構造地質學複習 1

2021-04-03 14:49:21 字數 4908 閱讀 8281

《構造地質學及大地構造》複習資料

地質學:研究地球物質組成,結構,物理化學變化,演化歷史的學科。

構造地質學:主要研究由內力地質作用所形成的諸如褶皺,斷層,節理等各種地質構造的形態產狀,規模,形成條件,成因機制,分配規律和演化歷史。

產狀三要素:走向、傾向、傾角。

岩層產狀型別:水平岩層、傾斜岩層、直立岩層、倒轉岩層。

水平岩層特徵:1、水平岩層在地質圖中的表現為其地質界線與等高線平行或重合,水平岩層出露和分布狀態完全受地形控制。2、水平岩層的成層順序為上新下老3、水平岩層厚度為該岩層頂底面的標高差4、水平岩層在地質圖上的露頭寬度取決於地面坡度和岩層厚度,厚度相同,坡度越緩,露頭寬度越大;坡度相同,厚度大,露頭寬度越大。

露頭寬度:岩層上下層面在地面上的出露界線之間的水平距離。

傾斜岩層的露頭寬度取決於地形(坡向和坡角),岩層產狀(傾向和傾角),以及該岩層的厚度。

v字形法則:

① 水平岩層的出露形態真實的反映等高線的彎曲特徵,地質界線隨等高線的彎曲而彎曲。

② 直立岩層的出露形態不受地形的影響,呈直線狀。

③對於傾斜岩層:

相反相同:地層傾向與地面坡度方向相反時,地質界線與等高線彎曲方向相同,且等高線的彎曲曲率大於地質界線的彎曲曲率。

相同相反:地層傾向與地面坡度方向相同,且地層傾角大於地面坡度時,地質界線與等高線彎曲方向相反。

相同相同:地層傾向與地面坡度方向相同,且地層傾角小於地面坡角時,地質界線與等高線彎曲方向相同,地層界線的彎曲曲率大於等高線的彎曲曲率。

傾斜岩層的主要特徵

1 傾斜岩層的露頭形態受產狀和地形影響,並符合v字型法則

2 傾斜岩層的地質界限在平面上呈條帶狀(彎曲也是條帶的一種)

3 正常情況下,岩層沿傾向方向逐漸變新

4 傾斜岩層的露頭寬度取決於產狀、地形和岩層厚度

5 傾斜岩層的厚度有三種分別是:真厚度、視厚度、鉛直厚度。鉛直厚度》視厚度》真厚度。

傾斜岩層的厚度和埋藏深度:

真厚度(h):頂底面之間垂直距離

鉛直厚度(h):頂底面之間沿鉛直方向的距離h=hcosα

視厚度:在不垂直於岩層走向的剖面上岩層的頂底面線之間的垂直距離

埋藏深度:地面某一點到目的層的鉛直距離傾斜岩層的露頭寬度:取決於地形岩層厚度、岩層產狀三者之間的關係

整合接觸:上、下地層在沉積層序上沒有間斷, 產狀基本一致,岩性或所含化石一致或遞變。它們是在地殼相對穩定情況下緩慢下降接受連續沉積形成的。

不整合接觸:上、下地層間的層序發生間斷,即先後沉積的地層之間存在地層缺失。

平行不整合:不整合面上、下兩套地層間有地層缺失,產狀一致。

角度不整合:不整合面上、下兩套地層間不僅有地層缺失,而且產狀不同。

角度不整合的形成過程:先平穩下降接受沉積,後褶皺上公升(常伴有斷裂活動、岩漿活動、區域變質作用等)或差異上公升(變形與隆公升、剝蝕),沉積間斷遭受風化剝蝕,再平穩下降接受沉積。

平行不整合的形成過程:先地殼平穩下降接受沉積,形成一套地層後平穩上公升,露出地面造成沉積間斷,並遭受剝蝕,直到該地區再度平穩下降為沉積區接受新的沉積。

不整合的判別標誌:1.沉積標誌:底礫岩、古風化殼、剝蝕面、重礦物、岩性、巖相突變

2.地層標誌:地層、古生物突變3.構造標誌:地層產狀及構造特徵的不同4.變質作用和岩漿巖特徵。

潛山:埋藏在不整合面以下的古地貌高地,包括披覆構造和潛山核兩部分

披覆構造:是指剝蝕面以上由於沉積差異和壓實差異在較新底層中發育的正向褶皺構造。

應力狀態:物體受力時,其內部通過某點的截面上應力的大小、方向和性質將有規律分布,物體所受的這種力學狀態稱為應力狀態。

應變橢球體:在變形前的連續介質中的任意劃定乙個圓球體,當介質發生均勻變形時圓球體變成了橢球體,這種橢球體稱為應變橢球體。

岩石的變形方式:拉伸、壓縮、剪下,彎曲、扭轉。

岩石的變形階段:彈性變形、塑性變形、斷裂變形。

岩石的強度:岩石在外力的作用下抵抗破壞的能力。

岩石破裂的兩種形式:張裂和剪裂。

岩石力學性質:主要指其屈服應力和破裂強度。主要取決於岩石的成分、結構和構造。

影響岩石力學性質的因素1、內因:①成分,含硬度大的粒狀礦物易發生脆性變形。②結構:基底式膠結,強度高;接觸式膠結,強度低。③構造:具層理的,易發生塑性變形。

2、外因:圍壓、溫度、溶液、孔隙壓力、應力作用方式和作用時間、 應力狀態等。

構造應力場:指地殼內某一瞬時一定範圍內的應力狀態組成的空間。

褶皺:是岩層受力作用後呈現一系列的波狀彎曲而未喪失其連續完整性的地質構造。

根據褶皺的形態和組成褶皺的地層將褶皺分為背斜與向斜

背斜是核部由老地層、翼部由新地層組成的褶皺。向斜是核部由新地層、翼部由老地層組成的褶皺。

褶皺要素:褶皺的各個組成部分和確定其形態的幾何要素

褶皺要素包括:1核部2翼部3 轉折端4 樞紐5 軸面6 軸跡7 脊、脊線8 槽、槽線

閉合度:背斜頂到溢位點之間的高差。在構造等高線圖上,則是最高等高線與最低的閉合等高線之間的高差。

閉合面積:背斜已被閉合部分所佔的面積,也就是閉合構造內最低一條完全閉合的構造等高線所包圍的面積。指的是平面面積。

閉合背斜:如果背斜的樞紐向兩端傾沒,成為乙個四周被同一岩層包圍的背斜。

閉合背斜的要素:①閉合度:是指背斜的頂到溢位點之間的高差,也稱閉合差。②通過溢位點的構造等高線所圈閉的面積。

生長背斜:在普遍沉降沉積的背景上,由於區域性隆起形成的背斜。

生長背斜的特徵:1、具有上緩陡下陡的構造形態2、同一岩層厚度頂薄翼厚3、同一岩層的粒度頂粗翼細4、連續沉積的頂部位移由淺入深向緩翼方向移動,軸面凸向陡翼。

根據褶皺軸面和樞紐產狀的分類(裡卡德)(前為軸面產狀,後為樞紐產狀)

1)直立水平褶皺(ⅰ區):軸面近於直立,傾角為90°~80°樞紐近水平,傾伏角0~10°。

2)直立傾伏褶皺(ⅱ區):軸面近於直立,傾角為90°~80°,樞紐傾伏角為10°~70°。

3)傾豎褶皺(ⅲ區):軸面近於直立,傾角為90° ~80°,樞紐傾伏角為80°~90°。

4)歪斜水平褶皺(ⅳ區):軸面傾角為80°~10° ,樞紐近水平, 傾伏角為0°~10° 。

5)平臥褶皺(ⅴ區):樞紐傾伏角和軸面傾角均為0°~10° 。

6)斜臥褶皺(ⅵ區):樞紐和軸面兩者傾向及傾角基本一致。軸面傾角為10°~80° ,樞紐在軸面上的側伏角為10°~80° 。

7)歪斜傾伏褶皺(ⅶ區):軸面傾角為10°~80°,樞紐傾角為10°~80° 。

根據軸面及兩翼產狀分類1)直立褶皺2)斜歪褶皺3)倒轉褶皺4)平臥褶皺5)翻捲褶皺

等傾(斜)線分類

等傾(斜)線:正交剖面上褶皺層上、下介面相同傾斜點的連線

i類:等斜線向內弧呈收斂狀,內弧曲率總是大於外弧曲率,故外弧傾斜度也總是小於內弧傾斜度。根據等斜線的收斂程度,再細分為三個亞型:

ia型:等斜線向內弧強烈收斂,各線長短差別極大,內弧曲率遠大於外弧曲率。為典型的頂薄褶皺。

ib型:等斜線也向內弧收斂,並與褶皺面垂直,各線長短大致相等,褶皺層真厚度不變,內弧曲率仍大於外弧曲率,為典型的平行褶皺。

ic型:等斜線向內弧輕微收斂,轉折端等斜線比兩翼附近的要略長一些,反映兩翼厚度有變薄的趨勢,內弧曲率略大於外弧曲率。這是平行褶皺向相似褶皺的過渡型式。

ⅱ類:等斜線互相平行且等長,褶皺層的內弧和外弧的曲率相等,即相鄰褶皺面傾斜度基本一致,為典型的相似褶皺。

ⅲ類:等斜線向外弧收斂向內弧撒開,呈倒扇狀,即外弧曲率大於內弧曲率,為典型的頂厚褶皺。

隔擋式褶皺:由一系列平行排列的緊閉背斜及其間平緩開闊的向斜組成的褶皺組合。

隔槽式褶皺:由一系列平行排列的緊閉向斜及其間平緩開闊的背斜組成的褶皺組合。

縱彎褶皺作用:岩層受到順層擠壓(即側向擠壓)力的作用而發生褶皺,稱為縱彎褶皺作用。

縱彎褶皺作用的基本特徵:

(1)有乙個既不拉伸也不壓縮的中和麵。

(2)隨著岩層褶皺的加劇,彎曲凸側轉折端附近岩層變薄並發生與層正交,呈扇形排列的楔形張節理。凹側若岩層為脆性,則因擠壓往往產生逆斷層,若岩層為塑性,則厚度變大。

3)若岩層中夾有塑性岩層,可以形成次級小褶皺。

橫彎褶皺作用:岩層受到和層面垂直的外力作用而發生褶皺,稱為橫彎褶皺作用。

縱彎褶皺作用和橫彎褶皺作用的主要區別是:

1、兩者形成的外力作用方式不同。

2、前者形成的褶皺中各有單層有中和麵,總體無;後者形成的褶皺各個單層和總體都無中和麵。

3、兩者形成的層間滑動規律不同,前者相鄰的上層向上滑動,相鄰的下層向下滑動;後者形成的規律於此相反。

4、前者形成的層間小褶皺規律性好,後者差。

5、夾塑性岩層時前者形成頂厚褶皺,後者形成頂薄褶皺。

6、前者形成的褶皺的組合多成平行狀,規模大;後者多形成孤立穹窿或短軸背斜。

底闢構造:地下高塑性的岩層或岩體在構造力或重力差異作用下向上拱起或刺穿上覆岩層而形成的構造。

影響褶皺作用的主要因素:岩層的層面和厚度、岩石的力學性質、外力作用方式、基底構造對褶皺作用的影響。

褶皺形成時代的確定:研究褶皺的形成時代通常採用角度不整合分析法、岩性厚度分析法、同位素年齡測定法。

滾動背斜 :是在生長斷層活動時由於兩盤之間的差異壓實作用和下降盤沉積層的重力作用而形成的弧形彎曲現象。

節理:是岩石受力發生破裂,兩側的岩石沿破裂面無明顯位移的斷裂構造。

節理的基本特徵:分布的普遍性,發育不均性,以及方向性和組系性.

原生節理:指在成岩過程中形成的節理。次生節理:指在岩石形成以後由於某種原因而形成的節理。

構造節理的分類:幾何分類1.走向節理;2.傾向節理;3.斜向節理;4.順層節理成因分類張節理、剪節理。

張節理:岩石受張應力超過抗張強度,形成的節理。與主壓應力平行。

剪節理:岩石受剪應力超過抗剪強度,形成的節理。與主壓應力斜交。

剪節理的基本特徵:(1) 產狀穩定,延伸較遠。

(2) 平直光滑,有時具剪下滑動擦痕。未被礦物充填時是平直閉合縫,如被充填,脈寬較為均勻,脈壁較為平直。

(3) 發育於砂、礫岩等岩石中的剪裂,一般穿切礫石和膠結物。

(4)常常組成共軛「x」型共軛裂隙,銳角平分線指示主壓應力方向.往往成等距排列。

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