第四章 面状和线状构造
岩层的成层构造及其产状
泥裂
印痕
斜层理
斜层理
斜层理
沉积岩层的产状 类型：
根据岩层倾角α 的大小可分为：
水平岩层 α＜50°
倾斜岩层 50°＜α＜85°
直立岩层 α＞85°
水平岩层
水平岩层——没有经过构造变动的、仍然保持成 岩时的原始水平状态的沉积岩。
特征： 下老上新 地形地质图上的表现—— 岩层顶底之间垂直距离（海拔高差） =厚度
ห้องสมุดไป่ตู้
水平岩层地貌
水平岩层地貌
地质界线——与等高线平行或重合 岩层厚度——是其顶底面的高差 岩层出露宽度——是其顶、底面的水平距，其大小与岩层
厚度和地面坡度有关
倾斜岩层
倾斜岩层——就是指岩石层面向某个方向倾 斜的岩层。是岩层发生变形的 结果－即构造中最基本的、或 者说是最多见的现象。
“V”字形法则
根据岩层倾向，倾角和地面坡向，坡角的关系，分为三 种情况:
A.岩层倾向与地面坡向“相反”：
地质界线与等高线弯曲 方向一致，但比等高线 开阔。
“相反”——相 同
当地质界面倾向与地形坡向“相同”，但地 质界面的倾角大于地形的坡角时，地质界线在沟 谷处形成尖端指向下游的“V”字形，在山脊处 形成尖端指向上坡的“V”字形。
B.地层倾向与地形坡向“相同” 地质界面的倾角大于地形的坡角 ——在图上，地质界线与等高线弯曲方向“相反”。
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。
构造地质学名词解释
名词解释第一章绪论地质构造：组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生的变形，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。
第二章沉积岩层的原生构造及其产状层理:通过岩石成分、结构和颜色在剖面上的突变或渐变所显现出来的一种成层构造。
有：平行层理，波状层理，斜层理几个概念：岩层、沉积岩层、层面（顶面、底面）、厚度、原生构造。
岩层与地层概念的区别岩层的产状要素走向：岩层面与水平面相交的线叫走向线。
倾向：岩层最大倾斜线在水平面上的投影方向。
倾角：岩层最大倾斜线与水平面的夹角。
整合：上、下两套地层层序没有间断。
不整合：上、下两套地层层序有间断，有地层缺失1.平行不整合：表现为上、下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了一些时代的地层。
2.角度不整合：上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状又不相同第三章地质构造分析的力学基础外力：对于一个物体来说，另一个物体施加于这个物体的力，有面力和体力。
内力：是同一物体内部各部分之间的相互作用力。
分固有内力和附加内力。
应力：作用于单位面积上的内力。
应力场：一系列点的瞬时应力状态均匀应力场、非均匀应力场构造应力场：地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态规模上：局部构造应力场、区域构造应力场、全球构造应力场时间上：古构造应力场、现代构造应力场应力轨迹：表示构造应力场中主应力和最大剪应力的作用方位的应力迹线应力集中：在均匀应力场中局部的应力异常增大现象应力集中一般出现在以下部位：断裂的端点、拐点、分枝点、错列点和待交会点及空洞周围等。
光弹实验和数值计算可以显示出应力集中现象。
均匀变形：岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形。
非均匀变形：岩石各点变形的方向、大小和性质变化的变形称为非均匀变形。
线应变：单位长度的改变量横向线应变/纵向线应变=泊松比泊松比<=0.5弹性变形：岩石在外力作用下发生变形，当外力解除后，又完全恢复到变形前的状态，这种变形称为弹性变形。
岩层产状课件
倾斜岩层的厚度 真厚度（h）=铅直厚度（H）×cos 真厚度永远小于或等于铅直厚度 视厚度（h’）=铅直厚度（H） ×cos 真厚度永远小于视厚度
倾斜岩层的厚度与埋深
倾斜岩层的埋藏深度
倾斜岩层的 厚度与埋深
4、直立岩层的露头形态
直立岩层的露头形态
6 地层、岩体的接触关系
面状构造 线状构造
面状构造产状要素
走向(strike); 倾向(dip); 倾角(angle of dip)
1 产状与产状要素
表示面状和线状构造在空间中的产出状态的参数
面状构造产状要素的特征
走向与走向线 某一倾斜构造面与任意水平面的交线为走向线，走向线所指的地理方位称为走向。 倾向与倾向线 在构造面上，沿倾斜面引出垂直于走向线的直线，称倾斜线。倾斜线在水平面上投影向下倾斜一端的方位角，称为倾向。
地质体的概念—— 泛指人们观察和研究的任何体积的天然岩石体
类型 成因：沉积的、岩浆（原生的地质体）的和变形——变质的（次生地质体） 变形情况：变形地质体和未变形地质体 形状、内部结构和产状：层状、块状和脉状 构造要素：面状 构造要素：面状构造和线状构造
一 岩层的产状及其表示
线状构造的产状要素
倾伏： 倾伏向+倾伏角， 如：330 °∠ 20 °或 N30°W,20° 侧伏： 侧伏角+侧伏向/构造面产状, 如: 20°S／N30°E，45 °SE
Grand Canyon of Arizona
2 水平岩层
水平岩层特征
老地层在低洼处，新地层在高处
倾斜和直立岩层出露宽度与地形坡度的关系
地面坡向与地层倾向相反时
“V”字型法则
地面坡向 与 地层倾向 相同 (1)
构造地质学名词解释
名词解释第一章绪论地质构造：组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生的变形，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。
第二章沉积岩层的原生构造及其产状层理:通过岩石成分、结构和颜色在剖面上的突变或渐变所显现出来的一种成层构造。
有：平行层理，波状层理，斜层理几个概念：岩层、沉积岩层、层面（顶面、底面）、厚度、原生构造。
岩层与地层概念的区别岩层的产状要素走向：岩层面与水平面相交的线叫走向线。
倾向：岩层最大倾斜线在水平面上的投影方向。
倾角：岩层最大倾斜线与水平面的夹角。
整合：上、下两套地层层序没有间断。
不整合：上、下两套地层层序有间断，有地层缺失1.平行不整合：表现为上、下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了一些时代的地层。
2.角度不整合：上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状又不相同第三章地质构造分析的力学基础外力：对于一个物体来说，另一个物体施加于这个物体的力，有面力和体力。
内力：是同一物体内部各部分之间的相互作用力。
分固有内力和附加内力。
应力：作用于单位面积上的内力。
应力场：一系列点的瞬时应力状态均匀应力场、非均匀应力场构造应力场：地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态规模上：局部构造应力场、区域构造应力场、全球构造应力场时间上：古构造应力场、现代构造应力场应力轨迹：表示构造应力场中主应力和最大剪应力的作用方位的应力迹线应力集中：在均匀应力场中局部的应力异常增大现象应力集中一般出现在以下部位：断裂的端点、拐点、分枝点、错列点和待交会点及空洞周围等。
光弹实验和数值计算可以显示出应力集中现象。
均匀变形：岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形。
非均匀变形：岩石各点变形的方向、大小和性质变化的变形称为非均匀变形。
线应变：单位长度的改变量横向线应变/纵向线应变=泊松比泊松比<=0.5弹性变形：岩石在外力作用下发生变形，当外力解除后，又完全恢复到变形前的状态，这种变形称为弹性变形。
岩石学课后思考题讲解
答案不全，望请大家用红色补充答案思考题第一章：1、什么叫矿物？什么叫造岩矿物?矿物：就是岩石的基本组成单元，它是天然产出的，具有一定化学成分和内部结构的无机固体物质，造岩矿物：2、地壳中的造岩元素通常是指哪8种元素？含量最高的是元素是什么元素？O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K。
含量最高的：O3、常见主要造岩矿物有那些?肉眼如何鉴别?石英：柱状晶型；高硬度；无解理；断口具有油脂光泽等钾长石：常见肉红色；卡式双晶；两组完全解理夹角90度；硬度高等斜长石：常见白色或灰白色；常具有聚片双晶；两组完全解理不正交；硬度高等普通角闪石：常见浅、深绿色或黑色；长柱状；两组解理夹角近56度；断口近菱形等普通辉石：常见黑绿色或黑色；短柱状或粒状；两组解理夹角近90度，硬度高等橄榄石：常见橄榄绿色；粒状；常见贝壳状断口；硬度高等黑云母：常见黑色、褐黑色、绿黑色；片状；极完全解理；薄片具弹性等白云母：常见无色；片状；极完全解理；薄片具弹性等方解石：常见白色；菱形体解理；硬度3；遇冷稀盐酸剧烈起泡等白云石：常见白色或灰白色；菱形解理；晶面常完全呈马鞍形；块体遇冷稀盐酸不起泡，但其粉末遇冷稀盐酸起泡等4、什么叫岩石?什么叫岩石学?岩石是由矿物或类似矿物的物质组成的固体集合体岩石学是地质学领域的一门重要的分支学科，是研究地壳、地幔及其他星体产出的岩石分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因及演化等方面的科学。
5、野外如何区分三大岩(岩浆岩、沉积岩和变质岩)?6、如何理解岩浆岩、沉积岩和变质岩之间互相转化关系?（比较多，挑自己喜欢的背哈）第二章：1．什么叫沉积岩?什么叫沉积作用?沉积岩：是在地球表面常温常压条件下，由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的地质体沉积作用：2．沉积岩的沉积物来源主要有那些?母岩风化的产物、生物物质、火山物质及宇宙物质3．沉积物在成岩过程中发生的主要变化有那些?压实作用、压溶作用、胶结作用、重结晶作用4．沉积岩中的矿物按其成因一般可分为那些?陆源碎屑物、自生矿物、次生矿物。
07面理
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劈理域
是由层状硅酸岩矿 物或不溶残余富集 成的平行或交织状 的薄条带或薄膜， 原岩组构强烈破坏
微劈石
是夹于劈理域间的 窄的平板状或透镜 状的岩片，原岩组 构可基本识别
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劈理域
微劈石
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二、劈理的分类
劈理分类包括传统分类和劈理结构分类
传统分类（依劈理结构和成因）：流劈理、破劈理、 滑劈理(褶劈理)
结构分类：根据劈理域的特征和识别尺 度分为连续劈理和不连续劈理两大类 连续劈理：板劈理、千枚理、片理、片 麻理 不连续劈理：褶劈理（带状和分隔褶劈 理）、间隔劈理
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传统分类(了解)
1、流劈理：是指岩石在固态流变过程中新 生的平行面状构造。它是岩石变形时， 岩石内部组分发生压扁、拉长、旋转和 重结晶作用的产物。
2
4
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6
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• 在这里主要研究构造作用形成的展现于 手标本和露头上的次生透入性构造。
什么是透入性构造和非透入性构造？
8
透入性构造是指均匀连续地分布于地质 体中的构造，它反映这一地质体作为一 个整体已均匀的发生了变形。
非透入性构造则是指分布于局部、影响 部分地段的构造，是以一种不连续面分 散于地质体中，变形只集中在不连续面 本身及附近。如断层面和节理面 透入性和非透入性构造是相对的，与观 察尺度和位置有关。
如：板理、千枚理、片理、片麻理等
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流劈理
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2、破劈理：是指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，劈理域有压溶作用参与。
破劈理
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破劈理与剪节理的区别
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3、滑劈理（褶劈理）：发育于具有先存面 理的岩石中，是一组切过先存面理的差 异性平行滑动面，劈理域内矿物定向排 列，微劈石发生弯曲。
Ch4-1 褶皱-要素、分类及组合形式
直立褶皱
同的方面和角度来观察和描述, 构
造地质学中多采用褶皱剖面和平面 的形态描述。
横剖面上褶皱形态的描述:
1. 根据褶皱的轴面产状和两翼 岩层产状, 褶皱可以描述为:
(1) 直立褶皱: 褶皱轴面直立或
近于直立, 两翼岩层产状倾向相反, 倾角相等或近于相等。
4.2 褶皱的几何形态及褶皱的描述
(2)斜歪褶皱: 褶皱轴面倾斜, 两
斜歪褶皱
翼岩层倾向相反, 但倾角不等, 一
翼稍陡, 另一翼稍缓。 (3)倒转褶皱: 褶皱轴面倾斜,两翼
岩层向同一方向倾斜,一翼岩层正
常, 另一翼岩层倒转。 (4)平卧褶皱: 褶皱轴面水平或近 于水平, 一翼岩层正常, 另一翼岩 层倒转。
4.3 褶皱的类型及褶皱的组合型式
（一） 褶皱的产状类型:
C
里卡德(Rickard)在总
结前人研究褶皱产状分类的基 础上, 根据褶皱轴面倾角、枢
纽倾伏角和侧伏角这三个变量,
绘制了一个三角网图, 对褶皱 产状作三维的定量研究。三角 网图的AB边与BC边等度数相连 的线代表轴面等倾角线; AC边 各度数与B点的连线为枢纽在轴 面上的等侧伏角线; AC边与BC
相差较大, 或是褶皱变形特别强
烈的地区或变质岩地区比较容易 形成不协调褶皱
4.2 褶皱的几何形态及褶皱的描述
平面上褶皱形态的描述: 根据褶皱的某一岩层面在平面 上出露的纵向长度和横向长度之比, 将褶皱描述为: 线状褶皱、短轴褶 皱、穹隆构造、构造盆地: 1. 线状褶皱: 褶皱的纵向和 横向长度之比为10:1, 这是一种狭 长形的褶皱。 2. 短轴褶皱: 褶皱的纵向和 横向长度之比在3:1－10:1之间。 3. 穹隆构造: 背斜构造的纵 向和横向长度之比小于3:1, 褶皱面 从中心向四周倾斜 4. 构造盆地: 向斜构造的纵向 和横向长度之比小于3:1, 褶皱面从 四周向中心倾斜。
第四章 褶皱构造(二)
单层主波长与粘度比的关系
粘度比值>50
dd
二、纵弯褶皱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用
（一）单层纵弯褶皱作用
单层纵弯褶皱作用—主波长理论
单层主波长与粘度比的关系
粘度比值<10
粘
度
比
减
小
d
二、纵弯褶皱作用
（二）多层纵弯褶皱作用
接触应变带:在夹于软弱 岩层的强硬岩层发生褶 皱时，其周围弱岩层发 生不同的效应，接近硬 岩层受到硬岩层影响而 一起弯曲，远离硬岩层 时则弯曲变弱而消失的 范围称为接触应变带。
• 能干层形成弯滑褶皱，非能干层形成弯流褶皱。 • 能干层形成平行、等厚褶皱，非能干层形成相似、顶
厚褶皱。 • 在褶皱的转折端，能干层形成楔形扇状节理，非能干
层形成反扇型劈理。
2、厚度的影响
当岩性相同厚度不同的地层受到相同的平 行层的挤压力时： • 厚岩层形成曲率小、波长大的平缓、开阔
褶皱 • 薄岩层形成曲率大、波长小的紧闭褶皱
前褶皱压扁作用
岩层间的韧性差较小而平均韧性较大 时，前褶皱压扁作用显著，反之不显 著。
六、压扁作用
同褶皱压扁作用
褶皱岩层内部各点的应变椭圆长轴方位逐渐旋转到 与轴面平行的方向上。
随着压扁作用的的增强，形成新的轴面叶理、使整 个褶皱从等厚向顶厚褶皱发展。
六、压扁作用
后褶皱压扁作用
岩层不再发生进一步 的弯曲，出现平行轴 面的新的面状构造 （轴面叶理）和低韧 性岩层（较刚性岩层） 被拉断形成石香肠构 造（或构造透镜体） 和无根钩状褶皱。
生构造。 说明横弯褶皱作用、剪切褶皱作用的形成机制。 剪切褶皱作用的主要变形特征，形成剪切褶皱需要什
变质岩岩石学-4 共生分析和共生图解
二、组分共生图解
2.1. 图解的表示方法
(1). 二组分图解
A simple example: the plagioclase system as a linear C = 2 plot:
= 100 An/(An+Ab)
二、组分共生图解
(2). 三组分图解
Suppose you had a small area of a metamorphic terrane in which the rocks correspond to a hypothetical 3-component system with variable proportions of the components x-y-z The rocks in the area are found to contain 6 minerals with the fixed compositions x, y, z, xz, xyz, and yz2 将6个矿物相投在x-y-z的 三角成分图解中
第四章 共生分析和共生图解
平衡? 不平衡?
变质岩能否达到物化平衡是关键问题，特别是在低级 变质地区、混合岩化发育地区和汽成水热变质地区， 经常出现不平衡的结构现象； 电子探针的应用发现很多变质矿物如石榴石、角闪石 等有环带结构，岩石在总体上并未达到平衡。 局部平衡（local equilibrium）：即在总体上并未达到 平衡的岩石中，存在着多个达到平衡的结构域 （textural domain），对于每一个具体的结构域来说 都可以应用物理化学的平衡原理。 因此，在研究变质岩石时，首要一点就是确定哪些组 合是平衡的。
二、组分共生图解
设定岩石具有5个矿物组合:
1. 2. 3. 4. 5.
讲09 面状、线状构造
2）节理式窗棂构造 由于褶皱转折端处发育的纵张节理被软弱 岩层楔入，使两节理间的层面变成圆弧形。
3）肿缩式窗棂构造 由于岩层受到挤压，软硬岩层的接触面成 波状，硬岩层的表面之背形宽而园，向形窄而尖。
2.杆状构造
由石英或其它矿物构成的较细圆柱体，此种圆柱体多经过
强烈的碾滚作用，属B轴线理。面状、线状构造多为岩石经变
8
插图1 劈理域与劈理片示意图
劈理域
劈理片
9
插图2 劈理域矿物的变化 压扁
压溶
旋转 变质
10
插图3 褶劈理
S1
S2
11
插图3 间隔劈理
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插图5 轴面面理
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插图6 层间面理
14
插图7 构造置换作用
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插图8 小型线理
16
插图9 石香肠的要素
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插图10 石香肠岩性递进发展图
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质变形过程中形成的构造，因而多发育于变质岩区。其中有关
的基本概念（劈理域、劈理片，石香肠、杆状构造等），分类
及特点等，应十分了解。 见图 见图
7
第二十一章
第二十一章 总结
面状、线状构造
思考题
1.何谓连续（不连续）劈理，它们是如何分类的。
2.简述面状构造的置换条件与过程。
3.简述岩石的岩性如何影响石香肠构造的形态。
1）拉伸线理 由拉长的砾石、岩屑的平行排列形成的线理。
2）矿物生长线理 由针状、柱状矿物平行排列形成的线理。
5
第二十一章
第二节 线状构造
面状、线状构造
2.小型B型线理
1）褶纹线理：由密集细小的褶皱枢纽组成的线理；
2）交面线理：面理的交线所构成的线理。
构造地质学电子版
构造地质学电子版目录第一章绪论第一节构造地质学的内涵、构造尺度和构造变形场第二节地壳-岩石圈的层圈式结构和构造层次第三节构造观和褶皱幕问题第四节构造解析的基本原则主要参考文献第二章地质体的基本产状及沉积岩层构造第一节面状结构和线状结构的产状第二节沉积岩层的原生构造第三节软沉积变形第四节水平岩层不整合的构造意义和研究主要参考文献第三章构造研究中的应力分析基础第一节应力第二节应力场主要参考文献第四章变形岩石应变分析基础主要参考文献第五章岩石力学性质第一节岩石力学性质的几个基本概念第二节影响岩石力学性质的因素第三节岩石的能干性第四节岩石变形的微观机制第五节岩石断裂准则主要参考文献第六章劈理第一节劈理的结构、分类和产出背景第二节劈理的形成机制和应变意义第三节劈理的观察与研究主要参考文献第七章线理第一节小型线理第二节大型线理第三节线理的观察与研究主要参考文献第八章褶皱的几何分析第一节褶皱和褶皱要素第二节褶皱的描述第三节褶皱的分类第四节褶皱的组合型式第五节叠加褶皱主要参考文献第九章褶皱的成因分析第一节纵弯褶皱作用第二节横弯褶皱作用第三节剪切褶皱作用第四节柔流褶皱作用第五节关于褶皱作用问题主要参考文献第十章节理第一节节理的分类第二节雁列节理和羽饰构造第三节节理脉的充填机制和压溶作用第四节区域性节理第五节岩浆岩体中的节理第六节节理的野外观测主要参考文献第十一章断层概论第一节断层的几何要素和位移第二节断层分类第三节断层形成机制第四节断层岩第五节断层效应第六节断层的识别第七节断层的观测第八节断层作用的时间性主要参考文献第十二章伸展构造第一节伸展构造型式第二节伸展构造模式第三节构造反转第四节伸展和挤压两种作用和两类构造对比主要参考文献第十三章逆冲推覆构造第一节逆冲推覆构造的组合型式第二节逆冲推覆构造的几何结构第三节逆冲推覆构造的扩展第四节逆冲作用与褶皱作用第五节逆冲推覆构造的运动学和动力学第六节逆冲推覆构造的地质背景及其与滑覆和岩浆活动的关系主要参考文献第十四章走向滑动断层第一节走向滑动断层的基本结构第二节走向滑动断层的应力状态第三节走向滑动断层控制下形成的构造第四节区域剪切应力场引发的雁列构造和陆块旋转主要参考文献第十五章韧性剪切带第一节剪切带的基本类型第二节韧性剪切带的几何特征第三节韧性剪切带内的岩石变形第四节韧性剪切带的运动方向的确定第五节韧性剪切带的观察与研究主要参考文献第十六章构造地质学的研究方法和技术第一节面状和线状构造产状的测定方法第二节极射赤平投影的原理和方法第三节地质图的读图分析第四节基础性地质剖面图的编制第五节岩石有限应变测量的技术和方法第六节构造主应力方位的确定和古应力大小的估算第七节构造模拟与实验研究第八节计算机技术在构造地质学中的应用主要参考文献第一章绪论第一节构造地质学的内涵、构造尺度和构造变形场一、构造地质学的内涵构造地质学是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现象。
构造地质学2 白
第一章沉积岩层产状与地层接触关系1、解释和说明面状构造和线状构造产状的表示方法？第5页面状构造产状表示方法有数据和符号两种。
数据表示又可用象限角或方位角表示。
象限角：以北或南（0°）为准，记走向、倾角和倾斜象限。
方位角：只记倾向和倾角。
用符号表示产状要素一般是在绘制地质图时表示面状构造的产状。
线状构造的产状要素一般用倾伏和侧伏来表示。
倾伏在直立面上测量，包括倾伏向和倾伏角两个要素；侧伏是线在所在的构造面上测量的，包括侧伏向和侧伏角。
2、说明水平岩层、倾斜岩层（“V”字型法则）和直立岩层的露头形态特点？第9页3、说明地层不整合的类型和地质意义？第10,11页包括假整合（平行不整合）和角度不整合。
大部分整合和平行不整合归为造陆运动的表现，角度不整合为造山运动的表现。
通过岩层的接触关系的研究，不但能反映出地壳运动的性质、发生时期，而且对研究地质发展历史时期具有重要意义。
岩层接触关系是划分地层单位的依据，也是地质填图的重要地质界线。
对不整合面的研究，可了解一个地区古地理和古构造环境。
由于不整合面试构造上的薄弱带，岩浆极其含矿溶液沿此带可形成一些内生矿床；同时有古风化壳的存在，还常含有铁、磷、锰等外生矿床；不整合也是地下水、石油和天然气富集和储存的良好构造部位。
4、不整合是怎样形成的？如何识别角度不整合？第10,11页沉积盆地下降接受沉积—在地壳运动的影响下发生褶皱、断裂，往往有岩浆作用和变质作用相伴生，同时隆起上升遭受风化剥蚀—再下降接受新的沉积。
它有如下特征：（1）不整合面上、下新老岩层之间的产状明显不同，两者呈角度接触；（2）不整合面上、下新老岩层之间缺失某一时代的地层，存在明显的沉积间断；（3）在不整合面上常发育有底砾岩和古风化残余矿产；（4）上下新老岩层的沉积条件发生变化，造成两套地层的岩性和岩相明显差异；（5）不整合面以下的老岩层的变形要比年轻地层强烈复杂，两套岩层中的岩浆活动和变质作用明显不同。
求解面状、线状构造产状的赤平投影解析
线、面的方位，及其相互之间的角距关系和
运动轨迹，把物体三维空间的几何要素（面、
线）投影到平面上来进行研究。
特定：方法简便、直观、是一种形象、
综合的定量图解。在构造地质、工程地质、
结晶学和航海上被广泛地应用。
辽宁工程技术大学2011/2012学年第二学期大学生课外科研训练活动
PS
球 面 投 影 原 理
PS A N
赤 平 投 影 原 理
N A′ W C O E W A′ O E
S
B PX PS
B′
C
B′
S N
N C1 W O C2 E W C2
O
E
S
C1
P
X
S
辽宁工程技术大学2011/2012学年第二学期大学生课外科研训练活动
赤 平 投 影 原 理
1、过原点的平面(直线) a、水平面(直线) b、铅垂面(直线) c、倾斜面(直线)
投影要素
1、投影球
N
2、原点
3、赤平面
O S
4、基圆
5、极射点
PX
辽宁工程技术大学2011/2012学年第二学期大学生课外科研训练活动
PS
球 面 投 影 原 理
球面投影
1、过原点的 平面 a、水平面
O S N
b、铅垂面
c、倾斜面
PX
辽宁工程技术大学2011/2012学年第二学期大学生课外科研训练活动
施密特网投影原理
PS
赤 平 投 影 网
PS
PX
辽宁工程技术大学2011/2012学年第二学期大学生课外科研训练活动
赤 平 投 影 网
辽宁工程技术大学2011/2012学年第二学期大学生课外科研训练活动 吴尔福网和施密特网的结构： 基圆、径向大圆弧、纬向小圆弧、东西、南北经纬线， 间距2°，误差±0.5°。 （1）基圆：赤平大圆，代表水平面，0°-360°方位角刻 度。 （2）两条直径：EW，SN。 （3）经向大圆弧：由一系列走向SN的，向东或西倾斜， 倾角不同（0°-90°），间隔2°的投影大圆弧（代表倾斜 平面）组成。 （4）纬向小圆“为一系列走向东西、直立小圆的投影小 圆弧组成。他们将SN直径、经向大圆和基圆等分，每小格 为2 °。
构造地质学基础知识点
岩层：由两个平行或近于平行的界面所限制的，岩性基本一致的层状岩体。
层理：沉积岩中最普遍的一种原生构造，是通过岩石的成分、结构和颜色等特征在剖而上的突变或渐变所显现岀开的一种成层构造。
三种基本层理：水平层理、波状层理、斜层理。
（还有过渡类与特殊类的层理，如斜波状层理。
面向：指成层岩层顶而法线所指的方向，即成层岩系中岩层由老变新的方向。
产状：出产地点的岩层而在三维空间的方向与状态。
基本产状分为面状构造与线状构造。
而状构造有层理、节理、断层等。
线状构造包括所有呈线状习性的构造和各种平而的交线，如褶皱枢纽、轴迹和线理等。
而状构造的产状要素：走向、倾向、倾角。
面状构造表示方式：（1）象限角表示法：疋向Z倾角，例如走向北东60。
，倾向150 °、倾角40 °,写成N60 •EZSE40（2）方位角表示法：用倾向方位角Z倾角表示。
如330 °Z35 °（NW3O °Z35 °）,表示倾向是（从正磁北顺时针测量的方位角）330。
，倾角为35线状构造的产状要素：倾伏向和倾伏角或用英所在平而的侧伏角和侧伏向来表示。
水平岩层：同一层面上各点海拔基本都相同的岩层，也叫水平构造，水平岩层是未经构造运动的岩层，保留着原始状态。
沉积岩形成时由于地形起伏而造成的倾斜状态叫原始倾斜，水平岩层的出露特征：（1）在地质地形图上，水平岩层的地质界线与地形等高线平行或重合，水平岩层的出露和分布状态完全受地形控制。
（2）水平岩层的成岩顺序为上新下老。
（3）水平岩层的厚度就是该岩层顶、底而的标高差。
（4）水平岩层在地质图上的露头宽度取决与地而坡度与岩层厚度。
倾斜岩层：由于地壳运动，原始水平的岩层发生构造变动，形成的岩层。
倾斜岩层的出露特征：（1）当地形和岩层产状不变时，露头宽度取决于岩层厚度。
厚宽薄窄（2）当地形和厚度不变时，靈头宽度取决与岩层倾角。
角小出壺大，角大出露小。
直立岩层露头宽度最小，近于或等于岩层的真厚度时受地形的影响。
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３、片理
中、高变质，结晶好
φ>0.2mm（１－１０mm）
矿物优选
复矿岩 层状硅酸盐定向，围绕Ｐ、Ｑ
单矿物岩 矿物压扁、拉长，平行排列
（二）不连续劈理
1、褶劈理 Ｃrenunation
切过先存连续劈理
间隔0.1－１０mm
·带状褶劈理
·分隔褶劈
ＱＦ减少，层状变多
可有过渡类型
2、间隔劈理（过去称破劈理）Ｓpaced
充填不溶物（粘土等）－劈理域
两侧指示可错开，但不是滑动面
应为压溶，而非剪裂（主要解释）
复面粒、化石标志
鲕粒 剪裂
·板劈理可与间隔劈理过渡－成因联系
·不排除部分间隔劈理与剪切（节理）有关
表７－１ 间隔劈理分类（反映缩短量）
劈理的应变意义
·∥ＸＹ－有限应变测量表明
②硬层拉伸的强度
·当λ１>λ２＝１>λ３时
只发育一组
当λ１>λ２>１>>λ３时，
巧克力方盘
图８－９
二、窗棂构造
棂柱状半圆柱形
强弱层交界处
顺层缩短，引起纵弯失稳
主波长与粘性差有关（褶被一章）Ｂ线理，
与石香肠不同（虽同为Ｂ线理）
石香肠－垂直层理缩短，平行层理扩张
窗棂－ 垂直层理扩张，平行层理缩短
三、杆状构造 Ｂ线
大型线理：石香肠；窗棂；杆状构造；铅笔构造；压力影
线理的识别及测量
2、本章要点
劈理类型和应变意义
劈理的形成机制（以压溶机制为主）
运动轴与应变轴的关系
线理的类型、轴型和运动学意义
三、授课内容
（一）面理
次生透入性面状构造
均匀连续分布、按肉眼尺度
面理的显示
组分 颗粒大小 密集不连续面／破壁理 颗粒优选方位 板状、片状矿物优选
同构造纤维状矿物生长
硬核
低压引张区－硬核周围局部不均匀应变；使韧性物质从核部离开形成。
·纤维生长方向随最大拉伸方向（Ｘ轴）的变化而变化
挤压或纯剪变形中，－对称状纤状矿物
单剪（旋转）－单斜对称，图８－１５
黄铁矿旋转
·区分原生与次生——较困难，大范围对比
·确定类型，与所属 构造关系
六、测量方法，视伸长方向与真伸长方向。在片理面上测量较准确。
石英等单矿物
变质岩内小褶被转折端
长度较小，数ＣＭ～数＋ ＣＭ
同构造分泌物质
石英杆－①石英质岩石分泌，转入转折端低压带成脉
②或石英脉辗滚
③或断层造成的低压空间
四、铅笔构造
类型
1的形成过程（图８－１３）
1．成岩压实，体积损失（流体 出）；泥－粉砂质沉积物，形成单轴旋转扁球型应变（Ｋ<１，a＝x/y→１，y/z＝b→o）
人的血型有o型,a型,b型和ab型，那么，是否可能存在ab型线理？
Ａ＋Ｄ组分＋颗粒优选方位
本章仅讨论劈理
劈理的结构
次生、密集平行排列、潜在分裂面、域构造（图７－３）
劈理类型
描述性分类
劈理
（一）连续劈理
1、板劈理
细粒 低变质岩
φ<0.2mm
M域，宽0.005mm，层状硅酸盐平行或交织排列，此域可缺失
ＱＦ域－Ｑ、Ｆ，透统状，近等轴，１－0.01mm，缺明显优选方位
２．千枚理
·多分褶皱同时发展，∥轴面，成扇形或反扇形
·折射
·⊥最大压缩方向－紧闭褶皱的证据
·平行劈理的化石被压扁（图７－１７）
不变形－劈理为⊥最大挤压方向
部分劈理∥剪切方向，与剪应变有关
e.g..①Ｍyl中
②北京西山顺层韧性剪切带
压扁板岩（）退色斑
Ｘ轴与板劈理面夹３°－５°交角
还原斑
板劈理
现在认为，与压溶／物质迁移关系最为密切，并引起岩石缩短和体积损失
（二）矿物生长线理（８－３b）
矿物及纤维生长（沿引张方向）Ａ型
（三）皱纹（８－３Ｃ）
mm计，∥hingeＢ线理
（四）交面（８－３d）
常为Ｂ型
非透入性，大尺度上可能为透入性的
一、石香肠
布丁（badinage）
不同力学性质层，⊥岩层挤压，软层流动，Ｂ型
·断面形态（马杏垣）
矩形、梯形、藕节形、不规则型
形态决定于①韧性差
3、要求掌握的要点和基本概念
劈理的分类
劈理的应变意义
a型线理、b型线理及其构造意义和在构造分析中的作用
拉伸线理；矿物生长线理；皱纹；交面线理；石香肠；窗棂；杆状构造；铅笔构造；压力影
4、思考、讨论题
关于劈理成因解释，你认为那种解释比较合理？为什么？
如何实现劈理形成过程的实验室模拟？要解决的关键问题是什么？
可能机制
一、机械旋转
Sorby（1856）就提出
但不能解释劈理域中云母的密集和透镜状石英（劈理Ｍ域中）的存在
二、重结晶作用
解释单矿物岩（石英岩、大理岩）
·仍难以解释“域”、和劈理域中Ｑ、Ｆ强烈变形拉长的现象
三、压溶作用
·压力强、形状增生物，分异脉（图）粘土、云母难溶物密集，云母旋转，形成板劈理。
·也能解释褶劈的形成（图７－２０），但不能排除其它作用
《构造地质学》教案
第四章（
一、课堂安排
讨论
主要内容介绍
本章思考讨论题
二、本章主要内容、要点
1、主要内容
劈理类型及应变意义：劈理的结构//劈理的类型划分：连续和不连续劈理//劈理的应变意义：一般和特殊情况（剪切带内的C组构）
劈理的形成机制：机械旋转//重结晶//压溶
线状构造//运动轴与应变轴
小型线理：拉伸线理；矿物生长线理；皱纹；交面线理
5．定向标本
6．与褶皱、断层的关系，劈理的应用―――后述
（二）线理
运动学意义
Ｓander（1930）a、b、c－单剪运动轴
挤压、拉伸时，a，b，c对应于x，y，z
单剪时，a，c与x、z不一致，仅b∥y轴
线理类型（据物质运动方向及与主应变轴关系）：
（一）拉伸线理（８－３a）
岩屑、砾石、鲕粒、矿物（集合体）Ａ型
e.g.. SPENLER（１９７７），未经过沉积物压实作用可形成，导致区域性劈理与层理一致
第一节野外观察
·与层理关系
·粒级层中的弯曲－斜层理（图７－２２）
注意事项
1．性质、类型、与岩石成分、结构的关系
2．测量与层理夹角，了解折射与粘性差的关系
3．利用应变测量标志了解岩石变形性状及与劈理发育关系
4．构造原则（切割）
2平行层理压缩和⊥层理的拉伸，x>y=z，片、针状矿物旋转，沿α方向定向排列，且易于沿Ｘ方向裂开
1的特点，无面状要素，横截面为不规则多边形或弧形（图８－１４）
长轴∥岩石的Ｘ轴，但又∥区域的Ｂ（Y）轴方向包括原始沿积物压实部分
第②类型：透入性面理与层面相交
断－Ａ型