构造地质学复习资料Word文件下载.docx

1、层系组：是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。2.岩层产状的表示方法岩层的产状系是指岩层面在三维空间中的方位，由走向与倾斜（包括倾向、倾角）来确定。走向：岩层面与水平面相交的线叫走向线。倾向：层面上与走向线相垂直并沿斜面向下所引的直线叫做倾斜线。倾角：岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线（倾向）之间的夹角就是岩层的倾角。文字和符号两种表示方法方位角表示法：一般只测记倾向和倾角。象限角表示法：以北和南的方向作为0，一般测记走向、倾角和倾向象限。符号表示法：在地质图上，岩层产状要素是用符号来表示。3.岩层露头形态（水平、直立、倾斜）水平岩层的露头界线在地质图上，表

2、现为与地形等高线平行或重合。直立岩层露头界线在地质图上是沿走向呈直线延伸，不随地形等高线弯曲而弯曲。倾斜岩层露头界线分布形态则较复杂，表现为与地形等高线成交切关系，遵循“V”字形法则。4.如何判断沉积岩层的顶面和底面利用沉积岩层原生构造确定岩层顶面和底面。 斜层理：由一组或多组与层面或层系界面斜交的细层组成。判别：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。 粒序层理：在一个单层内，从底到顶粒度由粗逐渐变细，相邻两层序之间可能有突变，且某些岩层具有反粒序现象。 波痕：波峰尖端指向岩层顶面，波谷圆弧凹向底面。 泥裂：又称干裂，是未固

3、结的沉积物露出水面，失水干枯时，因压缩而形成与层面大致垂直的裂缝。在剖面上一般呈“V”字形，有时切穿层面也可呈“U”字形，尖端均指向岩层的底面。 雨痕、冰雹痕及其印模：凹坑总是分布在岩层顶层，印模出现在岩层的底面。 冲刷痕迹：固结和不固结的沉积层，在露出水面或在水下时，因流水的冲刷，在沉积层的层面上造成沟、槽和浅坑等凹凸不平的冲刷痕迹，沟、槽和浅坑为顶，印模为底。 古生物化石的生长和埋藏状态：基部指向岩层底面，穹状纹层凸出指向顶面。5.“V”字形法则的内容是什么？ 当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线与地形等高线的弯曲方向一致。即在沟谷处，岩层界线的“V”字形尖端指向沟谷上游，而穿越山脊时，“

4、V”字形尖端则指向山脊的下坡；但岩层界线的弯曲度总是比等高线弯曲度小； 当岩层倾向与地面坡向相同，且岩层倾角大于底面坡度角时，岩层界线与地形等高线成相反的方向弯曲。在沟谷中，“V”字形露头线尖端指向下游；在山脊上，则指向山脊上坡； 当岩层倾向与地面坡向相同时，岩层倾角小于底面坡度角时，岩层露头界线与地形等高线弯曲方向相同。但在沟谷中，岩层露头界线的“V”字形尖端指向上游，在山脊上，其“V”字形尖端则指向山脊的下坡。岩层界线的弯曲度总是比等高线弯曲度大。6.岩层出露宽度及控制因素（厚度、倾角、倾向、坡向）水平岩层的露头宽度是随岩层的厚度和地面的坡度变化而变化的，当地面的坡度相同时，厚度大的岩层露

5、头宽度就宽，厚度小的岩层露头宽度就窄；当岩层厚度相等时，底面坡度缓，露头宽度就宽；地面坡度陡，岩层露头宽度就窄。在陡崖处，岩层上、下层面界线的投影线就重合一条线，即露头宽度为零，岩层尖灭。倾斜岩层的露头宽度主要取决于岩层的厚度和倾角，还受地面坡角，坡向与岩层的倾角、倾向之间的关系的影响。当岩层与坡向相反时，一般地面坡度缓，岩层露头就宽，坡度陡，露头就窄；岩层出露在悬崖峭壁上，则岩层顶、底面的界线在平面上的投影重合成一条线，尖灭假想。当岩层面与倾斜地面直交时，这时露头宽度小于岩层厚度；岩层倾角达90时，露头宽度等于岩层厚度，且不受地形影响左侧的岩层；当岩层面与地面之间的交角（指相交锐夹角）由大变

6、小，则露头宽度由窄变宽。7.地层接触关系类型地层接触关系基本可分为整合和不整合两种类型。整合：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，它们是连续沉积形成的，这种上、下地层间的接触关系，称为整合接触。 地层的整合接触反应了在形成这两套地层的地质时期该地区地壳处于持续地缓慢下降状态，或虽然短期上升，但是沉积作用从未间断，或者地壳运动与沉积作用处于相对平衡的状态，沉积物逐层连续沉积，这样就形成了两套地层的整合接触关系。不整合：上、下地层间的层序发生间断，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

7、岩石被侵蚀的时期。地层之间的这种接触关系称为不整合。不整合可分为平行不整合和角度不整合。平行不整合表现为上、下两套地层产状彼此平行，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不整合面就代表这个没有沉积的侵蚀时期平行不整合在平面、剖面上表现为：不整合面上、下两套地层的界线在较大区域内呈平行展布，产状也基本一致，其间却缺失部分地层。角度不整合又简称不整合，主要表现为上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状又不相同。上覆的较新地层的底面通常与不整合面基本平行，而下伏的较老地层层面与不整合面相截交。角度不整合在平面、剖面上表现为：不整合面上、下两套地层的产

8、状有较明显的差异，其间又缺失一部分地层。上覆较新地层的底面界线与下伏较老的不同层位的地层相交截。8.（平行、角度）不整合形成过程及其构造意义平行不整合的形成是由于地壳在一段时间内处于上升，而在上升过程中地层又未发生明显褶皱或倾斜，只是露出水面发生沉积间断和遭受剥蚀。经过一段时期后，又再次下降接受新的沉积，从而使上、下底层之间缺失了一部分地层，但彼此的产状是基本平行的。下降沉积 上升、沉积间断和遭受剥蚀 再下降、再沉积角度不整合的形成为下降、接受沉积 褶皱上升（常伴有断裂变动、岩浆活动、区域变质等）、沉积间断、遭受剥蚀 再次下降、再沉积不整合的地质意义 不整合是确定地壳运动和岩浆活动时期的主要依

9、据，不整合面又是划分构造层的分界面。所以不整合对于研究地壳运动、地质发展历史具有重要的意义； 不整合是划分岩石地层单位的依据之一；但由于不整合不代表等时面，所以它不能作为划分年代地层单位的依据； 对不整合在空间上的分布和类型变化情况的观察研究，可以为了解地壳运动的不均衡性和古地理特征提供依据； 由于不整合面是构造上的薄弱带，富含内外生矿床，是很好的储油构造，因此，不整合的研究对于油气、金属与非金属矿床的寻找都具有重要的实际意义； 不整合主要分为平行不整合与角度不整合两种类型，平行不整合的形成主要是地壳的垂直运动（造陆运动）造成，其特点是构造变形较弱，变位明显，往往呈大面积隆起和坳陷的区域性面式

10、展布；经典的角度不整合主要由水平挤压造成（造山运动），属挤压构造动力学环境，其特点是构造变形十分强烈，往往成排成带具有明显的定向性。9.如何识别不整合面和判断其形成的时代与地壳运动有关的地质作用所产生的现象，都可作为确定不整合的直接或间接的标志。 地层古生物方面标志：上、下两套地层中的化石所代表的地质时代相差较远；或二者的化石反映出在生物演化过程中存在不连续现象，或二者的生物群迥然不同； 沉积方面的标志：上、下两套地层在岩性和岩相上截然不同，两套地层之间往往有一个较平整或起伏不平的古侵蚀面，这个面上可能保存着古风化壳、古土壤层或与之有关的残积型矿床，上覆地层的底层常有由下伏地层的岩石碎块、砾石

11、组成的底砾岩； 构造方面的标志：上、下两套地层产状不一致，构造变形强弱程度不同，因而两套地层的褶皱型式、断裂情况也各异，这是角度不整合的构造标志； 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不同特点的岩浆活动和变质作用，并各有不同类型的矿床。确定不整合形成时代 确定不整合时代时应以下伏地层的最新层位时代为下限，取其上、下限相隔最近的时代为不整合形成时代； 不要把同期地壳运动在不同地方形成不同类型的不整合，或从不同地段不整合面上、下接触的层位差异，误认为它们是不同时期的地壳运动的产物； 在一个范围较大的区域内，可以发生多次

12、地壳运动，形成多个角度不整合和平行不整合 在不整合分布区域之内，下伏地层的最新地层与上覆地层的最老地层之间这段时间内，并不一定完全处于剥蚀状态而无沉积。10.不整合研究的意义地层不整合接触是研究地质发展历史及鉴定地壳运动特征和时期的一个重要依据。在岩石地层学上也是划分地层单位的依据之一。研究不整合在空间上的分布和类型的变化情况，有助于了解古地理环境及变化。不整合面及其上、下相邻岩层中，常形成沉积矿床。不整合也是构造上的一个软弱带，常成为岩浆及其他含矿流体的活动地带，有利于形成交代型或填充型的内生矿床以及次生富集矿床。同时，不整合对油、气和地下水的储集也具有重要意义。第三章地质构造分析的力学基础

13、1.有关力的基本概念外力：对一个物体来说，另一个物体施加于这个这个物体的力称为外力。外力可分为面力和体力两种，面力是通过接触面作用于物体的力；体力是相隔一定距离对物体内每个质点都施加作用的力。内力：内力是同一物体内部各部分之间的相互作用力。应力：在内力均匀分布的情况下，作用在单位面积上的内力，称为应力。主应力-主应力轴-主平面：在单元体中这六个面上的正应力称为主应力，其性质可以是张应力，也可以是压应力；每对主应力作用的方向线称主应力轴；其作用面称主应力面或主平面。正应力-剪应力：垂直于截面上的应力叫做正应力：平行于截面上的应力叫做剪应力。2.应力状态应力状态公式-应力莫尔圆=0时，正应力值最大

14、=45时，位于最高点，剪应力值最大=90时，平行于作用力的截面，剪应力、正应力均为03.应变的基础知识变形方式：物体的变形方式有拉伸、挤压、剪切、弯曲和扭转五种均匀-非均匀变形：按照物体变形后的形状可分为均匀变形与非均匀变形两种。均匀变形是指岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形；非均匀变形是指岩石各点的方向、大小和性质发生变化的变形，弯曲和扭转属于非均匀变形。线应变-剪应变：应变分为线应变和剪应变。线应变是指物体内某方向单位长度的改变量；剪应变是指初始相互垂直的两条直线变形后，它们之间的直角改变量。岩石变形阶段：岩石变形阶段分为弹性变形、塑性变形和断裂变形三个阶段。 弹性变形：岩石

15、在外力作用下发生变形，当外力撤除后，变形可恢复，这种变形称为弹性变形。在变形的初始阶段，应力与应变成正比，对应的极限应力值称为比例极限； 塑性变形：随着外力继续增加，变形继续增强，当应力超过岩石的弹性极限后，即使将应力解除，变形的岩石也不能完全恢复原来的形状，这种变形称塑性变形；试件进入塑性变形阶段，曲线显著弯曲，后曲线变成水平状态，这意味着荷载增加很少，甚至无增加，变形也会显著增加，此时岩石抵抗变形的能力很弱，这种现象称为屈服，此对应极限应力值称为屈服极限。 断裂变形：任何岩石的弹性变形和塑性变形总是有一定限度的，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，就会产生破裂面，岩

16、石失去连续完整性，发生断裂变形，此时的极限应力值称为破裂极限，是指使固体物质开始破坏时的应力值。岩石的变形有两种方式，即张裂和剪裂。应变椭球体：当物体或者岩石发生均匀变形时，内部质点的相对位置将发生变化。设想物体和岩石变形前内部某一点为一小圆球体，变形后这个圆球体就会变成一个椭球体，该椭球体称为应变椭球体。4.影响岩石力学性质与岩石变形的因素（结果、机理） 围压因素岩石所处深度越大，围压也越大，这种压力，一方面增加了岩石的韧性；另一方面，大大提高了岩石的强度极限，弹性极限也有所增高。围压对于岩石力学性质影响的原因在于，围压使固体物质的质点彼此接近，增加了岩石的内聚力，从而使晶格不易破坏，因而不

17、易断裂。 温度因素许多岩石在常温常压下是脆性的，随着温度升高，岩石的强度降低，弹性减弱，韧性显著增强，因而有利于发生形变。温度增高对岩体力学性质影响的原因是，由于温度增高时，岩石质点的热运动增强，从而减弱它们之间的联系能力，使物质质点更容易位移。因此，当温度升高到适当程度时，较小的应力也能使岩石发生较大的塑性变形。 流体因素在干燥和潮湿条件下，岩石的力学性质是大不相同的。当岩石中有溶液或水汽时，通常可降低岩石的弹性极限，增加岩石的塑性，岩石易于变形。一种机制是在应力作用下，溶液有利于重结晶作用，它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。另一种机制是溶液的加入使分子

18、的活动力加强，因此，随着分子活动力的增强，岩石分子之间的凝聚力必然降低，从而降低了岩石和矿物的强度。第三种机制是岩石孔隙内流体通常具有一定的空隙压力，这种压力可以减小岩石内摩擦力，岩层中孔隙压力增大会使岩石屈服强度降低，因而易于变形。 时间因素时间对于岩石的力学性质与变形的影响有以下三个方面：快速施力与缓慢施力对岩石变形的影响快速施力，不仅加快岩石的变形速率，而且会使其脆性变形加强。若缓慢施力，则会使脆性物质发生塑性变形。长时间缓慢持续施力，使物体破坏所需要的应力远比迅速施力使之破坏所需要的应力小得多。当岩石收到缓慢的长时间外力的作用时，质点有充分时间固定下来，于是产生了永久变形。当快速变形时

19、，质点来不及重新排列就破裂了，所以就呈现出脆性变形的特征；重复受力对岩石变形的影响使岩石多次重复受力，虽然作用力不大，也能使岩石破裂，这时的应力值代表了物体在重复受力的情况下发生破裂最低应力极限，称为疲劳极限或耐力极限。用低于疲劳极限的应力作用于物体次数再多，也不能使物体破裂；长期作用对岩体变形的影响长时间的缓慢变形会降低材料的弹性极限；弹性不断降低，弹性变形逐渐减小，塑性变形不断缓慢增加；脆性降低，韧性增强，并可呈现流变特性。第四章褶皱构造1.褶皱的基本形式背斜/向斜、背形/向形褶皱的形态是多种多样的，而其基本类型有两种，背斜和向斜。背斜：岩层向上弯曲，其核心部位的岩层时代较老，外侧岩层较新

20、。向斜：岩层向下弯曲，核心部位岩层较新，外侧岩层较老。如褶皱岩层的新老层序不明或者褶皱的变形面不是层面而是其他构造面，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。2.褶皱要素核部：泛指褶皱中心部分的地层。当剥蚀后，常把出露在地面的褶皱中心部分的地层，简称核。翼部：指褶皱核部两侧的地层，简称翼。枢纽：指在褶皱的各个横剖面上，同一褶皱面的各最大弯曲点的连线。轴面：是一个褶皱内各相邻褶皱面上的枢纽连成的面，故又称枢纽面。轴迹：轴面与地面或任一平面的交线。转折端：指从一翼向另一翼过度的部分。脊/脊线/脊面：脊是指背斜或背形的同一褶皱面的各横剖面上的最高点；脊的连线称为脊线；若干相邻褶皱面上

21、的脊线连成的面称为脊面。槽/槽线/槽面：槽是指向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点；槽的连线称为槽线；若干相邻褶皱面上的槽线连成的面称为槽面。脊迹/槽迹：脊面或槽面与地面或任意平面的交线。波长：对称褶皱的波长等于两个同相位拐点之间的距离。波幅：相当于两个包络面之间垂直距离的一半。拐点、褶皱包络面、褶皱中间面3.线性要素褶皱枢纽和一切线装构造的产状都可用倾伏和侧伏来表示。倾伏角：是指在直立面上量得的该构造线与它水平投影线间的夹角。倾伏方向：就是线状构造的水平投影线指向下一端的方位。侧伏角：是指在线状构造所在的构造面上量得的该构造线与构造面的走向线之间的锐夹角。侧伏向：即构成上述锐夹角的走向

22、线的一端的方位。4.褶皱的几何形态圆柱状/非圆柱状褶皱5.褶皱形态横剖面上褶皱的形态 根据轴面产状和两翼产状，褶皱可以描述为：直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱以及翻卷褶皱。 根据褶皱的对称性，可将褶皱描述为：对称褶皱、不对称褶皱。 根据翼间角大小，可以将褶皱描述为：平缓褶皱、开阔褶皱、闭合褶皱、紧闭褶皱、等斜褶皱。 根据褶皱面弯曲形态，可将褶皱描述为：圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇状褶皱、挠曲褶皱在平面上出露形态：线状褶皱、短轴褶皱、穹窿褶皱、构造盆地。6.褶皱的产状类型里卡德分类依据在总结前人关于产状分类的基础上，根据褶皱轴面倾角、枢纽倾伏角和侧伏角这三个变量绘制出一个三角网图，以便

23、对褶皱产状做三维定量研究。根据轴面产状和枢纽产状，褶皱可分为七种主要类型：直立水平褶皱、直立倾伏褶皱、倾竖褶皱、斜歪水平褶皱、平卧褶皱、斜歪倾伏褶皱、斜卧褶皱。7.褶皱横剖面的几何类型根据各褶皱厚度变化分类：平行褶皱和相似褶皱根据褶皱中各层弯曲的相互协调性分类：协调褶皱和不协调褶皱兰姆赛的三类五型几何分类类：褶皱的等倾斜线向内弧呈收敛状，内弧曲率总是比外弧大，故外弧倾斜度也总是小于内弧。根据等倾斜线的收敛程度，可细分为三个亚型：A型：等倾斜线向内弧呈强烈收敛，各线长短差别极大，内弧曲率远比外弧大，为典型的顶薄褶皱；B型：等倾斜线也向内收敛，并与褶皱面垂直，各线长短大致相等，褶皱层真厚度不变，内

24、弧曲率仍大于外弧，为典型的平行褶皱；C型：等倾斜线向内弧轻微收敛，转折端等倾斜线比两翼附近的略长，反映两翼厚度有变薄的趋势，内弧曲率略大于外弧，这是平行褶皱向类相似褶皱过渡的型式。等倾斜线互相平行且等长，褶皱层的内弧和外弧曲率相等，即相邻褶皱面倾斜度基本一致，为典型相似褶皱。等倾斜线向外弧收敛，向内弧撒开呈倒扇状，即外弧曲率大于内弧，为典型的顶厚褶皱。8.褶皱的组合形式 雁行式褶皱雁行式褶皱又称斜列式褶皱，为一系列呈平行斜列（雁行状）的短轴背斜或向斜，它可以由不同规模和级次的背斜或向斜所组成，是褶皱构造常见的一种组合型式。 隔档式褶皱由一系列平行的背斜和向斜相间组成，其中背斜是窄而紧闭的，形态

25、完整清楚，呈线状延伸；而两个背斜之间的向斜则开阔平缓。 隔槽式褶皱由一系列平行的背斜和向斜相间排列的褶皱组成，但是其中背斜和向斜形态正好与隔档式褶皱相反，其向斜紧闭且形态完整，呈线状排列，而两向斜之间的背斜则平缓开阔成箱状。这两种褶皱组合型式的共同特点是较紧闭的褶皱与较开阔的褶皱相间并列，表现出背斜和向斜的变形强度各不相同。 复背斜和复向斜复背斜和复向斜是由多级褶皱所组成的巨大背斜和巨大向斜。各次级褶皱与总体褶皱常有一定的几何关系，一般认为典型的复背斜和复向斜的次级褶皱轴面常向该复背斜或复向斜的核部收敛。在一个褶皱带中，在它的中央地带的次级褶皱核部地层老于两侧的次级褶皱的核部地层，次级褶皱的轴

26、面构成“正扇形”，则褶皱带为一复背斜；反之，中央地带的次级褶皱核部地层新于两侧的次级褶皱的核部地层，次级褶皱的轴面构成“倒扇形”则为复向斜。9.褶皱形成机制褶皱的形成机制分为纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、剪切褶皱作用和柔流褶皱作用。10.纵弯褶皱作用岩层收到顺层挤压力的作用而发生褶皱称为纵弯褶皱作用。地壳水平运动是造成这种作用的地质条件。地壳中大多数褶皱是纵弯褶皱作用形成的。当一套层状岩石受到顺层挤压时，层面在形成褶皱的过程中起着重要作用，以至岩层常通过两种方式形成褶皱，弯滑作用和弯流作用。弯滑作用是指一系列岩层通过层间滑动而弯曲成褶皱的作用。纵弯褶皱作用引起弯滑作用的主要特点是： 各单层有各自

27、的中和面，而整个褶皱没有统一的中和面。各相邻褶皱面保持平行关系，各岩层的真厚度在褶皱的各部位基本一致，故纵弯曲引起的弯滑作用往往产生平行褶皱； 纵弯褶皱作用引起的层间滑动是有规律的，一般背斜中各相邻的上层相对向背斜转折端滑动，各相邻的下层则相对向相反方向，即向相邻向斜的转折端滑动。 当两个强硬岩层之间夹有层理发育的韧性岩层的条件下，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。弯流作用是指岩层弯曲变形时，不仅发生层间滑动，而且某些岩层内部还出现物质流动现象，上、下层面对褶皱层内物质的流动起着控制作用。纵弯褶皱的弯流作用的主要变形特征是： 层内物质的流动方向，自受压

28、的翼部流向转折端，岩层在转折端部位的不同程度地增厚，翼部相对剪薄，从而形成相似褶皱或者顶厚褶皱； 当软岩层与硬岩层互层，受到顺层挤压时，硬岩层难以发生流动，仍形成平行褶皱，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； 当硬岩层中夹有一大套层理发育相对易流动的韧性岩层时，物质的流动并不顺其微层理发生层间差异流动，而是在主褶皱的翼部和转折端形成从属褶皱。这种从属褶皱显示了层内物质向转折端流动的特征； 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（兼有变质作用）等小构造；如其间夹有脆性薄岩层，还可形成构造透镜体和无根褶皱等。11.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以及同沉积褶皱作用所形成的褶皱都属于横弯褶皱。横弯褶皱作用也会引起弯滑作用和弯流作用，其特点如下： 横弯褶皱的岩层整体处于拉伸状态，一般不存在中和面； 横弯褶皱作用往往形成顶薄褶皱； 横弯褶皱作用引起的弯流作用使岩层物质从弯曲的顶部向翼部流动，易于形成顶薄褶皱。12.剪切褶皱作用剪切褶皱作用又称滑褶皱作用，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”原始层面在这种褶皱作用中已不起控制作用，只是反应滑动结果的标志，故这种褶皱作用