1、构造地质学 复习【什么是板块构造】第一章构造尺度主要是指构造规模。地壳和岩石圈中的构造规模相差很大，一般分为巨型构造、大型构造、中型、小型、微型和超微型六类。【什么是构造地质】构造地质学以中、小型构造为主要探讨对象。【区域构造与全球构造的关系】大陆岩石圈包括地壳和软流圈以上的地幔顶部。上地壳又分为沉积岩、火山岩和相应中、浅变质岩组成的盖层及结晶基底，结晶基底包含花岗岩类侵入岩和片麻岩、结晶片岩等。莫霍面以下的地幔岩石主要是超基性岩石。盖层与结晶基底之间以及盖层内部存在一些软弱岩系，它与强硬岩系的界面既是构造滑动面，又是上下层系构造不协调划分面。中地壳低速层：具有很高塑性，可以发生很大蠕变而表现
2、为韧性的流动层或壳内软层（称流壳层） 。上地壳中的某些陡峭大断裂可能终止于此面（层） ，某些犁式大断裂则可能向下与近水平的韧性剪切带连通。它还可以说构造滑脱面、拆离面。并且具有对上地壳伸展和挤压的调节作用。【地壳-岩石圈的圈层式分层与构造层次】构造层次是与构造层圈性论述的现象近似的概念，可用于讨论地壳-岩石圈的分层性。地壳-岩石圈的层圈式分层主要是由组成地壳-岩石圈的物质不同和变化引起的。构造层次主要是因向地下深处温压升高引起岩石力学性质变化导致变性变化造成的。【构造层次划分因素】深度、温压变化和物态（在影响岩石物性变化和物态转化上，温度影响大于压力）层次的代表性构造（以褶皱作为基本依据，综合
3、断层与面理）界面性质；【构造动力】主要来自地球深部活动，地球旋转和包括陨石撞击的天文活动也有一定作用。【褶皱幕】不合理的理论；第二章【面向】面向：成层岩层顶面法线所指方向。也就是成层岩系中由老变新（由底到顶）的方向。【原生沉积构造识别面向】层理沉积岩最基本的原生构造原生构造沉积岩在堆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交错层理：根据前积纹层的形态以及被层系面截切的关系可以判断顶部多被截切呈高角度相交；下部收缓，与底面小角度相交。递变层理：单层中，从底面到顶面粒度由粗到细。波痕：沉积物表面由于水和空气流动而形成的波状起伏不平的堆积形态，尖脊指向顶面，圆弧指向底面。
4、层面暴露标志泥裂、雨痕泥裂：又称干裂，是未固结的沉积物露出水面，失水时，因收缩而形成与层面大致垂直的裂缝。雨痕和冰雹痕：雨点或冰雹落在湿润而柔软的泥质或粉砂质沉积物上，冲打出的圆形或椭圆形的，边缘略高于沉积物表面的凹坑。生物标志：叠层石等，成仙向上穹弯的叠积纹层构造，其凸起方向指向岩层的顶面。沉积岩层面向：沉积岩层顶面法线所指的方向，即岩层由老变新的方向.【软沉积变形】沉积物尚未固结成岩时发生的变形。负荷构造：一种底面印痕，又叫负荷铸型，一般产生在泥质物质上的砂岩底面，形成不规则瘤状体，岩性一般都是砂岩。据负荷构造的层面常常是岩层的底面，因此也常用以判定岩层的面向。【产状要素】构造可以分为面状
5、构造和线状构造。面状构造的产状要素：走向、倾向、倾角；真倾角/视倾角换算：tan=tantan 直线的产状：直线在空间的方位和倾斜程度。直线的产状要素包括倾伏向、倾伏角，或用其所在平面上的侧伏向和侧伏角来表示。表示方法： 25030 倾伏向 倾伏角24N 侧伏角, 侧伏向【不整合-地层不同接触关系以及代表意义】地层间解除关系是构造运动和地址发展历史的记录分为整合，不整合嵌入不整合：新沉积物填充于下伏老地层侵蚀凹地中，如同新地层迁入下伏地层的现象。不整合嵌入中，新老地层在横向上直接接触的现象叫做毗连。平行不整合过程：下降、沉积上升、沉积间断、剥蚀- 再下降、沉积角度不整合过程：下降沉积-褶皱、断
6、裂、变质作用/ 岩浆侵入、不均匀隆起、沉积间断、剥蚀- 下降、沉积a 生物演化过程的中断b 若存在沉积侵蚀标志说明上覆地层形成前发生过隆起侵蚀风化意义：研究地质发展历史、鉴定地壳运动特征和时期、划分地层单位的依据、沉积矿产石油、天然气的运移、储集。第三章【应力】力是物体间的相互作用, 包括外力、内力；外力，一个物体施加于另一物体上的力；面力，通过接触面作用于物体的力；体力，不通过接触作用于物体的力； 内力，同一物体内部各部分之间的力。若受力面与作用力方向垂直时，应力， = P/A0，即作用力/ 受力面积，方向同力的方向【主应力】单元体表面上的剪应力分量都为零，即三个正交截面上没有剪应力作用而只
7、有正应力作用，这种情况下的正应力称为该点的主应力。主应力的方向称为该点的应力主方向。 （规定压应力为+，拉应力为 -）【应力场】受力物体内的每一点都存在与之对应的应力状态，物体内各点的应力状态在物体占据的空间内组成的总体,称为应力场。包括均匀应力场与非均匀应力场。应力场图示：采用主应力迹线、主应力等值线、最大剪应力迹线和最大剪应力等值线意义：？【莫尔圆】在以 为横坐标、 为纵坐标的坐标系统中，二维应力状态的莫尔圆的圆心为( 1 + 2)/2 ，0，半径为（ 1 2)/2 。第四章【应变】212221221 )()sin(co)()( 【方式】 线应变 变形前后单位长度的改变量e = (l1l0
8、)/l0 ; 伸长为正,缩短为负; 剪应变 变形前相互垂直的两条直线，变形后其夹角偏离直角的量称为角剪切应变 , 其正切称为剪应变 ， = tg。 即，任意一个小单元体的应变状态可以代表整个物体的应变状态。【应变椭球体】设想变形前岩石中存在一个半径为 1 的单位球体，均匀变形后成为一个椭球体， 以这个椭球的形态与方位来表示岩石的应变状态。这个椭球体称为应变椭球体。包含应变椭球体的任意两个主轴的平面叫应变主平面。【纯剪变形】变形前后体积不发生变化且中间应变轴的应变为零的变形；【简单剪切变形】旋转变形，代表主轴方向的物质线在变形前后发生了方位变化(即旋转了一个角度) ；【递进应变】物体从初始状态变
9、化到最终状态的过程是一个由许许多多次微量应变逐渐叠置的过程，这种变形的发展过程称为递进变形。各增量应变椭球体的主轴始终与有限应变椭球体的主轴一致，这种变形称为 共轴递进变形。第五章【影响岩石变形因素为？是如何影响的？】A 各向异性：成分、结构不同，强度不同由于层理或次生面理的发育，而造成岩石力学性质各向异性。B 围压岩石处于地下深处变形时承受着周围岩体施加的围压。增大围压效应：增大岩石极限强度，增大岩石韧性；C 温度温度升高，韧性增大，屈服极限降压；D 孔隙流体岩石中富含流体是时其强度降低，且流体可促进矿物在应力作用下的溶解迁移和重结晶，从而促进其塑性变形。孔隙流体压力效应：产生了类似降低围压
10、的效果，使得岩石易于脆性破坏并降低强度。E 时间应变速率的降低使得岩石屈服极限降低，变成韧性。蠕变松弛：在应力长期作用下，岩石会发生缓慢的永久变形，应变随时间持续增长蠕变在恒定变形情况下，应力随时间减小松弛【脆性破裂准则】莫尔包络线：材料破坏时的各种极限应力状态；判别条件：当一点的应力状态的应力圆与莫尔包络线相切，这点就开始破裂。剪裂角：剪裂面与最大主应力 1 的夹角（大小取决于岩石变形时内摩擦角大小）格里菲斯断裂准则：演示受力时，在有利于破裂的微裂隙末端附近应力强烈几种。极限应力状态满足条件？第六章【劈理】面理：原生：沉积岩层理和韵律层；岩浆岩分异层和流面；次生；变形变质作用中的面理eg ，
11、劈理；区分层理和劈理：在强烈变形变质岩石中，劈理发育常常把层理掩埋起来劈理：一种由潜在分裂面将岩石按一定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：由层状硅酸盐或不溶残余物质富集成的平行或交织状薄条带。压溶作用使可溶物质迁出粘土质或炭质等不溶残余堆积成缝合线状劈理域。指示意义：1 褶皱转折端，劈理与层理近于垂直； 在两翼，劈理与层理斜交。由此说明褶皱存在。2 在正常翼，劈理与层理倾向一致，且劈理倾角要比层理陡，为正常层序；在倒转翼，劈理倾向与层理一致，但劈理倾角要比层理缓，为倒转层序。由此判断背斜还是向斜。3 对于劈理再次被弯曲的褶皱，不能简单用上述关系来判断，还要结合层面等构造。第
12、七章线理：具有透入性的线状构造【A 型线理】与物质运动方向平行的线理。由于其与最大应变主轴 X 轴一致，eg拉伸线理【岩石组分变形时发生塑性拉长】 ，拉伸方向为 3 方向；矿物生长线理【由针状、柱状、板状矿物舜其长轴定向排列而成】 ，指示岩石重结晶或塑性流动的拉伸方向；【B 型线理】与物质运动方向垂直的线理。Eg，皱纹线理、交面线理、石香肠构造、窗棂构造【大型】 ；第八章【褶皱兰姆赛分类】褶皱要素：核翼拐点翼间角转折端枢纽轴面分类依据：褶皱层相对曲率A 以任意水平线为基准线，在正交剖面上每隔 5 度或 10 度画出两相临褶皱面的切线，用直线将上、下层面等倾角的切点连接起来，即为等斜线。B 以轴
13、迹的垂直线为基准线，在正交剖面上每隔 5或者 10画出两相临褶皱面的切线，用直线将上、下层面等倾角的切点连接起来，即为等斜线。以褶皱层等斜线和厚度变化参数【用褶皱翼部岩层的厚度（t ）与枢纽部位的岩层厚度（t0）之比（t）来表示】划分I 类褶皱：内弧曲率大于外弧Ia 类褶皱（顶薄褶皱） 、Ib 类褶皱（平行褶皱） 、Ic 类褶皱（平行与相似褶皱过渡型） 。II 类褶皱（相似褶皱）内外弧曲率相等III 类褶皱（顶厚褶皱） 外弧曲率大于内弧【褶皱位态分类】根据褶皱枢纽与轴面的产状1 直立水平褶皱 【轴面近于垂直， 枢纽近水平】2 直立倾伏褶皱【轴面近于垂直，枢纽倾伏角为 1070】3 倾竖褶皱4
14、斜歪水平褶皱5 斜歪倾伏褶皱6 平卧褶皱【枢纽倾伏角金额轴面倾角均为 020】7 斜卧褶皱第九章【论述纵弯褶皱作用】纵弯褶皱作用：指岩层受到顺层挤压力的作用而形成的褶皱。岩层间力学性质的差异在褶皱形成过程中起着主导作用。发育机制：1. 在地表弹性条件下, 应力与应变成正比。2. 在地下较高温压的条件下 , 在小应力长期作用下, 不同岩层应看作粘性各异的固体而发生变形的, 岩石的粘度在变形中起主导作用。3. 粘度较大 的岩层在褶皱发育中起着骨干作用, 这种岩层称为 能干层或强硬层 . 单层要使强硬层发生纵弯曲，必须克服两种阻力， 一种来自强硬层内初始主波长 Wi与所受作用力的大小无直接关系部【如
15、果没有周围介质的包围。趋向于形成最大的可能波长】 ；另一种来自软弱层的阻力【趋向形成尽可能小的褶皱波长、波幅】 。多层接触应变带：当夹于弱基质中的强硬层发生褶皱的时候，周围的软弱层会发生不同的构造反映。与褶皱的强硬层远离的软弱层，以均匀的增加厚度；来调节总体的顺层压缩；与褶皱强硬层邻近的软弱层，受到强硬层的影响一起弯曲。随着逐渐离开强硬层向外，这种接触应变的强度逐渐减弱以至消失，成为正常的顺层压缩。接触应变带宽度, 大致相当于强硬层一个初始波长大小层的弯曲包括中和面褶皱作用、顺层剪切褶皱作用；对于顺层剪切褶皱作用，当剪切应变集中在层面之间时，就叫弯滑褶皱作用；当但剪切应变透入性的散布在整个层中
16、时，剪切作用发生在晶粒、晶格尺度上，宏观上没有明显的滑动面，就叫弯流褶皱作用；弯流褶皱发生在韧性大的岩层中，多表现出板劈理、褶劈理。弯滑褶皱中多见次级小型构造: 垂直于褶皱枢纽的擦痕; 软弱层形成不对称褶皱; 在强硬层转折端虚脱空间充填的矿体、岩脉.第十章【节理】节理是岩石中没有位移的裂隙，是深部热液、矿液上升、分散以及渗透的重要通道；也是石油、天然气与地下水的运移通道和聚集场所。节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断裂和区域构造密切相关。【张节理】由于拉张应力产生的破裂面张节理特征:1) 产状不稳定, 延伸不远, 一组张节理常侧列产出;2) 张节理面粗糙不平滑, 没有擦痕;3) 张节理常不砂砾
17、岩中砾石, 如切穿砾石, 破裂面不平;4) 张节理多开口, 充填矿脉宽度变化大, 脉壁不平直;5) 张节理可呈不规则树枝状, 各种网络状, 追踪 X 共扼节理形成锯齿状, 单列或共扼雁列排列, 也有放射状或者同心圆状组合; 6) 与张节理面垂直的方向为 3;.【剪节理】由于剪切应力产生的破裂面，剪节理特征:1) 产状稳定, 沿走向与倾向延伸较远;2) 剪节理面比较平滑, 时而有擦痕;3) 砂砾岩中剪节理可切穿砾石和胶结物;4) 剪节理多呈共扼“X”型, 将岩石切成棋盘格式; 5) 两组 X 型剪节理交线为 2, 其夹角为共扼剪裂角, 剪裂锐角等分线一般为 1, 钝角等分线为 3;6) 主剪裂面
18、多由羽状微裂面组成, 它们与主剪裂面夹角 1015, 该夹角指示本盘剪切滑动方向.【缝合线】一类是多见于不纯的石灰岩中，顺层理产出的缝合线是压溶作用的产物；另一类是，在构造作用下先形成裂面，然后垂直于裂面进行压溶，易溶组分流失，难溶组分则残留聚积，以至于使原来平直的裂面转化为无数细小尖峰突起的缝合面主压应力轴与缝合线锥一致。第十一章【断层】面状构造，几何要素：断裂面，断层带，断层线；上盘，下盘；上升盘，下降盘滑距: 是断层两盘实际位移的距离，是根据错动前的一点，错动后分成两个对应点的是实际距离。断距: 是指被错断岩层在两盘上的对应层之间的相对距离。地层断距 (ho)铅直地层断距 (hg)水平地
19、层断距 (hf)顺层断层：断层面与原生层理基本一致。由一系列低角度逆断层组成逆冲推覆构造, 从远处推移而来的外来岩块叫推覆体, 下盘相对未动称为原地岩块.形成正断裂的有利条件: 1 直立， 2 、 3 水平， 2 与断层走向一致。 形成逆断裂的有利条件: 3 直立， 1、 2 水平， 2 与断层走向一致。形成平移断裂的有利条件: 1、3 水平，2 直立。【识别断层】构造岩石标志断层破碎带, 挤压透镜体, 各种断裂岩;构造强化带, 包括岩层产状突变、节理化、劈理化带出现、小褶皱剧增、以及挤压破碎和各种擦痕等现象；地层重复缺失岩相厚度突变、岩浆活动标志、地貌水系标志地球物理标志重、 磁、电与地震探
20、测（地面的、遥感的）地球化学标志通过测定元素异常的带状分布来识别断裂。区域压应力场 逆冲推覆构造区域张应力场 伸展构造区域剪应力场 走向滑动构造第十二章【伸展构造】岩石圈水平方向拉伸以及垂向薄化作用下形成的构造组合系统。可导致重力滑动和伸展坍陷构造。 （伸展构造、挤压作用是最为醒目的两种构造类型）主要构造形式A 地堑和地垒：常想办法与，形成盆岭型构造地貌单元【盆岭构造：不对称的纵列单面山、山岭及间列的盆地组成的构造，岩石圈伸展区典型地貌】B 断陷盆地：伸展背景下受基底以及盆缘正断层控制发育的沉积盆地。C 裂谷：区域性伸展隆起背景上形成的巨大狭长断裂，切割深、发育演化期长，常具有地堑形式。 【可
21、分为大陆裂谷、陆间裂谷、大洋裂谷】D 变质杂核岩被构造上拆离及伸展的未变质沉积盖层所覆盖的、呈孤立平缓穹型或拱形的变质岩和侵入岩构成的隆起。特征：1、由深层抽拉抬升的变质基底（下盘）和变质变形较弱的盖层组成，外形近（椭）圆形，呈分散孤立的穹窿状和短轴背形状产出。2、基地岩石属于塑性变形域，内部有岩体侵入，变形强烈；顶部常发育一条很厚的糜棱岩带，向深部过渡为正常片麻岩。3、拆离断层原始产状近似水平，上盘以发育多米诺式断层为特征。4、拆离断层带内岩石强烈破碎，与其接触的糜棱岩带的顶部可卷入碎裂岩化而形成绿泥石微角砾岩（超碎裂岩） ，顺层拆离断层倾斜向下，碎裂岩带转化为网状韧性剪切带。进而汇入糜棱岩
22、构成的韧性剪切带。变质杂核岩周缘常发育箕状断陷盆地，它是与变质核杂岩同步或稍晚发育。构造样式类似于地壳浅层次的重力滑动构造样式。E 岩墙群岩墙：横切围岩构造的板状侵入岩体，常呈平行或放射状排列。区域性岩浆活动，特别是大规模玄武岩流溢活动也是区域性伸展作用的具体表现。【大陆伸展构造模式】三种模式纯剪模式、单剪模式、分层剪切或滑动模式；大陆壳结构模型：浅层次以各种正断层及低缓角度拆离带组合为主；中层次以塑性变形为主，表现为塑性伸展流动，出现糜棱岩带和网结状韧性剪切带；地壳深部除塑性伸展流动变形外，尚发育大量基性岩墙群。第十三章【逆冲推覆构造】主要产于造山带及其两侧，由逆冲断层及其上盘推覆体或逆冲岩
23、席组合而成的大型构造，是挤压作用的结果。基本样式1、 背冲式：自一个构造单元的两侧分别向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层。2、 对冲式：两套叠瓦逆冲断层对着一个中心相对逆冲而构成。常与盆地伴生。3、 楔冲式：产状相近的一套逆冲断层和一套正断层共同构成，上宽下窄，一般产于早善待和盆地之间和盆地内部。几何结构1、台阶式：逆冲推覆构造的基本格架。断坪顺层发育，产出于岩性软弱的岩层之中或岩性差异显著的界面上。断坡切层发育，产出于较强硬岩层中，总体上构成下缓上陡、凹面向上的产状。2、双重逆冲构造由顶层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块组合。3、反冲断层在向一定方向逆冲的逆冲断层系出现
24、与总体逆冲方向相反的逆冲断层。A 冲起构造：在逆冲作用下，逆冲断层与反冲断层围限的部位，因强烈挤压而上冲，形成变形强烈的隆起构造。B 构造三角带：在反向逆冲断层与其后侧的逆冲断层汇聚部位，形成以反冲断层、分支逆冲断层和底板逆冲断层三向限定的三角带，即为构造三角带，其构造变形十分强烈。【逆冲作用诱发褶皱】1. 断弯褶皱: 逆冲岩席在爬升断坡过程中引起的褶皱作用.2. 断展褶皱: 褶皱形成于逆冲断层的终端，是与断坡同时或者近同时形成的.3. 断滑褶皱: 产出于逆冲断层终端，它与下伏逆冲断坡无关，属于顺层滑脱之产物.第十四章【走滑构造】简称走滑断层，指大型平移断层，两盘顺直立断层面相对水平剪切滑动的
25、构造。特点：1) 走滑断裂带：包括主干断裂以及与之平行或者小角度相交的次级断裂, 各级断裂分叉交织多构成发辫状样式;2) 常伴有雁列褶皱、雁列断裂、断块隆升以及断陷盆地;3) 断裂多呈直线状大规模延伸，可以切割起伏很大的地形.走滑基本样式【拉分盆地】区域走滑构造拉分盆地：走滑断裂系中，由于两条雁列走滑断裂、或者一组雁列走滑断裂控制下、在派生拉伸作用下形成菱形状断陷盆地, 多个拉分盆地由独立发育、连接、最后发展成为复合拉分盆地。拉分盆地特点： 1) 沉降发育快, 沉积厚度大, 沉积相变化迅速;2) 盆地地壳薄, 热流值高, 常有地震与火山活动;3) 油气生成与储集的重要场所.地震多发场所。第十五
26、章【韧性剪切带】岩石在塑性状态下发生连续变形的狭窄高剪切应变带。不出现破裂和不连续面，带内变形由岩石塑性流动或者晶内变形来完成。基本结构要素：剪切带的两盘和其限制的强塑性变形带【韧性剪切带的方向确定】1、 错开的岩脉或标志层穿过剪切带的标志层往往呈 S 型弯曲，造成标志层在剪切带两盘明显位移（但要注意先存标志层与剪切带间的方位关系）2、 不对称褶皱随着剪切应变的递进发展，褶皱幅度波动增大，选哪个成缓倾斜的长翼和倒转短翼的不对称褶皱。长翼至短翼的方向即为褶皱倒向，代表剪切方向。3、鞘褶皱枢纽方向或垂直 Y 轴剖面上的褶皱倒向指示剪切方向。4、 S-C 面理韧性剪切带内常发育 2 种面理：平行于剪
27、切带内应变托球体 xy 面的呈 S 型展布的剪切带面理；糜棱岩面理 C（平行于剪切带边界的间隔排列的小型强剪切应变带） ；S-C 面理所成的锐夹角指示剪切带的剪切方向。随着剪切应变增加，S 面理逐渐接近、平行于 C 面理。5、云母鱼多发育于石英云母片岩，其两端发育有细碎屑的层状硅酸盐类矿物和长石等组成的尾部，组成了 C 面理，形成台阶状结构，锐夹角指示剪切方向。6、旋转碎斑系糜棱岩碎斑及其周缘较弱的动态重结晶的集合体或细碎粒发生旋转，并改变其形状，形成不对称的楔状尾部碎斑系 系和 系。其拖尾的尖端延伸方向指示剪切带的剪切方向。7、不对称压力影坚硬单体两侧的纤维状结晶尾呈单斜对称，据此可确定剪切
28、方向。8、多米诺骨牌构造糜棱岩中较强硬的碎斑，在递进剪切作用下，劈裂并旋转，裂面与剪切带锐夹角指示剪切带指向。9、曲颈状构造曲颈弯曲方向表示剪切带的剪切方向。【韧性剪切带的特点】1、剪切带褶皱发育特征被动相似褶皱：差异性剪切作用改变了先存面状构造的方位；主动纵弯褶皱：先存标志体或面状构造受挤压失稳形成的；鞘褶皱：褶皱轴与拉伸线理方向大致平行A 型；褶皱轴与拉伸线理方向垂直B 型；2、新生面理和线理S 型面理和矿物拉伸线理SL 构造岩（韧性剪切带的标志之一）3、糜棱岩与原岩相比，粒度显著减小；具增强面理或线理；发育于狭窄的强应变带内；4、变质作用和流体作用剪切带内演示和矿物形成一定应力梯度和化学浓度梯度，为流体和组分的运动提供了驱动力，开辟通道。流体和组分的运动导致流体和岩石、矿物之间或岩石、矿物组分与组分之间的不平衡，从而发生变质反应，使得岩石间的差异变小，并发生软化。
