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构造地质学讲稿

构造地质学讲稿
构造地质学讲稿

《构造地质学》讲稿

第一章绪论

一、造地质学的研究对象和内容

构造地质学是地质学的一门分支学科,其研究对象是地壳或岩石圈的构造。

地质构造是指组成地壳的岩石(岩体)在内,外动力地质作用下发生的变形与变位,而形成的各种(构造)现象,诸如褶皱、断裂、劈理以及其它各种面、线状构造等。

构造地质学研究内容主要研究内动力地质作用

所形成的各种构造地质的形态、产状、规模,形成条件、形成机制,分布和组合规律及其演化史,并进一步探讨产生地质构造的地壳运动的方式,规律及动力来源。

内动力地质作用下产生的各种构造现象主要是在成岩后形成的次生构造,但对沉积岩在成岩过程中、岩浆岩在侵位和结晶过程中形成的原生构造也要加以认识和研究。

构造尺度可以分为巨、大、中、小、微、超微等级别,不同的构造尺度其研究任务与方法不同。●野外调查通常是从小或中尺度构造现象入手;

●室内研究则为微、超微尺度研究;

●巨、大型尺度研究已属大构造研究领域,除上内容研究之外,还需对该区地层,沉积相和建造、岩浆活动,变质作用,及成矿作用等综合研究分析。

新理论、新技术、新方法、新仪器的应用

近20-30年来构造地质学发展迅猛,如航天遥感技术(航、卫片)、地球物理探测方法的发展、电子显微镜的发明等,对地球的研究已从陆地延伸至海洋,从地壳表层发展到深层(超深钻),将地球作为一个整体与天体行星进行类比研究。电子显微镜、高温高压实验,以及晶体缺陷的研究,加深了人们对构造变形机制的深刻了解。

二、构造地质学的研究意义

理论意义阐明地壳构造在空间上的相互关系和空间上的发育顺序,探讨地壳构造演化和地壳运动规律及其动力来源。

实践意义

与国民经济建设想相关,有利的方面,如矿产资源(能源资源),水资源,受一定的构造控制,不利的方面,如地震活动,工程地质,环境地质,保护、改善利用环境地质,防止和减少地质灾害等都与构造地质密切相关。

构造地质学与工程地质稳定性实例

1、法国马尔帕赛水坝薄拱坝坝高60m,底宽6.26m,顶宽1.5m,修建在片麻岩上。1959年12月2日,当水库接近满库时坝体突然崩溃。其中地质上原因是坝上游拉应力分布区内陡倾张裂隙和缓倾软弱面相连,导致孔隙水压急剧增高,引起坝基滑移。

2、四川永川县陈食水库坝基渗漏,在坝基附近岸坡坡脚处,风化泥岩中发育一组与岸坡走向平行的陡倾卸荷裂隙,有的开口达20cm之大,渗漏造成的。

3、安徽梅山水库连拱坝坝肩破裂,受右坝肩花岗岩体内一组平缓裂隙向河谷方向滑移导致。

4、意大利瓦依昂水库滑坡事件,坝高267m,是当时世界上最高的双拱坝。库区蓄水后,山

体突然以高达25-30m/s的速度下滑,近2亿方土石迅速淤满水库,掀起高过坝顶100余m 的涌浪,冲毁下游3KM处的村镇,造成3000人死亡,水库变为石库。

三、构造地质研究方法

1、构造地质研究三大方面:几何学、运动学和动力学,此外尚有构造发育、演化历史分析。

●几何学

研究构造地质的形态、产状、规模、组合型式及相互关系、各种要素的测量及其各个构造之间的相互关系,从而建立一个完整的具有几何规律的构造体系或型式。它是运动学和动力学分析的基础。

●运动学根据几何学的有关资料和数据,重塑和再现岩石在构造变形期间所发生的运动和变位,包括变形岩石内外部的运动。

●动力学探索构造变形的作用力性质、大小、方向、应力场的演化及其发育顺序,应变分析也属于动力学研究的内容。三者之间彼此相互联系,相辅相成的。

2、研究方法

⑴、地质测量(填图)是基本方法,制图、数理统计提供依据。

⑵、显微构造分析是对中小尺度研究的修正和外充。

⑶、航、卫片解译扩大视域和深度,弥补野外中小尺度研究的局限性。

⑷、

⑸、应用力学原理,鉴定构造的力学性质和相互关系,分析形成机制及各构造之间的内在关系,以从而得出区域构造的分布和发展规律。

⑹、室内测试和计算应变测量与计算、变形(应力)矿物尤其是标型矿物的温度压力测试、同位素年代学测定等。

⑺、摸拟实验石蜡或泥巴摸拟、光弹性实验、数学力学模拟和高温高压实验,再现构造变形。

⑻、

⑼、

⑽、

⑾、

⑿、

⒀、

⒁、

⒂、

⒃、

⒄、

⒅、

⒆、

⒇、

⑹、历史分析

根据地层间不整合接触关系、各种构造之间的交切关系,结合沉积相,岩浆活动,配合同位

素年代测定资料,分析构造发展的顺序,划分发育阶段,恢复构造演化历史,从而对构造的规律有一个较全部系统的正确认识。

四、构造地质学与其它学科的关系

数学

力学(弹、塑性力学、流变学、断裂力学)

古生物学

地史学(或地层学)

矿物、岩石学

地貌学

地球物理

地球化学

计算机制图等学科关系密切

构造地质学是一门实践性很强的专业基础学科。我们必须坚持唯物主义的认识论,理论联系实际,才能学好用这门学科,并使之向前发展。

第二章沉积岩层的产状及其原生构造

§1 岩层产状、厚度及其出露特征

一、岩层的原始产状

沉积盆地(海洋或大型湖泊)中心,形成的岩层是水平的或近水平的,而边缘、岛屿,水下隆起等周围的沉积物产状具有一定的倾角,称为原始倾斜。原始水平的岩层,经构造变动后,可变为倾斜、直立、倒转以及各种褶皱形态,但也有仍保持近水平状态。

二、水平岩层

岩层上下两个面保持水平状态,即同一层面上各点海拔高度基本相同的岩层,称为水平岩层。其特征如下:

1、在层序没有倒转的前提下,地质时代较新的岩层叠置在较老的岩层之上。当地形剥蚀切割轻微的地面只出露最新岩层;如切割强烈时,老岩层则出露于河谷,冲沟等低洼处,较新岩层分布于山顶或分水岭上,即岩层愈老出露愈低,岩层愈新其出露的位置愈高。

2、水平岩层的露头形态,完全受地形控制,其出露线(岩层与地面的交线)在地质图上表现为与地形等高线平行或重合,而不会相交。

3、水平岩层的厚度就是岩层顶面与底面标高之差。

4、水平岩层露头宽度,与岩层厚度和地形坡度的变化有关。

三、倾斜岩层

由于地壳运动,使原始水平的岩层发生构造变动,形成倾斜岩层。单斜岩层可以是褶皱的一翼或断层的一盘,也可以是区域性不均匀沉隆或上升引起的区域性倾斜。

(一)岩层产状及其测定

1、产状要素:走向、倾向、倾角

真倾角与视倾角之间关系为:tanβ= tanα.cosω(式中α为真倾角,β为视倾角,ω真倾向线与视倾向线之间夹角)

2、岩层产状要素的测定与表示方法(要求学生回顾地学概论和南京实习时现场实际测量)。

岩层产状要素,通常用罗盘直接测量,有些情况下需用作用法,赤平投影法求出岩层产状要素。

⑴层产状文字表示法:通常只记录倾向和倾角即可,走向则通过倾向加或减90度换算。

●方位角SW205°∟25°或205°∟25°

●象限角法,以北或南作为起点(0°),一般记为N65°W∟25°或NW65°∟25°

⑵符号表示(用于地质图上)

(二)岩层的厚度真厚度、视厚度、铅直厚度三者具有一定的三角函数关系附录V有详细介绍。

(三)倾斜岩层的露头形态(V字形法则)(本章重点之一)

●水平岩层露头线与等高线平行或重合;

●直立岩层露头线不受地形影响,始终呈直线延伸;

●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。有下列三种情况:

1、岩层倾向与地面坡向相反:在山脊处“V”字形尖端指向山下,在沟谷处“V”字形尖端指向上游。

2、岩层倾向与地面坡向相同,且岩层倾角大于地面坡角时,在山脊处“V”字形尖端指向山下,沟谷处“V”字形尖端指向上游。

3、岩层倾向与坡向相同,但岩层倾角小于地面坡角时,“V”字形尖端在山脊处指向山下,沟谷处指向上游。

1、3两种情况相似,不同的是后者“V”字形弯曲大于等高线,而前者“V”字形弯曲度小于等高线。示图。

(四)岩层的露头宽度(自学)

岩层厚度、倾角、坡角、坡向与岩层倾向,倾角之间关系的影响,学生自己阅读即可。

§2 沉积岩层的原生构造

沉积岩是地球表分布最广泛的岩石,其分布面积约占地球大陆面积的75%,因此,大部分地质构造是由沉积岩形成的。所以观测分析沉积岩层的原生构造、岩层产状和接触关系是研究地质构造的一项基础工作,也是本课程的基本内容之一。

举例:安徽贵池徐桥银矿产于奥陶系灰岩裂隙中,为脉状矿体。奥陶系灰岩为厚层~块层状且大理岩化,层理看不清。地质人员对地层产状长时间争论不休,后来我根据大理岩中残留的生物碎屑的排列方向,确定了原始层理,令地质人员十分信服。

●岩层由两个平行或近乎平行的界面所限制的、岩性基本一致的层状岩体。由沉积作用形成的岩层称沉积岩层。

●层面上、下岩层的界面。上层面叫做顶面,下层面叫底面,两个岩层的接触面,既是上覆岩层的底面,又是下覆岩层的顶面。

●厚度两个层面之间的垂直距离。

沉积岩在沉积过程中或成岩作用过程中产生的非构造变动的构造称为沉积岩层的原生构造。如层理、层面构造(泥裂、雨痕、印模等)、结核、叠锥以及生物遗迹等等。尽管这些都是沉积岩石学研究的内容,但是,其对构造地质的研究也有重要意义。

一、层理及识别

1、层理是沉积岩最常见的一种原生构造,是由岩石成分、结构和颜色在剖面上突变或渐变所显现出来的一种成层构造。

层理按其形态可分为三种基本类型:平行层理、波状层理、斜层理。(放映照片、展示标本或模型)

细层与层系概念介绍,示图a为细层,图b为层系。

2、层理的识别

(1)岩石成份变化,系由成分差异而显示出来的层理

(2)岩石结构变化,指岩石粒度和形状的变化显示出来

(3)岩石颜色变化,由于颜色的不同显示出层理来

(4)岩层的原生层面构造,包括波痕、泥裂、雨痕、生物遗迹及其印模等。

二、利用沉积岩原生构造确定岩层的顶面和底面

确定岩层新老关系是野外观察研究地质构造的一个重要问题。

未经构造变动的岩层,其正常层序总是上顶下底,即上新下老,但经构造变动后岩层则可直立,甚至倒转,新老层序倒置的现象。化石是确定新老关系和地质年代的依据,但有些无化石的“哑地层”,则只能根据原生构造和某些次生构造来确定新老层序。况且确定地层的新老关系,原生构造的方法比化石来得更容易些。

(1)斜层理

(2)粒序(韵律)层理,正粒序与反粒序层理

(3)波痕

(4)泥裂

(5)雨痕、冰雹痕及其印模

(6)冲刷充填构造

(5)古生物化石的生长和埋藏状态

§3 地层之间的接触关系

一、整合与不整合

1、整合:岩层连续沉积,层序无间断、产状一致、时代连续或其中的生物演化是渐变。

2、不整合:层序有间断、缺失,即部分地层无沉积或虽有沉积但却被剥蚀。

二、不整合类型

(一)平行不整合:下降沉积→上升、沉积间断、剥蚀→再下降再沉积;不整合面上有下伏岩层组成的砾石、古风化壳、古土壤层。

(二)角度不整合

特征:缺失部分地层,上下岩层产状不一致呈一定的角度相交,不整合面上有下伏岩层组成的底砾岩,古风化壳,古土壤层等。

形成过程:下降沉积→褶皱上升(伴有断裂活动、岩浆活动,变质作用等)→沉积间断、遭受剥蚀→再下降再沉积。反映上覆地层沉积之前,曾发生过褶皱等重要的构造事件。(三)地理不整合(区域不整合),指局部为平行不整合接触,但大范围内却是角度不整合。(四)嵌入不整合

三、不整合的研究

(一)确定不整合的存在(重点)

1、地层古生物方面的证据:化石反映出生物演化的不连续性(种、属的突变),生物群落迥然差异。

2、沉积方面的标志,存在侵蚀面、古风化壳、古土壤以及Fe 、Mn、P、Ni,稀土或铝土矿等,底砾岩。

3、构造方面的标志:产状,变形变质程度。

4、岩浆活动和变质作用方面的标志。

(二)观察研究不整合面及其上、下地层的产状,岩性及时代。

1、详细测制剖面,研究岩性,岩相和化石,确定时代,观察构造形态,变质情况,岩浆活动等。

2、砾石来源、粒度、圆度、分选性、排列方向等。

3、制图、素描图、照相等

(三)研究不整合的空间和类型变化

举例宁镇山脉J1-2xn与下覆地层的接触关系,在栖霞山高地为不整合,仙鹤观J1-2和T3h 为平行不整合,在钟山则为整合接触关系。

(四)确定不整合的形成时代(重点)

形成时代:不整合面之下覆相对最新的地层时代为下限,不整合面之上相对最老的地层时代为其上限,缺失地层时代为其形成时代。

注意二点:

①取下覆最新时代为下限,两者之间相隔最近的时代为不整合形成时代;

②同一次构造运动周期不同地区有先有后,时间可长可短,缺失地层并不一致,这是褶皱幕的穿时代性的反映。

大范围内,可发生多次构造变动,形成多个角度不整合和平行不整合,在接近大陆的地方,几个不整合面往往逐渐归并为一个角度不整合,其向缺失地层很多,实际上是包含了多次地壳运动所经历的构造事情。

④注意“缺”与“失”的关系,如我国华北O2/C2,是缺失O3、S、D、C1,还是原先有沉积,后来剥蚀掉即“失”去了。

§4 软沉积变形

软沉积变形指沉积或成岩作用过程中形成的非构造应力作用形成的变形。沉积物此时尚未固结成岩,处于塑性或半塑性状态,故称之为软沉积变形。

一、负荷作用形成的软沉积变形

负荷构造、火焰构造、砂球和砂枕(视图)

二、滑塌和滑移作用

滑塌褶皱、爬折构造、卷曲层理(视图)

三、与孔隙液压效应有关的软沉积变形

砂岩墙、碟状构造

四、软沉积变形的成因机制

内因:沉积物力学性质高度塑性,抗剪(切)强度极差。

外因:一定角度的斜坡地形和地震、风暴、海啸等外部诱发因素。

第三章地质构造分析的力学基础

一、力和体力

1、力:物体相互间的一种机械作用

2、接触力:物体与物体间的作用力

3、面力:作用在物体表面的接触力

4、应力集中:接触面积与物体边界面积比量级很小时,即集中

5、体力:非接触力作用在物体内部每一支点上时,为体力

二、外力和内力

1、外力:外界物体向研究物体施加的作用力

2、内力:外力作用引起的物体内部各点之间的相互作用力

三、应力、正应力、剪应力

1、应力:在外力作用下,物体内任一截面单位面积上的受力大小

2、正应力:垂直截面的应力,以ζ表示

3、剪应力:平行截面的应力,以η表示

四、主应力、主方向、主平面

1、主应力:某一截面上只有正应力,没有剪应力时的正应力

2、主方向:主应力的方向

3、主平面:垂直于主应力的平面

五、应力椭球体和应变椭球体

1、应力椭球体:

ζ1—最大压(最小拉)应力轴;ζ2—中间应力轴;

ζ3 —最小压(最小拉)应力轴

故:ζ1>ζ2>ζ3

2、应变椭球体:

A(X)—最大应变轴;B(Y)—中间应变轴;

C(Z)—最小应变轴

六、应力分析简介

1、常见的应力状态:

单轴应力状态:一个主应力不为零,其余两个均为零

双轴应力状态:一个主应力为零,其余两个均不为零

三轴应力状态:三个主应力均不为零,且ζ1>ζ2>ζ3

2、二维应力状态分析(平面应力状态分析)

若:有两轴主应力(ζ1,ζ2 )作用在斜截面(AB )上,且ζ1>ζ2,ζ3 =

0;分析斜面(AB 面)上的应力状态。

规定:α—AB法线与ζ1的夹角,AB线—AB 面的截线,单位长度(=1)

∵AB = 1,

∴OA = sin α, OB = cos α

又∵ζ= P / A , P = ζ A

∴在OA 面上的正应力P2 = ζ2 OA = ζ2 sin α,

在OB 面上的正应力P1 = ζ1 OB = ζ1 cos α

(1)在垂直AB面上的力:为P1 和P2 的分力之和:

即:Pn = P1n + P2n = P1 cosα+ P2 sinα

AB面上的正应力:ζα= P1 cosα+ P2 sinα

= σ1 cosα cosα+ σ2 sinα sinα

= σ1 cos 2 α + σ2 sin 2 α

σ1 + σ2 σ1 - σ2

= ————+ ————cos 2α(1)

2 2

(2)在平行AB面上的力:

Pt = P1 sinα + P2 cosα

AB面上的剪应力:ηα= ζ1 cosαsinα+ ζ2 sinαcosα

σ1 - σ2

= ————sin2α(2)

2

讨论:

由(1):当α= 0 时,cos 2α= 1;ζα= ζ1 (最大);ζ2 不起作用说明:垂直该面的应力对该面作用最大

平行该面的应力对该面无作用

由(2):当α= 0 时,ηα= 0

当α= 90°时,ηα= 0 (2 α= 180 °)

当α= 45°时,ηα达最大值(2 α= 90 °)

σ1 - σ2

即:ηα= ————

2

说明:与主应力呈45 °的面上剪应力最大,易产生剪切面

第四章变形岩石应变分析基础

一、变形与变位

1、变形(strain):

岩石体受到应力作用后,其内部各质点经受了一系列的位移从而使岩石体的初始形状、方位或位置发生了改变。

2、位移:物体内各质点的位置在变形前后的相对变化。(平移、旋转、体变、形变)

平移、旋转:改变坐标,不改变形态(内部各质点相对位置不变)

体变、形变:改变形态和体积(内部各质点相对位置改变)

二、应变的度量(应变测量)

应力状态:某一瞬间作用于物体上的应力情况

应变状态:物体变形后的状态

1、线应变:

(1)定义:变形前后线段长度的变化(ε)

(2)应变量计算:

l 1-l 0

A、单位长度比:ε= ——

l 0

式中:ε—线应变量;l 0、l 1—变形前、后同一线段的长度比(伸长为正;缩短为负)

B、平方长度比:λ= (l 1 / l 0)2 = (1+ ε)2

式中:λ—变形前、后同一线段的长度比的平方

2、剪应变:

(1)定义:

角应变:变形前相互垂直的两条直线,变形后其夹角偏离直角的量(ψ)

剪应变:角应变的正切(γ)

((2)应变量计算:γ= tgψ(右偏为正;左偏为负)

三、均匀应变与非均匀应变

1、均匀应变:

(1)定义:物体内各质点的应变特点相同的变形

(2)特点:变形前的直线,变形后仍是直线;变形前的平行线,变形后仍是平行线

2、非均匀应变:

(1)定义:物体内各质点的应变特点发生变化的变形

(2)特点:变形前的直线,变形后为曲线或折线;变形前的平行线,变形后不在保持平行

3、连续变形:物体内从一点到另一点的应变状态是逐渐变化的(弯曲)

4、不连续变形:物体内从一点到另一点的应变状态是突然变(断开),褶皱是一种非均匀连续变形

四、应变椭球体

1、定义:用来表示应变状态的椭球

2、特征:

(1)变形前是球,均匀变形后为一椭球

(2)有三个相互垂直的主轴(X、Y、Z),分别代表最大、中间、最小应变轴(或λ1、λ2、λ3;A、B、C )

(3)有三个相互垂直的主平面(YZ、XZ、XY),分别垂直X、Y、Z轴

(4)应力与应变有密切关系:

最大应变轴平行最小压应力轴和最大张应力轴

最小应变轴平行最大压应力轴和最小张应力轴

五、弗林(Flinn )指数

表示应变椭球体的形态—应变强度

k = tanα = (a-1) / (b-1)

式中:a = X / Y = (1+ε1)/(1=ε2)

b = Y / Z = (1+ε2)/(1+ε3)

讨论:k值相当于p点与原点(1,1)的斜率

k=0 单轴旋转扁球体(轴对称缩短)

1>k>0 扁形椭球体(压扁型)

k=1 平面应变椭球体

∞>k>1 长型椭球体(收缩型)

k=∞单轴旋转长球体(轴对称伸长)

六、旋转变形与非旋转变形

1、非旋转变形:代表应变主轴方向的物质线在变形前后不发生方位的改变

2、旋转变形:代表应变主轴方向的物质线在变形前后发生了方位的改变

七、递进变形

1、有限应变(总应变):物体变形的最终状态与初始状态对比发生的变化

2、递进变形:变形的发展过程(许多微量应变逐次叠加的过程)

第五章岩石变形行为

(自学为主)

第六章劈理

就几何形态而论,任何构造都可看成是面状构造或线状构造。

面状构造和线状构造都可以分成为“透入性”和“非透入”性两类。

透入性构造均匀地弥漫于地质体中的构造,反映地质体作为一个整体,也均匀地发生了变形。

非透入性构造以一种不连续面分散于地质体中,变形仅发生在不连续面及其附近,将均匀连续的地质体分成若干部分,所以又称为“分划性”构造。

透入性和非透入性是相对性概念。如图7-1中的S2小尺度观察是透入性构造,微小尺度划分不连续的分划性构造了。

§1 劈理的结构、分类和产出背景

一、劈理岩石的域组构(cleavage domain)

劈理域和微劈石(microlithon domain)

(一)劈理域的形态及排列

1、劈理的平面度—劈理域的平面程度

●平直;

●粗糙;

●锯齿状;

●缝合线状的

2、劈理的排布格式

●平行劈理

●交织劈理

(二)微劈石的结构①由粒状矿物组构,无优选方位;②常保持先存板岩和千枚岩的面理。(三)劈理的间隔两劈理面之间垂直距离,5-20cm-0.01mm(上下限)(C.MCA.Powell,1979)(四)劈理域的相对宽度劈理域宽/微劈石宽或劈理域宽度总量/岩石测线总长度×100%计量。

劈理域宽成劈理带,劈理域窄显示面状分割特点。

二、劈理分类

(一)传统分类:流劈理、破劈理、滑劈理

(二)劈理的结构分类

C.MCA.Powell,(1979)提出“用带有成因含义的术语来描述劈理构造弊病很多”,因此,需要有一个描述劈理组构和形态的分类方案。

G.E.Borradail & G.H.Davis等人的方案

1、连续劈理矿物均匀分布,完全定向,或在显微镜下辨别出劈理域和微劈石者,如板劈理,千枚理,片理和片麻理。

(1)板劈理

富泥质的低级变质岩中,具良好的可劈性、使岩石劈成十分平整的石板,但显微尺度下,劈理域却是交织排布的。与板劈理有关的变形包体,矿物晶粒、碎屑、结核、化石、斑点等。(2)千枚理和片理,矿物结晶颗粒较大,肉眼可见与板劈理相区别之。

①富层状硅酸盐岩石(云母片岩类),如“千枚状构造”。

②复矿物成分岩石中的片理(云母石英片岩)

③粒状单矿物岩(大理岩、石英片岩)

(3)片麻理,深变质岩中的劈理,由深浅两色矿物条带组成,与千枚理和片理比较通常连续性较差。

2、不连续劈理,劈理间隔肉眼可见,露头和手标本可显示其不连续的构造特征。按微劈石域的结构,可分为间隔劈理和褶劈理。

(1)间隔劈理,过去称为破劈理。显微镜下观察劈理域的主要成分是粘土质和碳质等不溶物(Nickelsen,1972),过去认为是剪切滑动,实际是压溶成因。

(2)褶劈理,肉眼可见间隔切过先存在的连续劈理为特点,间隔大小0.1mm-10mm。早期连续劈理发生挠曲或微褶皱。进一步可分为:

①渐变褶劈理

②带状褶劈理

③分隔褶劈理

近年来,Gray和Durney(1979)强调压溶作用在褶劈理的成因。

三、不同地质背景上发育的劈理

(一)轴面劈理

岩性均一,在韧性差小的岩系里,平均韧性高,与轴面平行性越高,反之韧性差较大,强弱相间的岩系里轴面劈理则发生散开和聚钦。强岩层呈正扇形,弱岩层中呈反扇形。

轴面劈理形成于褶皱作用的晚期,是最大的挤压面(AB面)⊥ζ1。近年研究认为轴面劈理是压扁和压溶作用结果。随着轴面劈理的形成弯滑作用逐渐为剪切褶皱作用所代替。(二)层间劈理

(三)顺层劈理代表褶皱前期一组挤压应变面,但亦有人认为是沉积变质过程中重荷、重

结晶的结果。

(四)断裂劈理在断裂的两盘岩石中或断层带中,与断裂具有统一的力学机制。(断层一章讲授)

(五)区域劈理

§2 劈理的形成机制

一、劈理的形成作用

1、机械旋转

2、重结晶作用

3、压溶作用

4、晶体塑性变形

二、劈理的应变意义即与应变椭球体的关系

§3 劈理的野外研究

一、区分劈理与层理

二、测定劈理参数、描述劈理的结构特征

1、劈理的间隔,大间隔75mm,小间隔1-5mm,微间隔0.01-0.1mm,连续<0.001mm

2、劈理域的形态

3、微劈石的结构

三、观察和测量劈理和层理之关系

1、利用劈理判断相邻岩层运动方向

2、确定正常与倒转,背向斜位置

3、劈面与轴面平行或以轴面对称面对称分布,赤平投影上,劈理极点投影不是与轴面一致,就是与轴面对称分布。

4、圆柱状褶皱劈理与层理分线与褶皱枢纽平行,都代表褶皱变形的中间高变轴。

四、利用劈理特征推断岩石变形机制和构造环境。

五、研究变斑晶外面理,探讨变形与变质作用的关系。

六、观察交切关系,建立先后发展顺序。

第七章线理

线理(Lineation)

岩石内部或表面的各种平行线状构造,主要是露头或手标本上的平行透入性构造。而与褶皱有关的线状构造如枢纽。香肠构造、窗棂和杆状构造等也被看为作粗大的线理。

§1 变形岩石中的小型线理

一、拉伸线

形成方式有二:其一物质塑性流动过程中的伸长变形,位于ab面之上,指示物质运动方向,代表应变椭球体的长轴方向,为a线理;其二是辗滚而成。使物质垂直力偶作用的方向拉伸,这种线理常与褶皱枢纽平行,为b线理。

二、生长线理

针状、柱状等矿物定向排列构成,它们都是岩石在变形和变质过程中压溶和重结晶作用的产物。因而反映岩石重结晶流动方向。有时在动力变质带上,在强大的应力作用下,矿物生长往往不依结晶习性,却屈服于应力生长,如断层面上的石英、方解石纤维状晶体。均属a 线理。

三、皱纹线理

发育在千枚岩、片岩中,由早期劈理或片理揉皱成的平行定向构造,与褶皱或褶劈有关,平行褶皱枢纽,称b线理。

四、交面线理

两个面状构造的交线,如层理与面理,面理与面理之交线,与褶皱枢纽β平行,称b线理。§2 变形岩石中的大型线理

石香肠,窗棂和杆状构造最为常见。

一、石香肠构造(Boudinage structrue)

根据人工模拟实验结果,绘图分别介绍张裂石香肠、剪切型石香肠、粘滞性、褶皱型石香肠的特征和形成机制

石香肠与组构轴关系,纵弯褶皱中平行枢纽,横弯褶皱中空间上呈“巧克力方盘”状。

二、窗棂构造(mullion structrue)

窗棂构造是强裂褶皱中的大型线理,非型为圆核计柱体或呈波状起伏的浑圆楔状,表现常有一层应矿持薄膜。

成因分类:

1、节理式窗棂构造

2、肿缩式窗棂构造

3、褶皱式窗棂构造

三、铅笔构造(pencil structrue)

发育在泥板岩和粉砂质板岩中的一种线状构造,成因是由二组或二组以上平行面状构造交切分割而成。

四、杆状构造

由石英、方解石或其它成份单一的强硬岩石物质构成,成带成束地出现在变质岩中。其与窗棂构造的区别在于杆状构造是由变质作用中产生的析离体组成,析离体在未分裂或辗滚成棒之前,一般呈囊状、透镜体或似层状分布于面理之间。与枢纽平行应为b线理。

五、压力影构造

§3 线理的野外研究

线理作为一维变量,是反映岩石变形和变质过程中物质运动方向的良好标志。线理位于运动面上,即ab面上,平行或垂直运动方向,指示主要运动方向,通过线理研究可揭示大型构造形成方式和形成过程,恢复区域构造变形史。

一、区分原生线理及次生线理,实测产状。

二、正确进行线理定向,确定线理的运动轴型

B.Sander(1926)座示系统介绍

三、认识线理与大构造的关系,为区域构造分析提供依据

1、根据线理与层理走向相交关系,推测褶皱枢纽(β)产状。

2、如果大型褶皱发育了轴面劈理,则应注意平行轴褶的各种交面线理,寄生褶皱以及其它大型线理的构造表现及组合型式。

3、注意拉伸线理在轴面上的表现展布

4、断层滑动面上的线理往往指示断层运动方向,辗滚成因的线理的代表中间应变轴,它指示断层三度空间的真实延伸方向。

四、与线理的研究要同时进行的工作

1、新生线理矿物组合,推测线理生长时期的变形环境;

2、应变测量,确定线理生长期岩石变形情况。

五、划分线理的形成期次

第八章褶皱

褶皱(folds)——岩石受力后发生弯曲变形,原来岩石中近乎垂直的面,变成了弯曲面,它们可是So,Sx,岩浆岩的流面,甚至节理面和断层面等等。

巨、大、中、小、显微尺度的规模。

§1、褶皱和褶皱要素

一、褶皱的基本类型

①背斜与向斜

②背形与向形

③褶皱面向:在褶皱轴面上⊥β观察地层变新的方向

二、褶皱要素核、翼、拐点、翼间角、枢纽、轴面、轴迹、脊线、枢线、轴陷、轴隆(高点)

§2、褶皱描述

正交剖面概念

圆柱状褶皱:一轴线平行自身移动形成的弯曲面。

非圆柱状褶皱:凡不属于上述特征的褶皱,其中有一特殊类型即圆锥状褶皱。它是由一轴线一端固定,以某一角度绕旋转轴进行旋转而成。

一、转折端的形态(圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、挠曲褶皱)

二、翼间角反映褶皱紧密程度

三、枢纽:指向;倾伏端、扬起端

四、褶皱的大小,波长,波幅

五、褶皱的对称性Z、M、S型褶皱;倒向(从属褶皱的轴面的倾倒方向)

六、平面轮廓

§2 褶皱的形态描述

一、横剖面上褶皱形态描述

1、根据轴面产状和两翼产状:

●直立褶皱●斜歪褶皱●倒转褶皱●平卧褶皱●翻卷褶皱

2、对称性:

●对称褶皱(轴面与水平面或包络面垂直);●不对称褶皱(轴面与水平面或包络面斜交)。

3、据翼间角大小分:

▲平缓褶皱:翼间角小于180°,大于120°

▲开阔褶皱:翼间角小于120,大于70°

▲闭合褶皱:翼间角小于70°,大于30°

▲紧闭褶皱:翼间角小于30°

▲等斜褶皱:翼间角近于0°,两翼近平行

4、据褶皱面弯曲形态:圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇状褶皱、挠曲褶皱

5、据各层弯曲形态变化规律:协调褶皱、不协调褶皱

二、褶皱在平面(地面)上的露头形态

◆穹隆构造L/W≮3:1的背斜

◆构造盆地L/W≮3:1的向斜

◆短轴褶皱L/W=3:1-10:1

◆线状褶皱L/W≯10:1 狭长形褶皱

§3 褶皱的类型及褶皱的组合型式

一、褶皱的位态分类(M.J.Rickard,1971)

(一)、Rickard三角投影网的结构特征示图说明

(二)、Rickard的七大类褶皱

Rickard 分类表

枢纽倾伏角γ

轴面倾角α水平(0°-10°)倾伏(10°-80°)近直立(80°-90°)

近直立(80°-90°)Ⅰ直立水平褶皱Ⅱ直立倾伏褶皱Ⅲ倾竖褶皱

倾斜(10°-90°)Ⅳ斜歪水平褶皱Ⅵ斜歪倾伏褶皱

Ⅶ斜卧褶皱

近水平(0°-10°)Ⅴ平卧褶皱

上表只要抓住其命名原则,就不难记住。

命名原则是:轴面产状+枢纽产状+褶皱=褶皱名称

(三)、特征:

①正确地反映褶皱三维空间形态和产状特征,避免前述二维空间对褶皱观察描述的偏面性。

②七个区代表大类型变化范围,各区面积大小,代表自然界中出现的机率。

③定量化描述,便于统计分析

④易观察某地区褶皱的产状变化规律

二、褶皱横越面的几何类型

(一)平行褶皱和相似褶皱

Han Hise.C.k.(1896)根据褶皱岩层的厚度变化及各层之间的几何关系划分的二类型

1、平行褶皱(parallel folds)

又名同心褶皱(Syncore

folds),指各岩层成平行弯曲,象两条铁轨一样平行延伸,其间的宽度(厚度)处处相等;具有一个共同的曲率中心,向内弧方向曲率逐渐增大,往深部最终消失。

2、相似褶皱(Similar folds)

各层的曲率基本不变,无共同的曲率中心,褶皱形态往深部延伸,保持不变;同一层岩真厚度翼薄顶厚,但平行褶皱面方向量度的“厚度”在各部位保持不变。

(二)据各褶皱层面之间的几何关系分类

1、协调褶皱(harmonic folds)

2、不协调褶皱(disharmonic folds)

(三)兰姆赛的褶皱几何分类(J. G. Ramsay, 1967)

分类依据是根据褶皱横截面(⊥β)上褶皱层的等倾斜线型式和厚度变化参数所反映的相邻褶皱面的曲率关系。

等倾斜线的绘制:①在⊥β的照片或横剖面图上,以实际水平线为基准;②以基准线,按一定角度间隔(10°,20°…)作相邻褶皱的切线;③连接等斜切点即为等倾斜线。

兰姆赛的三类五型褶皱

Ⅰ类:ⅠA 顶薄,等倾斜线强烈向内收敛,不等长

ⅠB 等厚,等倾斜线向内弧收敛,等长

ⅠC顶厚,等倾斜线向内弧轻微收敛,不等长

Ⅱ类:等倾斜线平行且相等,曲率相等,相似褶皱

Ⅲ类:等倾斜线向外领、内撒开、倒扇形、顶厚褶皱

三、同沉积褶皱和底辟构造

(一)同沉积褶皱(Synsedimentary folds)

(二)底辟构造(diapiric structure)和盐区(Salt dome)

同沉积褶皱顾名思义,褶皱与岩层沉积同时形成,有3个特征:

①产状,褶皱两翼上部产状缓、下部变陡,总体多为开阔褶皱。

②厚度变化,在背斜顶部厚度小(甚至缺失),两翼岩层厚度最大。

③结构上的变化,背斜顶部则因水浅,粒度粗大,而向斜中心部位则因水体较深,粒度最细。(示图)

底辟构造是地下深部高韧性岩体(如岩盐、石膏、粘土或煤层等,在构造作用力下,或者由于岩石间密度差异所引起的浮力作用下,向上流动或挤入(刺入)上覆岩层之中而形成的一种构造。如岩浆上升侵入围岩,使围岩发生挠曲时,则可形成岩浆底辟构造。(示图)

四、褶皱的组合型式和分布

(一)阿尔卑斯式褶皱(Alpinotype folds)又称全形褶皱,基本特点是:

①褶皱呈线状成带展布,走向与构造带一致;

②背向斜同等发育,布满全区。

③不同级别的褶皱往往成复背斜和复向斜构造,是造山带强烈地带主要构造样式。

复背斜和复向斜概念。

(二)侏罗山式褶皱(Jura-type folds)

又称过度型褶皱,其代表性构造是隔档式与隔槽式褶皱,隔档式褶皱又称梳状褶皱。

其成因是沉积盖层在刚性基底的软弱层上滑脱变形或薄皮滑脱的结果,属于造山带前陆的构造现象。

我国湘、鄂西、黔北和川东发育外,在湘赣一带也广泛发育。(示图)

(三)日尔曼式褶皱(German-tpye folds)

又称断续式褶皱:主要发育于构造变形轻微的地台盖层中,以卵圆形穹隆,拉长的短轴背斜或长垣为主。

褶皱翼部产状很缓,甚至近水平,但规模很大,延长数十公里以外,可以弧零地产出于水平岩层中,背斜、向斜发育不同等,展布无定向,有的成群分布,呈雁行式排列。

这类褶皱常产于北美地台上,区域性巨大盆地中,在中国川中以及柴达木盆地之中也有类似褶皱。

五、叠加褶皱(Superimposed folds)

(一)叠加褶皱的三种基本型式(兰姆赛,1967)示图说明:

型:晚期褶皱最大应变轴(A、X、a1)或流动方向a2与早期褶皱的轴面平行,两期褶皱的枢纽(中间应变轴B、Y、a2)方向不一致,一般呈大角度相交,这种类型褶皱相当“横跨”“斜跨”褶皱。

F1的轴面变形影响不大,而β1再褶皱,呈有规律的起伏,表现为穹盆相间的构造,类似

两个波叠加,波峰+波峰=峰更高,波谷+波谷=谷更低,波峰+波谷=中和,相当一个鞍部。Ⅱ型、a2⊥s1(或大角相交)B1?b2成中等或大角度相交

F1常为紧闭或等斜的斜歪褶皱,平卧褶皱,S1与翼一起褶皱,B1也同时褶皱,形成平面上的新月型或蘑菇型褶皱。

Ⅲ型、共轴叠加褶皱,a2?s1成大角度相交,但B1‖b2。

F1之S1和两翼共同被褶皱,尤其在正交剖面上更为清楚,可出现双重褶皱或钩状闭合褶皱。§4 褶皱形成机制

一、褶皱形成机制的基本类型

(一)纵弯褶皱(Buckling)即顺层挤压力作用下,岩层发生褶皱。

●单层纵弯(或多层粘结很牢的一套岩层)。中和面、拉张区与挤压区

●当多层(一套岩层)纵弯作用,无中和面、层面的往往起着重要的作用,常通过下列二种方式形成褶皱。

1、弯滑作用(flexural sliping)

这种情况下,当两硬层夹一软弱岩层时,则在上下硬岩层滑动的力偶作用下,使薄层软弱(韧性)层产层间小褶皱可帮助我们确定层序倒转与否及背、向斜的位置。

方法是:新岩层总是向背斜转端滑动,老岩层则对反方向滑动,画作层间小褶皱的轴面,与主褶皱面所交锐角光指示相邻居层相对滑方向,滑动方向一经确定,就可确定背、向斜的位置,也知道岩层正常与倒转。

2、弯流作用(flexural flow)

指岩层产生褶皱变形时,不仅有层间滑动,而且会有岩层内部的物质流动现象。

(二)横弯褶皱作用(Bending)

即岩层受到层面方向外力作用(预托作用)。如岩浆底群、盐丘等都可能导致上覆岩层的横弯褶皱作用。

(三)剪切褶皱(Shear folding or slip folding)

又称滑褶皱,是沿一系列与层面不平行的密集劈理面发生差异性的滑动而形成的“褶皱”,所以层理面S0不起作用,只是作为褶皱的标志,故又称之为被动褶皱作用。

(四)柔流褶皱作用(Rheid folding)

指高韧性岩石(岩盐、石膏或煤层)或处于高温高压环境下变成高韧性体,受到外力作用产生的粘性流动(既有层流动又有紊流),形成复杂多变的褶皱。混合岩化变质作用地区常见构造。

(五)膝折作用

是兼具弯滑褶皱作用和剪切褶皱作用两种特征的特殊褶皱作用,主要出现在岩性较均一的薄层岩石或片理化的浅变质岩中。

其形成方式,在一定的围压限制下,受到与层理或面理近水平或斜交的压应力作用,岩层顺层间滑动,但又受到限制常使滑动面发生急剧的转折。(示图)

二、褶皱形成过程中的压扁作用。(示图)

三、影响褶皱作用的主要因素

(一)层理的影响

(二)厚度和力学性质的影响(主波长理论)

毕奥特(M.A.Biot,1957,1965)和兰伯格(1963)通过模拟实验和野外褶皱的实际观察研究,对侧向纵弯作用下的褶皱发育机制进行了力学、数学分析弹性弯曲(虎克体),粘弹性层弯曲(牛顿流体)作用。

岩性在地表条件下的变形基本上是弹性的(ζ=Eε)即ζ∝ε。可将岩层当作弹性板来考虑,其形成的褶皱波长与作用大小有关。

岩石在地下深处,较高的温压条件下,在小应力长期作用下,不同的岩石可以看作是粘度各异的粘性固体的变形,可简化为牛顿体的变形来表达,即应力与应变速率成正比(ζ=με),岩石的粘度在变形中起着主导作用,粘性大的岩层在褶皱发育过程中起骨干作用,这种岩层称为能干层或强岩层。

设想:一厚为d的高粘度(μ1)强岩层夹于低粘度(μ2)的软弱层之间,使其侧向顺层挤压,而发生纵弯作用(示图)。此时,强硬岩层发生纵弯曲受到两种阻力。

①来自强岩层内部阻力(f内阻)。外弧拉伸,内弧压缩,层要弯曲,必须克服内部阻抗(f 内阻),若岩层弯曲波长愈大,弧愈缓(内外曲率愈小),内阻抗愈小。所以如没有介质的包围,它趋向于形成最大的可能波长即一个波。

②另一种阻力(f外阻)来自上、下软弱层(μ2)。强岩层弯曲时,必须要推开上下软弱层,而软弱层则反作用,力图阻止其弯曲。这种外部阻挠力与硬岩层的波长成正比,与波幅成正比(f外阻∝W,f外阻∝A波幅)。所以外部阻挠力要求褶皱的波长尽可能小。按照最小功原理,岩层将选择做功最小,而又能抵抗这两种阻力,使某一调和的中间值作为最易褶皱的初抬主波长Wi,即这种波长的褶皱最易发育,据毕奥特的计算:

Wi=2πd(μ1/6μ2)1/3 或Wi/d=2π(μ1/6μ2) 1/3

式中:μ1—主导层(硬岩层)的粘度;μ2—低粘度介质(软弱层)且μ1>μ2;d—主导层的厚度。

由上式可知,主波长(Wi)与应力无关(应力只影响褶皱发育的速率)

从上式可以看出:当μ1≈μ2时,Wi≈3.46时,这样的褶皱是非常微弱的,因此,当μ1=μ2时,只有均匀缩短,而不会有褶皱。

当硬岩层为多层岩层(μ1)时,Wi=2πd(nμ1/6μ2)1/3,主波长(Wi)除受层数(n)控制外,其它情况同单层。

(三)岩层埋深及应变速率对褶皱形成的影响

埋深:1)浅部:P.T较低,岩石呈弹性性状,层理显示不均一,褶皱以弯滑为主。

2)深部:P.T较高,岩石呈韧性性状(粘弹性),岩层层理不均一性减小以至消失,褶皱作用由弯流→剪切→柔流褶皱,如太古界、元古界等变质岩区发育的相似褶皱,肠状褶皱等,就是这个缘故。

应变速率:ε大,深部的岩石也会呈弹性弯曲或脆性。

断裂:ε小,岩石呈粘性材料(1011-1022泊),t大而ζ很小,则ε很大,岩石发生强烈褶皱。

在地表(或浅部)低T低P下,即使ζ很小,只要t呈足够长,岩层由蠕变而发生强烈褶皱,甚至达到破坏强度。

(四)基底构造对盖层褶皱的影响

§5 褶皱构造的观察与研究

基本任务是:野外观察和填图,结合各种地质勘探(物化探、山地工程)等手段,航、卫片解释等研究,查明褶皱的形态;产状;组合分布特点;形成机制和形成时代;为研究区域地质构造特征,褶皱与矿产及水文、工程地质、环境地质等提供基础资料和依据。

一、褶皱形态的研究

构造地质学期末考试复习资料

构造地质学考试复习重点 一、名称解析(20 分) 视倾角:视倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角。 真倾角:指倾斜平面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角。 侧伏向:线状构造所在平面指示线下倾的走向。 侧伏角:当线状构造包含在某一倾斜平面内,此线与该平面走向线间所夹之锐角为此线在那个面上的侧伏角。 倾伏向:倾斜直线在水平面上的投影线所指示的该直线下倾斜的方位,通常用方位角表示。倾伏角:倾斜直线与其水平投影线间所夹之锐角。 线应变:物体内部一点,在一定方向上的相邻指点排列成质线,质线上的相邻质点方向的相对位移造成线变形,对线变形的度量称为线应变。 剪应变:两条相互垂直的直线在变形后其夹角偏离直角的量称之为角剪切应变,其正切称为剪应变γ。 剪裂角:剪裂面与最大主应力σ 1 的夹角。 共轭剪裂角:两组共轭剪节理的夹角。 均匀应变:变形前后各质点的应变特征相同。 非均匀应变:变形前后各质点的变形特征不同。非均匀变形分连续变形与不连续变形两种。 应变椭球体:设想在变形前岩石中有一个半径为 1 的单位球体,均匀变形后成为一椭球体, 以这个椭球体来表示岩石的应变特点即应变椭球体。 共轴递进变形:在递进变形过程中,如果各增量应变椭球的主轴始终与有限应变椭球的主轴一致,这种变形叫共轴递进变形。 旋转变形:变形过程中平行于应变椭球体主应变轴方向的物质线方位发生了改变的变形:应变,称为旋转变形。 非旋转变形:变形过程中平行于应变椭球体主应变轴方向的物质线方位始终保持不变的变形,称为非旋转变形。 有限应变:物体变形的最终形状与初始状态对比发生的变化,称为有限应变。 劈理:劈理是一种潜伏在分裂面将岩石按一定的方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。 劈理域:劈理域通常指由层状硅酸盐或不容残余物质福集成的平行或交织状的薄条带或薄膜。透入性构造:指一个地质体中均匀连续弥漫整体的构造现象,反应地质体的整体发生了变形或变质作用。 非透入性构造:指那些仅仅产出于地质体局部或只影响其个别区段的构造,如节理断层之类连续劈理:凡岩石中矿物均匀分布,全部定向,或劈理域宽度极小,只能借助偏光显微镜和电子显微镜才能分辩劈理域和微劈理,均称为连续劈理。 不连续劈理:劈理域在岩石中具有明显的间隔,用肉眼就能鉴别劈理域和微劈石的劈理,称为不连续劈理。 拉伸线理:拉伸线理是拉长的岩石碎屑、砾石、鲕粒、矿物颗粒或集合体等平行排列而显示的现状构造A 型线理。 交面线理:交面线理是两组面理相交或层理相交的线理,长平行于同期褶皱的枢纽方向,B 型线理。 窗棂构造:窗棂构造是强硬层组成的形似一排棂柱的半圆柱状大型线状构造,棂柱表面有时被

构造地质学综合复习.

《构造地质学》综合复习作业题 第一章 1、何为地质构造? 2、什么是构造地质学?共有哪些任务和基本研究方法? 3、什么是石油构造地质学?在石油地质勘查中的位置如何? 第二章 一、 1、岩层,地层、层理三者有何区别? 2、在垂向剖面中和地质图上海侵层位与海退层位有何表现? 3、什么是原始倾斜? 4、何为穿时现象? 5、水平岩层有何特征? 二、 1、什么是岩层产状三要素? 2、何为视倾角、视倾向?真倾角与视倾角如何换算? 3、“V”字形法则的内容和应用条件是什么? 三、 1、哪些标志可用于判断岩层的顶面和底面? 2、真厚度,铅直厚度、视厚度三者有何不同?

3、如何求取岩层的厚度、埋藏深度和露头宽度? 四、 1、整合与不整合反映在地壳运动性质上有何不同? 2、平行不整合与角度不整合有何异同? 3、嵌入不整合、超覆不整合,非整合各指什么? 4、何为古潜山? 5、哪些标志可用于确定不整合的存在? 6、怎样确定不整合的形成时代? 7、与不整合有关的油气圈闭有哪些基本类型? 第三章 一、 1、什么是内力?其与外力有何关系? 2、什么是应力?分为几种?怎样确定其正负? 二、 1、什么叫变形?什么叫应变? 2、线应变与扭应变的正负值是怎样规定的? 3、泊松效应指什么? 4、应变椭球体指什么? 三、

1、何为弹性、塑性? 2、岩石变形方式有哪几种? 3、均匀变形和非均匀变形有何特征?各包括哪几种变形方式? 4、什么是递进变形? 5、岩石变形可分为几个阶段? 6、弹性变形有何特征? 7、何为松弛?何为蠕变? 8、塑性变形有哪些基本的机制? 9、岩石的破裂方式有哪两种? 10、为什么剪裂角小于90°?它与哪些因素有关? 11、外界因素怎样影响岩石的力学性质和岩石的变形? 四、 1、何为构造应力场?通常用什么来表示? 2、在理想情况下,变形图像与应力网络有何对应关系? 3、边界条件包括哪些内容? 第四章 一、 1、什么是褶皱、背斜、向斜?它们之间有何关系? 2、褶皱有哪些基本要素?各表示什么?

地大《构造地质学》期末考试备战考题全集

《构造地质学》课程期末考试备考过关题库合集一单选题 1.岩层的真倾角(). A.大于视倾角 B.小于视倾角 C.等于视倾角 [答案]:A 2.上,下地层产状一致,上下地层之间存在沉积间断,这样的地层接触关系为(). A.整合接触 B.平行不整合接触 C.角度不整合接触 D.不整合接触 [答案]:B 3.应力的概念(). A.所谓应力实际为内力 B.应力使单位面积的内力 C.应力是外力作用下物体没产生的派生粒子力 D.所谓应力是指物体受力之和 [答案]:B

4.阿尔卑斯式褶皱的基本特点不具有(). A.褶皱翼部倾角极缓,构造变形十分轻微,规模很大 B.一系列生成状褶皱呈带状展布,所有褶皱的走向基本上与构造带的延伸方向一致 C.整个带内背,向斜呈连续状,基本同等发育布满各区 D.不同级别的褶皱往往组合成巨大的复背斜和复向斜,并伴有叠瓦状断层 [答案]:A 5.由于岩性的突变引起劈理发生方位的明显改变称为(). A.劈理域 B.微劈石 C.劈理折射 D.劈理弯曲 [答案]:C 6.褶皱枢纽是指(). A.单一褶曲面往上凸的最高点连线 B.单一褶曲面往下凹的最低点连线 C.单一褶曲面最大弯曲点的连线 D.褶曲轴面与地面交线 [答案]:C

7.在地层层序正常地区,顺着褶皱枢纽倾伏方向观察时,地层时代(). A.由新到老 B.由老到新 C.背斜由老到新,向斜由新到老 [答案]:C 8.在垂直岩层走向的剖面上出现地层重复最可能有下列哪种构造(). A.褶皱 B.断裂 C.褶皱和断裂 [答案]:A 9.当断面直立时,擦痕的侧伏角(). A.与倾伏角相同 B.比倾伏角大 C.比倾伏角小 D.与倾伏角无关 [答案]:A 10.轴面直立枢纽倾伏的褶皱称为(). A.直立倾伏褶皱 B.斜歪倾伏褶皱 C.斜卧褶皱 [答案]:A

《构造地质学》——期末复习题及答案_381427182024157

《构造地质学》期末复习题 一、判断题(正确标√,错误标×) 1. 如果地层倾向与坡向相同,且地层倾角大于地面坡角,则在地形地质图上,地层露头线弯曲方向与地形等高线弯曲方向相反()。 2. 倾斜岩层的产状由走向和倾向就可确定()。 3. 岩层走向加上或减去90°就是岩层的倾向()。 4. 倾斜岩层层面与水平面的交线是该岩层的走向线()。 5. 对称波痕的波峰尖端指向岩层的顶面()。 6. 泥裂在剖面上一般成“V”字形,其“V”字形尖端指向岩层顶面()。 7. 斜层理由一组或多组与主层面斜交的细层组成,其细层的收敛方向指向岩层的底面方向()。 8. 水平岩层在地面露头线与地形等高线平行或重合()。 9. 两套地层之间存在地层缺失,且两套地层的走向线平行,则该两套地层之间一定是平行不整合接触关系()。 10. 当岩层倾向与地面坡向相反,岩层界线与地形等高线的弯曲方向相反()。 11. 节理的分期就是将一定地区不同时期形成的节理加以区分,将同期节理组合在一起()。 12. 在断层旁侧发育的张性结构面(如羽状张节理)与断层的锐夹角指示对盘的运动方向()。 13. 同沉积褶皱是在岩层形成后受力变形而形成的()。 14. 因为在与最大主应力成45°夹角方向上的剪应力最大,因此剪裂面沿此方向发育()。 15. 同沉积断层的上盘常发育逆牵引构造,其弧形顶端指示断层本盘的运动方向()。 16. 正阶步的陡坎指示本盘运动方向()。 17. 当断层的走向与褶皱的走向一致时,该断层为走向断层()。 18. 缝合线构造的锥轴方向平行于最大主压应力轴()。 19. 褶皱的横截面(或正交剖面)必定垂直地面()。 20. 形成同沉积褶皱的作用主要是横弯褶皱作用()。 21. 枢纽断层是指与褶皱枢纽平行的断层()。 22. 在垂直断层走向的剖面上,如果发现上盘上升、下盘下降,则一定是逆断层()。 23. 最小主应力铅直,最大主应力和中间主应力水平,按照安德森断层形成模式,这种应力状态下可形成逆断层()。 24. 在剖面上表现出花状构造特征的一定是走滑断裂()。

构造地质学考题及答案汇总

一、名词解释 1、地堑和地垒 地堑:是指由两组走向基本一致的相向倾斜的正断层构成,两组正断层之间为共同下降盘。地垒:是指由两组走向基本一致的相背倾斜的正断层构成,两组正断层之间为共同上升盘。 2、断层三角面 当断层崖受到与崖面垂直方向的水流的侵蚀切割,会形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面。是现代活动断层的标志,常见于山区或山地与盆地、平原的分界处。 3、拉分盆地 是走滑断层拉伸中形成的断陷构造盆地,是一种张剪性盆地。其发育快、沉降快、沉积速率大、沉积厚度大、沉积相变化迅速。拉分盆地一般分为“S”型和“Z”型,左行左阶雁列式走滑断层控制下形成的拉分盆地为“S”型,右行右阶雁列式走滑断层控制下形成的拉分盆地为“Z”型。 4、纯剪切与简单剪切 产生均匀变形的剪切作用有两种:纯剪切(pure shear)和简单剪切(simple shear)。 纯剪切变形的主应变方向不随变形的递进而转动,所以又称非旋转变形或共轴变形,但两条主应变线的长度却分别持续伸长或持续缩短。纯剪切变形过程中,除主应变线以外的所有方向线的方向和长度都随变形的递进作有规律的变化。拉伸与压缩作用产生纯剪切变形。 简单剪切变形的两个主应变线的方向和长度随变形的递进而改变,所以又称旋转变形或非共轴变形。简单剪切过程中除了平行剪切面方向线的方向和长度不随变形的递进而改变以外,其他所有方向线的方向和长度都随变形的递进而改变。简单剪切变形由一系列平行的滑动层受剪切滑动而形成。 5、动态重结晶 在初始变形晶粒边界或局部的高位错密度处,储存了较高的应变能,在温度足够高的条件下,形成新的重结晶颗粒,使初始变形的大晶粒分解为许多无位错的细小的新晶粒。 6、底辟构造 底辟构造是地下高韧性岩体如岩盐、石膏、粘土或煤层等,在构造应力的作用下,或者由于岩石物质间密度的差异所引起的浮力作用下,向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造。 7、平衡剖面 指将剖面中的变形构造通过几何原则和方法全部复原的剖面,是全面准确表现构造的剖面。平衡剖面技术目前主要用于检验地震解释结果的正确性、构造变形的定量研究和进行盆地构造演化分析。 平衡剖面基本原理为:如果变形前后物质的体积不变,则在垂直构造走向的剖面上体现为“面积不变”;如果变形前后岩层厚度保持不变,则转化为“层长不变”。所以,平衡剖面技术可以理解为是一种遵循岩层层长或面积在几何学上的守恒原则,将已变形的剖面恢复到未变形状态或从未变形地层剖面依据变形原理得到变形剖面的方法。 8. 构造窗和飞来峰 当逆冲断层和推覆构造发育地区遭受强烈侵蚀切割,将部分外来岩块剥掉而露出下伏原地岩块时,表现为在一片外来岩块中露出一小片由断层圈闭的较年青地层,这种现象称为构造窗。如果剥蚀强烈,外来岩块被大片剥蚀,只在大片被剥蚀出来的原地岩块上残留小片孤零零的外来岩块,称为飞来峰。飞来峰表现为原地岩块中残留一小片由断层圈闭的外来岩块,常常表现为在较年青的地层中残留一小片由断层圈闭的较老地层。

2014构造地质学48学时期末B卷--关成尧(补考) + 答案

. | | | | | | | | 装 | | | | | 订 | | | | | | 线 | | | | | | | | | 防灾科技学院 2013~ 2014学年 第二学期期末考试 构造地质学试卷(B )使用班级 1250141/2、1250211/2/3 答题时间120分钟 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、 填空题(本大题共15空,每空1分,共15分。) 1、一般以上覆地层最老的地层作为地层缺失时代的 上限 。 2、相似褶皱的岩层真厚度在两翼 薄、小 ;在核部 厚、大 。 3、除了岩石自身的力学性质以外,影响岩石力学性质的主要因素包括压力 、 温度、孔隙压力、 时间 、 外力作用方式 等等。 4、 弯曲 、 扭转 变形,属于非均匀变形。 5、侵入岩体的原生节理有Q节理、S节理、L 节理和D 节理。 6、构造地质学研究内容包括岩石圈内各种变形的几何学、 运动学 、 和 动力学 。 7、按物质运动方式可将线理分为 a 线理 和 b 线理 。 二 单选题(本大题共10小题,每题1分,共10分。) 1、岩层的真倾角 A 。 A . 大于视倾角 B .小于视倾角 C 等于视倾角 D.不一定 2、顺层节理也必然是 C 。 A .斜向节理 B .倾向节理 C .走向节理 D .横节理 3、剪节理尾部往往呈现 A 。 A .折尾和菱形结环 B .树枝状分叉 C .不规则结环 D .圆形节环 4、下列属于张节理特征的是 D 。 A .切穿砾石 B .沿走向延伸较远 C .共轭产出 D .节理面粗糙不平 5、侵入岩体原生破裂构造中的L 节理是 A 的节理。 A .平行流线和流面 B .与流线、流面均垂直 C .平行流线而垂直流面 D .平行流面而垂直流线 6、第一期为平卧褶皱,第二期褶皱共轴叠加是一般出现的构造是 C 。 A .新月、蘑菇形褶皱 B .穹-盆构造 C .线性褶皱 D .鞘褶皱 7、下面各种线理中不属于小型线理的为 C 。 A .矿物生长线理 B .擦痕线理 C .杆状构造线理 D .拉伸线理 8、下列属于伸展构造的是 C 。 A .逆冲推覆构造 B .郯庐断裂 C .变质核杂岩 D .拉分盆地 9、隔槽式褶皱在横剖面上的组合型式是 A 。 A .向斜紧闭,背斜开阔 B .背斜紧闭,向斜开阔 C .背斜向斜紧闭开阔程度一样 D .背斜向斜无差别 10、下图中沉积岩层层形成的构造是 A 。 A .褶皱 B .正断层 C .逆断层 D .不整合 阅卷教师 得 分 阅卷教师 得 分 试卷序号: 班级: 学号: 姓名:

矿山地质学期末考试复习题

矿山地质学期末考试复 习题 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

采二地质报告 (班级内部资料,坚决打击侵权行为) 第六章 煤层厚度:与之间的垂直距离。 煤系:指一套在成因上有共生关系并含有煤层的沉积岩系。 瓦斯:矿井瓦斯通常指赋存在煤层及岩层中并能涌入矿井的以甲烷为主的天然气。是一种无毒、无味、无颜色,可以燃烧的气体,难溶于水。 相对瓦斯涌出量:平均每产1t煤所涌出的瓦斯量,单位立方米每吨。 绝对瓦斯涌出量:单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体所涌出的瓦斯量,单位立方米每天。 煤与瓦斯突出:在地应力与瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤体和岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象,称为煤于瓦斯突出。 岩溶陷落柱:是指由于岩溶和坍塌作用形成的镶嵌在煤系中在杂乱无章的碎石堆集体,简称陷落柱。 断煤交线:断煤交线是指煤层底板与断层面相交的线。 矿山压力:矿体或采掘空间周围的岩体,称为围岩。存在于采掘空间围岩内的力,称矿山压力。 煤层顶板依据(跨落的难易程度)的划分。 答:1伪顶:是紧贴煤层之上的,极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄不稳定岩层,厚度一般 为~,多由页岩、炭质页岩等组成。 12直接顶:是直接位于伪顶或煤层(如无伪顶)之上岩层,常随着回撤支架而垮落,比较容易垮落,厚度一般在1~2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。 3基本顶:又叫老顶,是位于直接顶之上或直接位于煤层之上的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间,直到达到相当面积之后才能垮落一次,通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。

构造地质学期末复习重点总结(完整版).

1、地质构造:组成地壳或岩石圈的岩层或岩体等,在内外地质动力作用下所产生的各种变形 2、构造地质学:研究地壳上各级各类地质构造的发生、发展、演化及其与矿产分布、地震、工程稳定性、环境演化等的关系的一门学科。 3、面状构造产状要素:走向、倾向、倾角。 走向:某一倾斜构造面和任意水平面的交线。倾向:在构造面上,沿倾斜面引出垂直走向线的直线,称倾斜线,倾斜现在水平面上的投影线向下倾斜一段的方位角 倾角:构造面上的倾斜线与其在水平面上投影线之间的夹角 4、方位角法:倾向+倾角(45 °∠ 30 ° 5、象限角法:走向+倾角+倾向(N30°E, 45 ° SE 6、线状构造产状要素:倾伏、侧伏。 7、倾伏:倾伏向+倾伏角,如:330 °∠ 20 °或 N30°W,20° 8、侧伏:侧伏角+侧伏向/构造面产状,如: 20°S/N30°E,45 °SE 。 注意:学会将方位角换成象限角 9、水平岩层与倾斜岩层的区别:①水平岩层:老下新上,沟谷老,山脊新。倾斜岩层:在没有发生倒转的前提下,顺着岩层的倾向,岩层的时代由老到新排列;②水平岩层:地质界限随着地形等高线的弯曲而弯曲。倾斜岩层在野外和地形地质图上呈条带状分布,切割地形等高线;③水平岩层的厚度等于岩层顶面和底面的标高差;④水平岩层露头宽度的变化受岩层厚度和地面坡度的影响。(地缓而宽大,地陡而窄小。倾斜岩层:横穿沟谷的岩层倾角越大,岩层的条带越接近条带状,若岩层的倾角越小,则岩层越弯曲。

10、倾斜岩层的厚度:真厚度(h=铅直厚度(H×cosα(真厚度永远小于或等于铅直厚度 11视厚度(h’=铅直厚度(H×cosβ(真厚度永远小于视厚度 12、V字形法则:①岩层的倾向与地面的坡向相反时,岩层的界限与地形等高线的弯曲方向相同,即“相反相同”,但岩层界限弯曲的曲率小于地形等高线的曲率;②当岩层的倾向与地面的坡向相同时,岩层的倾角大于地面坡度角时,岩层的露头界限与地向等高线成相反方向,即“相同相反”;③当岩层的倾向与地面的坡向相同时,岩层倾角小于地面坡度角时,岩层界限与地形等高线的弯曲方向相同,即“相同相同”,岩层界限弯曲的曲率大于地形等高线的曲率。 13、平行不整合接触特征:1假整合面上下两套岩层的产状,在大范围内彼此平行排列;2缺失部分地层有两种情况:一是缺失地层没有沉积,二是缺失地层沉积了,后经地壳上升被剥蚀掉了;3不整合面上、下地层之间有古生物间断;4在不整合面之上地层的底部常存在有由下部老地层组成的底砾岩;5在起伏不平的风化壳上,往往有特殊的风化残余矿产。 14、平行不整合接触形成过程:下降接受沉寂-----上升遭受剥蚀-------在下降接受新的沉积。 15、角度不整合形成过程:沉积盆地下降接受沉寂-----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-----在下降接受新的沉积。 角度不整合接触特征: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不整合面上线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由于长期的沉积间断,不整合面上线新老岩层的沉积条件发生变化,造成两套岩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上覆的年轻地层相对强烈复杂,两套岩层中的岩浆活动和变质作用往往明显不同。

《构造地质学》复习试题形式答案

《构造地质学》复习资料 一、名词解释: 1、构造应力场:地壳一定范围内某一瞬间的应力状态。(4分) 2、盐丘:由于盐岩和石膏向上流动并挤入围岩,使上覆岩层发生拱曲隆起而形成的一种构造。(4分) 3、底劈构造:由变形复杂的高塑性层(如岩盐、石膏和泥质岩类等)为核心,刺穿变形较弱的上覆脆性岩层的一种构造。一般分为底劈核、核上构造、核下构造三个部分。(4分) 4、飞来峰:当逆冲断层和推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割,将四周外来岩体剥掉,在原地岩块上残留小片孤零零的外来岩体,称为飞来峰。(4分) 5、构造窗:当逆冲断层和推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割,将部分外来岩体剥掉而露出下伏原地岩块,表现为在一片外来岩块中露出一小片由断层圈闭的原地岩块,称为构造窗。(4分) 6、窗棂构造:是强硬岩层组成的形似一排棂柱的半园柱状大型线理构造。(4分) 7、石香肠构造:不同力学性质互层的岩系受到垂直或近于垂直岩层的挤压时,软弱层被压向两侧塑性流动,夹在其中的硬岩层不易塑性变形而被拉伸,以致拉断,形成剖面上形态各异、平面上呈平行排列的长条形岩块,即为石香肠。(4分) 8、破劈理:指岩石中一组密集的剪破裂面,裂面定向与岩石中矿物的定向排列无关。间距一般为数毫米至数厘米。(4分) 9、流劈理:为变质岩和强烈变形岩石中最常见的一种次生透入性面状构造,它是由片状、板状或扁园状矿物或几何体平行排列构成,具有使岩石分裂成无数薄片的性能。(4分) 10、递进变形:在变形过程中,物体从初始状态变化到最终状态的过程是一个由许许多多次微量应变的逐次叠加过程,这种变形的发展过程称为递进变形。(4分) 11、柱状节理:为玄武岩中常见的一种原生破裂构造,总是垂直于溶岩的流动层面,在平缓的玄武岩内,若干走向不同的这种节理将岩石切割成无数个竖立的多边柱状体;其形成与熔岩流冷凝收缩有关,横断面为六边形、四边形、五边形及七边形等多种形态。(4分) 12、枕状构造:枕状构造是水下基性熔岩表面具有的一种原生构造。单个岩枕的底面较平坦,顶面呈圆形或椭圆形凸形曲面,表面浑圆。枕状构造分为外壳和内核两部分,外壳多为玻璃质,内核则为显晶质。(4分) 13、阿尔卑斯式褶皱:又称全形褶皱。其基本特点是:(1)一系列线状褶皱呈带状展布,所有褶皱的走向基本与构造带的延伸方向一致;(2)整个带内的背斜和向斜呈连续波状,基本同等发育,布满全区;(3)不同级别的褶皱往往组合成巨大的复背斜和复向斜,并伴有叠瓦状逆冲断层。(4分) 14、侏罗山式褶皱:又称过渡型褶皱,主要指隔槽式和隔档式褶皱,由一系列平行褶皱组成。隔档式褶皱的特征是背斜紧闭,发育完整,其间的向斜平缓开阔;隔槽式褶皱向斜紧闭且发育完整,两个向斜间的背斜平缓开阔,常呈箱状。(4分) 15、日尔曼式褶皱:又称断续褶皱。发育于构造变形十分轻微的地台盖层中,以卵形穹隆、拉长的短轴背斜或长垣为主。褶皱翼部倾角极缓,但规模可以很大;空间展布上无明显方向性。(4分) 16、相似褶皱:形成相似褶皱的各岩层弯曲形态相似,即各层的曲率基本不变。这种褶皱没有共同的曲率中心,故褶皱形态在一定深度内保持不变;其同一岩层的真厚度在翼部变薄,在转折端变厚,而平行轴面量度的“厚

工程地质学期末考试题库

第一套试题 单项选择题(将正确答案的序号填入括号。每题2分,共计30 分)1.外力地质作用包括风化作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用和(A)。 A.剥蚀作用 B.岩浆作用C地质作用D.地壳运动 2.地球以地表为界分为外圈和内圈,以下各项不属于外圈的是(D)。 A.大气圈 B.水圈C生物圈D.地核 3.关于沉积岩形成过程顺序排列正确的是(B)。 A.风化剥蚀阶段、沉积阶段、搬运阶段、硬结成岩阶段 B.风化剥蚀阶段、搬运阶段、沉积阶段、硬结成岩阶段 C.沉积阶段、搬运阶段、硬结成岩阶段、风化剥蚀阶段 D.沉积阶段、硬结成岩阶段、搬运阶段、风化剥蚀阶段 4.压力等于零时的抗剪断强度称为( b)。 A.抗拉强度 B.抗切强度C抗剪强度D.抗压强度 5.下列关于褶皱的叙述不正确的是( A)。 A.褶皱构造使同一岩层产生明显的错动 B.褶皱核部为新老地层,翼部为新地层C 褶皱的基本类型有背斜和向斜D.褶皱使岩层产生了一系列波状弯曲 6.随着距地表深度的不断加大,风化作用的程度(C)o A.不发生变化B越来越强C越来越弱D无法判断 7.河流的地质作用一般表现为(D)。 A.侵蚀、沉积 B.沉积、搬运C侵蚀、搬运D.侵蚀、沉积、搬运9.地下水位的降低可使降水周围的地面(A)。A.下降B.上升C不变D.不能确定 10.下列关于震级和烈度的组合正确的是(C)。

A.每次地震震级只有一个,烈度也只有一个 B.每次地震震级可有多个,烈度只有一个 C.每次地震震级只有一个,但烈度可有多个 D.每次地震震级可有多个,烈度也可有多个 11.采空区地表变形可分为(B)。 A.两种移动,两种变形 B.两种移动,三种变形 C. 一种移动,三种变形 D.三种移动,一种变形 12 .按结构成因,结构面分为原生、构造、次生结构面,岩体受构造应力作用所产生的破裂面指的是(B)。 A.原生结构面 B.构造结构面 C.次生结构面 D.节理面 13.洞室衬砌的主要作用是(A)。 A.承受岩土和水压力 B.防止地下水人渗C装饰洞室D.辅助围岩灌浆 14 .在地下洞室的围岩分类中,RQD表示(B)。 A.岩石质量 B.岩石质量指标C岩体质量D.岩体质量指标 15.回转钻探不适宜于的土层是(D)。 A.粘性土 B.粉土 C.砂土 D.砾石土 二、判断题(正确者在题后括号内填“它”错误者填“X’每题2分,共计20 分)1.地壳是莫霍面以上固体地球的表层部分,平均厚度约为33Km。( V)2沉积岩形成过程中,物质沉积是搬运介质物理化学条件变化的开始。(X) 3.岩石的物理性质包括吸水性、透水性、溶解性、软化性、抗冻性等。 (X)4.与不整合接触面上的底砾岩岩性一致的岩层形成时间相对较早。(V)5地 质图是反映一个地区各种地质条件的图件。(V)

[构造地质学]构造地质学试题及答案

复习思考题 一、填空题 1、岩层的接触关系从成因上可分为整和接触、不整合接触两种基本类型。 2、不整合可分为平行不整合和角度不整合两种基本类型。 3、成岩前形成的构造称为原生构造,成岩后形成的构造称为次生构造。 4、在地质图上,岩层产状要素是用符号来表示。125°∠45°中的125°表示倾向、45°表示倾角。倾斜岩层的符号为,直立岩层的符号为,水平岩层的符号为,倒转岩层的符号为。 5、在外力作用下,岩石变形一般经历弹性变形、塑性变形和断裂变形三个阶段。 6、物体内一点单轴应力状态的二维应力分析,在与挤压或拉伸方向垂直的截面上,正应力最大;剪应力为0 。在距主应力面45°的截面上,正应力等于主应力的一半,剪应力值也等于主应力的一半。在平行于单轴作用力的截面上,正应力为最小,剪应力为0 。 7、根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状,褶皱类型可以划分为:直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱和翻卷褶皱等五种类型。 8、褶皱岩层的等倾斜线从核部向外均匀撒开,并和层面正交,各线长度大致相等,这是典型的平行褶皱,是由于纵弯褶皱作用形成。 9、褶皱在平面上的组合类型有线状褶皱、短轴褶皱、穹窿构造和构造盆地。 10、当一套层状岩石受到顺层挤压时,岩层通过弯滑作用和弯流作用两种不同方式形成褶皱。 11、两组节理的交切关系主要表现为错开、限制和互切三种,据此可确定节理的形成先后。 12、剪节理的尾端变化和连接形式通常有:折尾、菱形结环和交叉。 1

13、根据节理产状与岩层产状的关系,节理可划分:走向节理、倾向节理、斜向节理和顺层节理四种类型。 14、平移断层中,根据其相对平移方向可分为左行平移断层和右行平移断层两类。 15、断层碎裂岩是脆性变形产物;断层糜棱岩是韧性变形产物。 16、根据断层走向与褶皱轴向的几何关系,断层可以分为纵断层、横断层、和斜断层三类。 17、根据剪切带发育的物理环境和变形机制,可划分为:脆性剪切带、脆—韧性剪切带、韧—脆性剪切带和韧性剪切带四种。 18、根据劈理的构造特点和形成方式,将劈理划分为三个基本类型流劈理、破劈理、和滑劈理。 19、不连续劈理按微劈石域的结构,可分为结构分间隔劈理和褶劈理。 20、大型线理构造主要有:石香肠构造、窗棂构造、铅笔构造、杆状构造和压力影构造等。 二、名词解释 1、岩层的走向与倾向:岩层面与水平面相交的线叫走向线,走向线两端所指的方向即为岩 层的走向。层面上与走向线相垂直并沿斜面向下所引的直线叫倾斜 线,倾斜线在水平面上的投影线所指层面向下倾斜的方向,就是岩 层的真倾向,简称倾向。 2、整合与不整合: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、下地层之间的 接触关系成为整合接触。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岩石被侵蚀的时期。地层之间这种接 1

构造地质学期末题及答案

《构造地质学(含大地构造)》试卷 (闭卷) 专业班级 姓名 学号 开课系室地球资源与信息学院地科系 考试日期

一、名词解释(每题2分,共30分) 1、穹隆构造 2、倾向节理 3、分期 4、节理组 5、滑距 6、构造窗 7、构造岩 8、花状构造 9、逆牵引构造 10、断层效应 11、增长指数 12、转换断层 13、岩石圈板块 14、双变质带 15、蛇绿岩套 二、填空(每空0.5分,共15分) 1、水平面的赤平投影是。 2、褶皱的基本要素包括、、、、、、 、。 3、按照节理与岩石形成的先后关系节理分为、。 4、节理按力学成因分为、两类。 5、通过、、可判断节理形成的先后关系。 6、按照断层两盘的相对方向断层分为、、、 四种类型。 7、断层在剖面上的组合类型有、、、、 、。 8、正断层倾向与岩层倾向相同且断层倾角小于岩层倾角时,剖面上两盘地

层。 9、板块的边界类型包括、和三种。 三、简答题(共30分) 1、简述剪节理的基本特征。(8分) 2、哪些现象可用于确定断层两盘的位移性质?(8分) 3、简述大洋演化的威尔逊旋回。(7分) 4、简述板块构造理论的基本要点。(7分) 四、读图题(共15分) 1、求闭合度(m)(2分); 2、标出节理的类型(3分); 3、画出平移断层的派生构造(2分); 4、节理有几期,标出第一期反映的主压应力方向(2分); 5、判断断层最大活动时期(2分); 6、求铅直、水平断距(m)(4分)。 第1题图第2题图 第3题图第4题图第5题图第6题图 比例尺1:10000 7 8 9 1 1比例尺1:000 2

五、分析题(共10分) 附图为凤凰山地质图,分析并完成下列要求: 1、分析图内褶皱类型和形成时代; 2、分析断层F1、F2的性质,判断其形成时间。 3、分析经历了几次构造运动。 20—20学年第1学期 《构造地质学(含大地构造)》试卷评分标准 A卷 一、名词解释(每题2分,共30分) 1、穹隆构造—长宽比小于2:1的背斜构造。 2、倾向节理—节理走向与岩层倾向大致平行(即与岩层走向大致垂直)。 3、分期—区分不同时期形成的节理的先后关系。 4、节理组—由同一时期,相同应力作用下产生的方向相互平行或大致平行,力学性质相同的节理组合成为一个节理组。

构造地质学试及答案解析

构造地质学试卷 一、选择题(共8分,每小题1分)。 1、当断面直立时,擦痕的侧伏角( A ) A 与倾伏角相同 B 比倾伏角大 C 比倾伏角小 D 与倾伏角无关 2、构造地质学尺度的划分是相对的,变化围很大,其中构造地质学主要研究的对象( A ) A 中型、小型构造 B 小型、微型构造 C 大型、中型构造 D 巨型、大型构造 3、两套地层关系反映了构造演化过程为:下降沉积-褶皱、岩浆侵入并遭受剥蚀—再下降沉积,其接触关系为( B ) A 平行不整合 B 角度不整合 C 整合 D 假整合 4、在单剪状态下,剪切面平行( A ) A 应变椭球体的XY面 B 应变椭球体的XZ面 C ab 运动面 D 应变椭球体的YZ面 5、线理延伸向与应变椭球体A轴一致的A型线理有( C ) A 香肠构造 B 皱纹线理 C 矿物生长线理 D 交面线理

6、褶皱外弧曲率相同,等倾斜线等长的褶皱是( B ) A 相似褶皱 B 等厚褶皱 C 平行褶皱 D 顶薄褶皱 7、正断层形成的安德森模式是( B ) A σ2直立,σ1σ3水平 B σ1直立,σ2σ3水平 C σ3直立,σ1σ2水平 D 任意 8、原生构造与次生构造有什么差别( B ) A原生构造发育于构造变形较强的环境,次生构造发育于构造变形较弱的环境B原生构造发育于构造变形较弱的环境,次生构造发育于构造变形较强的环境C原生构造与围构造环境同时产生,同时发育,次生构造发育晚于其构造环境D 原生构造发育晚于围构造环境,次生构造与其构造环境同时产生发育 二、填空题(共12分,每空0.5分) 1、当岩层的倾向与地面坡向相同 .. 且岩层倾角大于坡度角时,岩层露头 线与地形等高线呈相反 .. 向弯曲. 2、岩变形的四种基本式为平移转动形变和体变、。受力物体的形变 可以分为均匀形变 ....和非均匀形变 ..... 。

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面上的突变或渐变所显现出开的一种成层构造。 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:指成层岩层顶面法线所指的方向,即成层岩系中岩层由老变新的方向。 产状:出产地点的岩层面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。 面状构造有层理、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面的交线,如褶皱枢纽、轴迹和线理等。 面状构造的产状要素:走向、倾向、倾角。 面状构造表示方式: (1)象限角表示法:走向∠倾角,例如走向北东60゜,倾向150゜、倾角40゜,写成N60゜E∠SE40゜. ( 2 )方位角表示法:用倾向方位角∠倾角表示。如330゜∠35゜(NW30゜∠35゜),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其所在平面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、底面的标高差。 (4)水平岩层在地质图上的露头宽度取决与地面坡度与岩层厚度。 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,露头宽度取决与岩层倾角。角小出露大,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。 (3)岩层产状和厚度不变时,露头宽度取决于地形、坡度和坡向。分顺向坡与逆向坡,用V字形法则判断。 一定地貌条件下,倾斜岩层的分布规律: (1)倾斜岩层在平面上呈条带状分布。 (2)在没有发生倒转时,岩层的排列顺序为沿倾向方向逐渐变新。 (3)倾斜岩层在地质图上的宽度(露头宽度)取决于产状、地形和岩层厚度。 (4)岩层的出露形态受岩层的产状和地形的影响。

构造地质学看图题及答案

1、看图题(共40道) 001Quest:分析下图各地层间的接触关系Ans: D2/D1——整合 P1/D2——平行不整合 T1/P1——平行不整合 T2/T1——整合 K1/T2——角度不整合 002Quest:分析下面地形地质图,指出J-K、O -P地层的产出状态 Ans: J-K:水平产状 O-P:SW 003Quest:分析下面地形地质图,指出地层是正常层序还是倒转层序 Ans: 倒转层序 004Quest:下图为一次构造变形之产物,请根据原生沉积构造恢复褶皱的转折端(用虚线

绘出) Ans: 005 Quest:下图为一次构造变形之产物,请根 据沉积构造、层间小褶皱、劈理判断地层层 序,恢复褶皱的转折端(用虚线绘出) Ans: 006 Quest:根据劈理与层理关系判断下列剖面 图中的同一岩层的正常、倒转,恢复褶皱转 折端(条件:图中只发生了一次构造变形)Ans: 007 Quest:下面剖面图中,两种岩层(1、2层)中都发育有劈理,试根据劈理发育特征判断 哪种岩性韧性小(较强硬)?背形转折端发 育在哪一侧? Ans: (1)1-大,2-小 (2)东侧 008 Quest:指出下列图中线理的名称类型 Ans: A——皱纹 B——拉伸

009Quest:下图AB为一线性构造,请指出其产状要素名称 Ans: 010Quest:写出下图褶皱各部分名称Ans: 1)转折端2)翼 3)核4)轴面 5)枢纽6)背斜最高点 7)脊8)拐点 011Quest:根据小褶皱、劈理特征,分析判断岩层层序并恢复背、向斜形态。 Ans: 012Quest:下图为S形雁列脉,请用箭头标出形成时剪切力偶作用方向 Ans: 013Quest:分析判断下列两个平面地质图上走向断层的运动学类型? Ans: 014Quest:根据断层的伴生构造分析判断下图中断层两盘相对运动方向,并确定断层运动学类型。(用箭头标出两盘相对运动方向)

构造地质学地质读图例题

1、褶皱描述 褶皱的描述包括以下内容:褶皱名称(地名加褶皱类型)、分布地点及范围、延伸方向、核部及两翼地层、两翼产状及其变化、转折端形状、褶皱的位态分类、次级褶皱特征、与周围其它构造的关系以及褶皱形成时代等。现举暮云岭背斜为例说明之(见附图3)。 暮云岭背斜位于图幅中西部暮云岭一带、呈NE-SW向延伸;核部由下石炭统组成,宽约500m,长约2750m,平面上成不规则的长椭圆形,长宽比约为5∶1,近线形背斜。两翼由中、上石炭统及二叠系地层组成,两翼产状是:西北翼是NW315°∠60°-55°,东南翼是SE135°-∠40°-25°;可见西北翼较陡,东南翼较缓,轴面向南东倾,倾角约80°,转折端比较圆滑,翼间角约80°,为开阔褶皱。枢纽向NE、SW两端倾伏,中部隆起,背斜向南西一分为二成两个背斜和其中一个向斜。总之,本褶皱为一转折端圆滑的斜歪背斜,属褶皱位态分类中的倾优直立褶皱。背斜的北西和南东两翼与相邻的向斜连接。背斜形成于晚二叠世之后,早侏罗之前。 2、断层的描述 一条断层的描述内容一般包括:断层名称(地名+断层类型,或用断层编号)、位置、延伸方向、通过主要地点、延伸长度;断层面产状;两盘出露地层及产状:地层重复、缺失及地质界线错开等特征;两盘相对位移方向;断距大小;断层与其它构造的关系;断层形成时代及力学成因等。 如金山镇地区地质图(附图5)西部的纵断层,描述如下: “奇峰-雨峰纵向逆冲断层:位于奇峰和雨峰之东侧近山脊处,断层走向NE-SW,两端分别延出图外,图内全长约180km。断层面倾向NW,倾角20°-30。上盘(即上升盘)为组成奇峰-寸峰背斜的石炭系各统地层,下盘(即下降盘)为下二叠统和上石炭统地层,构成一个不完整的向斜。上升盘的石炭系各统岩层逆掩于下二叠统和上石炭统地层之上。地层断距约800m。断层走向与褶皱轴向一致,基本上为一纵向断层。断层中部为两个较晚期的横断层所错断。断层形成时代与同方向、同性质的桑园-五里河逆冲断层等相同。即晚三叠世(T3)之后,早白垩世(K1)之前。三条断层构成叠瓦式。” 分析望洋岗地形地质图

构造地质学作业(五)(答案)

姓名学号: 构造地质学作业(五) 一、名词解释 1剪节理与张节理——剪节理是由剪应力产生的破裂面;张节理是由张应力产生的破裂面。 2 断层效应——是指断层作用引起的各种现象,主要指断层活动引起的地层关系变化和岩层的视错动,以及褶皱和不宽度的变化和轴迹的视错动。 3 地堑与地垒——由两组走向近平行且相向倾斜的正断层构成。单个小型地堑 在露头尺度上即可看到由两条相向倾斜正断层组成,两条断层之间的共同上盘下降, 两条断层的下盘上升。地垒与地堑恰好相反,由两组走向平行反向倾斜的正断层构成, 在简单情况下,由两条正断层组成的地垒,中间共同的下盘上升,两侧的断层上盘下 降。 4 花状构造及负花状构造——走滑断层自下而上发散为若干条次级断层,在剖 面上呈花状形态称为花状构造。负花状构造是离散性走滑断层派生的在局部张扭应力 场中形成的构造,一套凹面向上的正断层构成了似地堑式构造。 5 走滑断层——走滑断层是走向滑动断层的简称,指的是位移方向与断层走向 相同或相近的大型平移断层。 6 双冲构造——也称为双重逆冲推覆构造,由顶板逆冲断层与底板逆冲断层及 夹于其中的一套叠瓦式逆冲断层和断夹块组合而成。 7 糜棱岩——由韧性变形作用形成的存在于狭窄的强应变带内的细粒化岩石。 8 鞘褶皱——韧性剪切带中一种特殊的A型褶皱,形似剑鞘而得名。 9 韧性剪切带——岩石在塑性状态下发生连续变形的狭窄的高剪切应变带。 10 裂谷——在区域性伸展隆起背景上形成的巨大狭长断陷,切割深,发育演化 历史长,常具有地堑型式。 二、填空 1.按节理的力学成因可将褶皱分为剪节理和张节理. 2.根据节理与褶皱轴的关系可将节理分为纵节理、横节理、斜节理. 3.根据节理与岩层产状的关系可将节理分为走向节理、倾向节理、斜向节理、 顺层节理. 4.断层碎裂岩是脆性变形产物;断层糜棱岩是韧性变形产物。 5.断层的基本要素有断层面和断盘。 6 .平移断层中,根据其相对平移方向可分为左行(左旋) 平移断层和右行(右旋)平移断层两类。 7 牵引褶皱常常出现在逆断层的一侧,褶皱越紧闭说明水平挤压力越大。

矿山地质学期末考试复习题定稿版

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采二地质报告 (班级内部资料,坚决打击侵权行为) 第六章 煤层厚度:煤层顶板与煤层底板之间的垂直距离。 煤系:指一套在成因上有共生关系并含有煤层的沉积岩系。 瓦斯:矿井瓦斯通常指赋存在煤层及岩层中并能涌入矿井的以甲烷为主的天然气。是一种无毒、无味、无颜色,可以燃烧的气体,难溶于水。 相对瓦斯涌出量:平均每产1t煤所涌出的瓦斯量,单位立方米每吨。 绝对瓦斯涌出量:单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体所涌出的瓦斯量,单位立方米每天。 煤与瓦斯突出:在地应力与瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤体和岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象,称为煤于瓦斯突出。 岩溶陷落柱:是指由于岩溶和坍塌作用形成的镶嵌在煤系中在杂乱无章的碎石堆集体,简称陷落柱。 断煤交线:断煤交线是指煤层底板与断层面相交的线。 矿山压力:矿体或采掘空间周围的岩体,称为围岩。存在于采掘空间围岩内的力,称矿山压力。 煤层顶板依据(跨落的难易程度)的划分。

答:1伪顶:是紧贴煤层之上的,极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄不稳定岩层,厚度一般为0.3~0.5m,多由页岩、炭质页岩等组成。 12直接顶:是直接位于伪顶或煤层(如无伪顶)之上岩层,常随着回撤支架而垮落,比较容易垮落,厚度一般在1~2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。 3基本顶:又叫老顶,是位于直接顶之上或直接位于煤层之上的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间,直到达到相当面积之后才能垮落一次,通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。 依照煤层结构,可以将煤层厚度分为哪几种? 答:极薄煤层、薄煤层、中厚煤层、厚煤层、巨厚煤层。 断失翼煤层的寻找方法; 答:1、层位对比法。2、构造形迹判定法。3、规律类推法。4、作图分析法。5、生产勘探法。 矿井地质构造处理的基本要求; 答:1、有利生产2、保证安全3、减少煤损4、少掘巷道。 陷落柱如何判断? 答:1、煤、岩层产状发生变化2、裂隙和小断层增多3、煤出现风氧化现象4、煤层中挤入破碎岩块5、地下水涌出量增大。 煤层煤厚变化对煤矿生产有哪些影响? 答:1、影响采掘部署 2、影响计划生产 3、掘进率增高 4、回采率降低 试分析煤与瓦斯突出的地质因素?

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