构造地质学及大地构造

《构造地质学及大地构造》复习资料

地质学：

研究地球物质组成，结构，物理化学变化，演化历史的学科。

构造地质学：主要研究由内力地质作用所形成的诸如褶皱，断层，节理等各种地质构造的形态产状，规模，形成条件，成因机制，分配规律和演化历史。

产状三要素：走向、倾向、倾角。

岩层产状类型：水平岩层、倾斜岩层、直立岩层、倒转岩层。

水平岩层特征：1、水平岩层在地质图中的表现为其地质界线与等高线平行或重合,地形控制。

2、水平岩层的成层顺序为上新下老

3、水平岩层厚度为该岩层顶底面的标高差

4、水平岩层在地质图上的露头宽度取决于地面坡度和岩层厚度，厚度相同，坡度越缓，露头宽度越大；坡度相同，厚度大，露头宽度越大。

露头宽度：岩层上下层面在地面上的出露界线之间的水平距离。

倾斜岩层的露头宽度取决于地形（坡向和坡角），岩层产状（倾向和倾角），以及该岩层的厚度。

V字形法则：

①水平岩层的出露形态真实的反映等高线的弯曲特征，地质界线随等高线的弯曲而弯曲。

②直立岩层的出露形态不受地形的影响，呈直线状。

③对于倾斜岩层：

相反相同：地层倾向与地面坡度方向相反时，地质界线与等高线弯曲方向相同，且等高线的弯曲曲率大于地质界线的弯曲曲率。

相同相反：地层倾向与地面坡度方向相同，且地层倾角大于地面坡度时，地质界线与等高线弯曲方向相反。

相同相同：地层倾向与地面坡度方向相同，且地层倾角小于地面坡角时，地质界线与等高线弯曲方向相同，地层界线的弯曲曲率大于等高线的弯曲曲率。

倾斜岩层的主要特征

1 倾斜岩层的露头形态受产状和地形影响，并符合V字型法则

2 倾斜岩层的地质界限在平面上呈条带状(弯曲也是条带的一种)

3 正常情况下岩层沿倾向方向逐渐变新

4 倾斜岩层的露头宽度取决于产状、地形和岩层厚度

5 倾斜岩层的厚度有三种分别是：真厚度、视厚度、铅直厚度。铅直厚度>视厚度>真厚度。倾斜岩层的厚度和埋藏深度：

真厚度（h）：顶底面之间垂直距离；铅直厚度（H）：顶底面之间沿铅直方向的距离h=Hcosα；视厚度:在不垂直于岩层走向的剖面上岩层的顶底面线之间的垂直距离；埋藏深度：地面某一点到目的层的铅直距离倾斜岩层的露头宽度：取决于地形岩层厚度、岩层产状三者之间的关系

整合接触：

上、下地层在沉积层序上没有间断，产状基本一致，岩性或所含化石一致或递变。它们是在地壳相对稳定情况下缓慢下降接受连续沉积形成的。

不整合接触：上、下地层间的层序发生间断，即先后沉积的地层之间存在地层缺失。

平行不整合：不整合面上、下两套地层间有地层缺失，产状一致。

角度不整合：不整合面上、下两套地层间不仅有地层缺失，而且产状不同。

角度不整合的形成过程：

先平稳下降接受沉积，后褶皱上升（常伴有断裂活动、岩浆活动、区域变质作用等）或

差异上升（变形与隆升、剥蚀），沉积间断遭受风化剥蚀，再平稳下降接受沉积。

2 平行不整合的形成过程：

先地壳平稳下降接受沉积，形成一套地层后平稳上升，露出地面造成沉积间断，并遭受

剥蚀，直到该地区再度平稳下降为沉积区接受新的沉积。

不整合的判别标志：

1.沉积标志：底砾岩、古风化壳、

剥蚀面、重矿物、岩性、岩相突变

2.地层标志：地层、古生物突变

3.构造标志：地层产状及构造特征的不同

4.变质作用和岩浆岩特征。

潜山：

埋藏在不整合面以下的古地貌高地，包括披覆构造和潜山核两部分

披覆构造：是指剥蚀面以上由于沉积差异和压实差异在较新底层中发育的正向褶皱构造。应力状态：物体受力时，其内部通过某点的截面上应力的大小、方向和性质将有规律分布，物体所受的这种力学状态称为应力状态。

应变椭球体：

在变形前的连续介质中的任意划定一个圆球体，当介质发生均匀变形时圆球体变成了椭球体，

这种椭球体称为应变椭球体。

岩石的变形方式：拉伸、压缩、剪切，弯曲、扭转。岩石的变形阶段：弹性变形、塑性变形、断裂变形。

岩石的强度：岩石在外力的作用下抵抗破坏的能力。

岩石破裂的两种形式：张裂和剪裂。

岩石力学性质：主要指其屈服应力和破裂强度。主要取决于岩石的成分、结构和构造。

影响岩石力学性质的因素

1、内因：①成分，含硬度大的粒状矿物易发生脆性变形。②结构：基底式胶结，强度高；接触式胶结，强度低。③构造：具层理的，易发生塑性变形。

2、外因：围压、温度、溶液、孔隙压力、应力作用方式和作用时间、应力状态等。

构造应力场：指地壳内某一瞬时一定范围内的应力状态组成的空间。

褶皱：

是岩层受力作用后呈现一系列的波状弯曲而未丧失其连续完整性的地质构造。

根据褶皱的形态和组成褶皱的地层将褶皱分为背斜与向斜背斜是核部由老地

层、翼部由新地层组成的褶皱。向斜是核部由新地层、翼部由老地层组成的褶皱。

褶皱要素：褶皱的各个组成部分和确定其形态的几何要素

褶皱要素包括：

1核部2翼部3 转折端4 枢纽5 轴面6 轴迹7 脊、脊线8 槽、槽线

闭合度：背斜顶到溢出点之间的高差。在构造等高线图上，则是最高等高线与最低的闭合等高线之间的高差。

闭合面积：背斜已被闭合部分所占的面积，也就是闭合构造内最低一条完全闭合的构造等高线所包围的面积。指的是平面面积。闭合背斜：如果背斜的枢纽向两端倾没，成为一个四周被同一岩层包围的背斜。

闭合背斜的要素：①闭合度：是指背斜的顶到溢出点之间的高差，也称闭合差。②通过溢出点的构造等高线所圈闭的面积。生长背斜：在普遍沉降沉积的背景上，由于局部隆起形成的背斜。

生长背斜的特征：

1、具有上缓陡下陡的构造形态

2、同一岩层厚度顶薄翼厚

3、同一岩层的粒度顶粗翼细

4、连续沉积的顶部位移由浅入深向缓翼方向移动，轴面凸向陡翼。

根据褶皱轴面和枢纽产状的分类（里卡德）（前为轴面产状，后为枢纽产状）

1)直立水平褶皱（Ⅰ区）:轴面近于直立，倾角为90°～80°枢纽近水平，倾伏角0～10°。

2)直立倾伏褶皱（Ⅱ区）：轴面近于直立，倾角为90°～80°，枢纽倾伏角为10°～70°。

3)倾竖褶皱（Ⅲ区）：轴面近于直立，倾角为90° ~80°，枢纽倾伏角为80°~90°。

4)歪斜水平褶皱（Ⅳ区）：轴面倾角为80°~10°，枢纽近水平，倾伏角为0°~10°。

5)平卧褶皱（Ⅴ区）：枢纽倾伏角和轴面倾角均为0°~10°。

6)斜卧褶皱（Ⅵ区）：枢纽和轴面两者倾向及倾角基本一致。轴面倾角为10°~80°，枢纽在轴面上的侧伏角为10°~80°。

7)歪斜倾伏褶皱（Ⅶ区）：轴面倾角为10°~80°，枢纽倾角为10°~80°。

根据轴面及两翼产状分类

1）直立褶皱2）斜歪褶皱3）倒转褶皱4）平卧褶皱5）翻卷褶皱

等倾（斜）线分类

3 等倾（斜）线：正交剖面上褶皱层上、下界面相同倾斜点的连线类：等斜线向内弧呈收敛状，内弧曲率总是大于外弧曲率，故外弧倾斜度也总是小于内弧倾斜度。根据等斜线的收敛程度，再细分为三个亚型：

IA型：等斜线向内弧强烈收敛，各线长短差别极大，内弧曲率远大于外弧曲率。为典型的顶薄褶皱。

IB型：等斜线也向内弧收敛，并与褶皱面垂直，各线长短大致相等，褶皱层真厚度不变，内弧曲率仍大于外弧曲

率，为典型的平行褶皱。

IC型：等斜线向内弧轻微收敛，转折端等斜线比两翼附近的要略长一些，反映两翼厚度

有变薄的趋势，内弧曲率略大于外弧曲率。这是平行褶皱向相似褶皱的过渡型式。

Ⅱ类：等斜线互相平行且等长，褶皱层的内弧和外弧的曲率相等，即相邻褶皱面倾斜度基本一致，为典型的相似褶皱。Ⅲ类：等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曲率，为典型的顶厚褶皱。

隔挡式褶皱：由一系列平行排列的紧闭背斜及其间平缓开阔的向斜组成的褶皱组合。

隔槽式褶皱：由一系列平行排列的紧闭向斜及其间平缓开阔的背斜组成的褶皱组合。

纵弯褶皱作用：岩层受到顺层挤压(即侧向挤压)力的作用而发生褶皱，称为纵弯褶皱作用。纵弯褶皱作用的基本特征：

（1）有一个既不拉伸也不压缩的中和面。

(2)随着岩层褶皱的加剧，弯曲凸侧转折端附近岩层变薄并发生与层正交，呈扇形排列的楔形张节理。凹侧若岩层为脆性，则因挤压往往产生逆断层，若岩层为塑性，则厚度变大。 3)若岩层中夹有塑性岩层，可以形成次级小褶皱。

横弯褶皱作用：岩层受到和层面垂直的外力作用而发生褶皱，称为横弯褶皱作用。

纵弯褶皱作用和横弯褶皱作用的主要区别是： 1、两者形成的外力作用方式不同。