面作用的两个分量，分别称为正应力和剪应力。

正应力又可根据作用的方向，分为压应力和张应力。

在这些应力的分别作用下，相应就会出现五种力学性质不同的结构面。

1.压性结构面（挤压面）：

在压应力作用下形成。

例如褶曲轴面、逆断层和逆掩断层面，片理面和一部分劈面等。

2.张性结构面（张裂面）：

在张应力作用下形成的。

如一部分正断层面和一部分劈理面等。

3.扭性结构面（扭裂面）：

是在扭应力作用下形成的。

如平移断层面，一部分正断层面、剪节理面、一部分劈理面等。

二、结构面力学性质和分类,二、结构面力学性质和分类,4.压性兼扭性结构面（压扭性结构面）：

是既具有压性、又具有扭性特征的结构面。

如一部分斜冲断层面、一部分褶曲轴面等。

5.张性兼扭性结构面（张扭性结构面）：

是既具有张性又具有扭性特征的结构面。

比如一部分上盘斜落的正断层面、一部分弧形断裂面等。

1.压性破裂结构面的主要特征压性破裂结构面一般呈舒缓波状，沿走向或倾向都有这种特征。

在主要的压性破裂结构面两侧，岩石经常呈挤压状态，挤压剧烈的部分有时形成与主要断裂面平行的片理或叶理带。

断裂面一侧或两旁常形成挤压破碎带，带内或近旁有时出现许多构造透镜体。

其长轴与挤压面平行一致，围绕着构造透镜体的片理或叶理都很发育。

三、破裂结构面的鉴定特征,三、破裂结构面的鉴定特征,压性破裂结构面往往与其它挤压面一起成群出现，它们独自或与一系列褶皱一道构成一个挤压带，有时可见到强烈的紧密褶皱、倒转或叠瓦式冲断裂等现象。

在断裂面两旁或断裂带内，常有鳞片状矿物（如云母、滑石、绿泥石、叶腊石、石墨等）或柱状、针状矿物（如角闪石、绿帘石等），均呈定向排列，与主要挤压面平行。

在压性破裂结构面附近的岩石中，往往产生有形状极不规则的石英或方解石的晶片、晶块。

它们的分布是凌乱的，但远离挤压面就逐渐减少或消失，大致呈带状分布。

如果是逆断层，在断层面上常常可以见到与走向垂直的擦痕；

在剖面上，在断层面两旁或一侧的岩层常有牵引现象，有的可以看到羽状节理或入字型分支断裂，它们与主断裂面的交线大致都是水平的；

在某种情况下，还可能出现旋轴大致水平的帚状构造。

三、破裂结构面的鉴定特征,2.张性破裂结构面的主要特征张裂面的形状一般不规则，有时呈锯齿状或犬牙交错的形态，断裂面比较粗糙不平整。

单纯的张裂面上，很少出现大片擦痕。

平行的张裂面往往形成张裂带，每个张裂面往往延长不远即消失；

张裂面之间岩石条带大都参差不齐，迅速尖灭；

有的在剖面上呈上宽下窄的楔形裂口。

三、破裂结构面的鉴定特征,在张裂带中或张裂面附近也往往出现角砾岩带，角砾呈棱角状、大小悬殊、分布杂乱、散漫无定向；

角砾岩质地比较疏松，有时被碳酸盐、铁质、硅质及其它矿物质胶结。

沿张裂带或张裂面常有岩脉或矿脉充填，有时有岩浆侵入体。

沿张裂面经常有裂隙发生，裂隙有大、有小，裂隙中有时可见破碎岩块。

三、破裂结构面的鉴定特征,3.扭性破裂结构面的主要特征扭裂面产状稳定，断面平直、光滑，有时呈镜面，常表现出象刀切一样的整齐；

裂面上常有大量近于水平的擦痕，有时还出现阶步和反阶步，可以根据它们的特征判别两盘相对位移的方向。

扭断裂有时伴生有构造角砾岩，并且常有糜棱岩。

扭裂面上有时有硅质、方解石等动力薄膜，有时有绿泥石、绿帘石或镜铁矿等应力矿物。

扭裂面常平行成群出现，形成扭裂带，将岩石切割成板状。

三、破裂结构面的鉴定特征,阶步是发育在断层面上或纤维状晶体中的一种小陡坎，其高度一般不超过数毫米，延伸方向大致与擦痕或纤维状晶体的延伸方向垂直。

小陡坎是一组横向拉断面或者是纤维状晶体的顶面，由于是背着断层两盘相对位移的方向而被保留下来，因此它是指向断层对盘相对位移方向。

反阶步与阶步形态十分相似，所不同的是在小陡坎的根部有切入岩石的小裂缝。

这是由于断层两盘相对位移时，断层面受到剪切应力的作用，使两侧产生羽状剪裂面切入岩石或形成楔形张节理。

小陡坎的倾向指向本盘相对运动方向。

经常出现两组不同方位的扭裂面互相交切成x型，往往是一对共轭扭裂面，将岩石切成方形或菱形岩块。

两组的发育程度有时不一致。

扭裂面两盘的岩层、脉体、砾石、早形成的裂隙等，均可被扭裂错移。

可根据这些现象判定相对位移的方向和距离。

在平面上，主扭裂面一侧或两旁，往往出现羽状节理、入字型分支断裂（或褶皱）及平面牵引现象，有时并有旋轴大致呈铅直的旋扭构造出现。

这些次一级构造面与主扭裂面的交线、旋扭构造的旋轴，均与主扭裂面的倾斜线近于一致。

三、破裂结构面的鉴定特征,4.压性兼扭性破裂结构面的主要特征压性兼扭性破裂结构面，既有压性的特征，又有扭性的特征，故可以用以上列举的压性及扭性破裂面的主要特征来判别。

此外，斜冲断裂面上，常见显示上盘斜冲的擦痕和阶步。

这时，断裂的一盘或两盘可出现地层牵引、羽状节理、入字型分支断裂（或褶皱）及其某些旋扭构造，这些次一级构造面与斜冲断裂面的交线或旋扭构造的旋轴，常是既不与斜冲断裂面走向平行，也不与其倾向一致。

5.张性兼扭性破裂结构面的主要特征张性兼扭性破裂结构面，既有张性的特征，又有扭性的特征，故可以用以上列举的张性及扭性破裂面的主要特征来判别。

三、破裂结构面的鉴定特征,由于构造运动的不断发展，同一结构面的力学性质可以发生转化。

鉴别结构面的力学性质，必须注意是否有转化及其转化过程。

导致结构面力学性质转化的原因有两种。

一种是在同一方向、同一性质构造作用力的持续作用下，伴随着构造形变的发展，结构面的力学性质发生变化。

另一种是受两次构造运动的结果。

四、同一构造面力学性质的转化,四、同一构造面力学性质的转化,严格讲，前一种才是结构面力学性质的转化。

后一种乃是两次构造运动的复合，使同一岩块或地块发生两次构造变动，由于两次构造运动的压力方向不同，使结构面力学性质发生转化。

故后一种应属于后期改造，或称为构造复合。

四、同一构造面力学性质的转化,同一岩块或地块在同一方式应力作用期间，所形成的不同形态、不同规模和不同力学性质的构造形迹，存在着一个变形的发展过程。

在不同发展阶段出现的构造形迹之间，往往存在着挨次控制和因果关系。

先后出现的构造形迹所反映的局部应力场，其应力作用方式是不相同的。

生成较晚的构造形迹，往往是由于生成较早的构造形迹在生成的过程中诱导派生出来的。

先生成者控制了后生成者。

构造形迹这种有成生联系的先后次序，在地质力学上称为“构造序次”。

五、构造形迹的序次和级别,一般，第一序次的构造形迹，称为初次构造，第二、三序次的构造形迹，称为再次构造或派生构造。

五、构造形迹的序次和级别,构造形迹的序次和级别是两个完全不同的概念。

序次是从时间上来说明，在同一场构造运动中形成的、有成生联系的构造形迹，在成生上的先后次序。

级别是从空间上来说明构造形迹规模的大小。

由于在同一场构造运动中，先生成的构造形迹往往对后生成的构造形迹起着控制和限制作用，因此一般来说初次构造形迹规模较大，再次构造形迹规模较小，存在着一定的对应关系。

但序次和级别并不一定都有完全对应的关系，初次构造并不都是规模很大的高级构造，再次构造的规模也未必就比初次构造小。

所以，在分析构造形迹的序次和级别时，必须根据具体情况做具体分析。

五、构造形迹的序次和级别,不同序次的构造形迹反映的力学本质是不相同的。

对它们的分析，是从力学本质来研究构造形变的发生、发展和演变过程，有利于比较准确地分辨各种构造形迹之间的主从关系，比较准确地识别构造形态和鉴别结构面的力学性质。

实际工作中，常会把构造形迹的序次和级别等同起来，把一些本属于规模大的再次构造误认为是初次构造，致使对构造的分析得出错误的结论。

所以，地质力学特别强调构造序次和级别的概念。

并强调在实践中，从观察和鉴别各个结构面的力学性质入手，分析它们的成生序次，这样才能为正确地分析构造规律奠定可靠的基础。

五、构造形迹的序次和级别,第二节构造体系与构造型式,一、构造体系的概念二、构造型式及其确定原则三、构造体系的级别和序次四、构造体系的形成时期,构造体系概念是在经过长期观察和研究了构造形迹之间的内在联系、空间分布规律，以及在大量事实的基础上概括出来的理性认识。

构造体系的定义（李四光）：

“构造体系是许多不同形态、不同性质、不同级别和不同序次，但具有成生联系的各项构造要素所组成的构造带，以及它们之间所夹的岩块或地块组合而成的总体。

”,一、构造体系的概念-地质力学的核心,具有成生联系、聚集成带的构造形迹群称为构造带。

以褶皱为主的称为褶皱带，以断裂为主的称为断裂带，两者兼有的称为褶皱断裂带。

构造带间常夹有一些构造形迹相对微弱的岩块或地块，呈不同几何形态，被构造带包围或半包围。

如果在一定范围内，构造带及其组成的构造形迹及构造带之间所夹的岩块或地块，大体上都是在同一时期、经同一次构造运动、或者断续的经过几次方向和性质相同的构造运动产生的，它们都存在着成生联系、有规律地组合在一起，那么就可以作为一个整体划为个构造体系。

一、构造体系的概念,由于组成地壳各部分的岩块或地块的力学性质有差异，它们的几何形态各不相同，同一场构造运动在不同地域出现的构造应力场的方向和性质不尽相同，从而产生的构造体系都会有自己的形态特征，呈现出各种各样的类型。

例如，有的构造体系的总体几何形态象“山”字形，称为山字型构造体系；

有的构造体系的总体几何形态象“多”字形，称为多字形构造体系，等等。

这些构造体系的具体型式，称为构造型式。

二、构造型式及其确定原则,不同构造型式，是受不同边界条件和协调条件控制的。

通常把研究对象以外的其它物体称为外界，把属于研究对象本身的且与外界直接接触的那些接触面称为边界。

边界条件边界的形状、所受的外力及外界给予它的限制。

协调条件又称为变形协调条件或变形连续条件，是指保证连续固体形变后仍为连续固体的条件。

二、构造型式及其确定原则,确定构造型式的三原则：

必须是在不同区域里叠次出现、普遍存在的，而不是由于偶然的局部原因形成的；

应变图象必须在力学理论上能够得到完善和统一的解释；

能通过室内试验再造出来、并能多次重复出现。

二、构造型式及其确定原则,按构造体系规模大小，可以分为巨型、大型、中型、小型等不同级别。

这种级别的划分是相对的，各级之间不存在明显的界线。

巨型或大型构造体系占