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構造地質學

1.地質構造：組成地殼的巖層或巖體在內、外力地質作用下發生的變形、變位，從而形成諸如褶皺、節理、斷層、劈理以及其它面狀和線狀構造。

2.構造地質學：研究組成巖石圈的巖石，巖層和巖體在構造作用中形成的變形現象的幾何形態，組合型式及其形成和發展規律的學科。

3.從空間尺度看，構造可分為巨型構造，大型構造，中型構造，小型構造，微型和超微型構造。

4.原生構造：在沉積物堆積與成巖過程中產生的構造。例如：層理構造、層面構造、同生結核、疊層石等。

5.利用原生構造判斷巖層頂底：

斜層理（交錯層理）——收斂指示底面（頂截底切）；遞變層理—上粗下細，頂面與上一層地面有明顯界限；波痕——波峰指頂，波谷指底；泥裂——V型尖端指底面；雨痕和冰雹痕—巖層頂面留下凹痕，上覆巖層形成瘤狀突起的印模；沖刷面—頂面有凹凸不平的沖刷面；底面和印模-- ；生物標志—遺跡化石的凹面指向巖層的頂面，腕足類腹足類介殼化石凸面指向巖層頂面，藻類穹狀紋層的凸出方向指向巖層頂層。

理解幾種主要軟沉積物變形的形成機理。

壓模與火焰狀構造：壓模是當砂層沉積處在塑性狀態的泥質層之上時由于超負載或差異負載作用使沉積物發生垂向流動而成。

球狀和枕狀構造：是由于地震，水體攏動和局部負重使砂層破裂，下沉而形成。

如何鑒別軟沉積變形：1、軟沉積變形常局限于一定層位或一定巖層中，如果整套巖系變形輕微，更說明個別層的變形可能是軟沉積變形的結果；2、…常局限于一定的地段；3、軟沉積變形主要是重力作用的結果，一般不顯示構造應力造成的構造定向性。

6.水平巖層的特征：同一層面上各點海拔高程相同；地層不倒轉時，巖層下老上新；在地質圖上表現為與等高線平行或重合，一般不相交；水平巖層的厚度就是巖層頂面標高與地面高標之差；水平巖層的露頭寬度隨地層厚度和地面坡度的變化而變化。

7.傾斜巖層的V字型法則：巖層傾向與坡向相反時，巖層界限與等高線彎曲方向一致，巖層界限彎曲程度小于等高線；巖層傾向與坡向相同時，傾角大于坡角時，巖層界限與等高線彎曲方向相反；巖層傾向與坡向相同，傾角小于坡角時，巖層界限與等高線彎曲方向相同，巖層界限彎曲程度大于等高線

10.整合接觸：（平行或近平行的，連續沉積的新老地層之間的接觸關系）上下地層沉積層序沒有間斷，產狀一致，巖性或所含化石是一致或遞變的

不整合接觸：（上下兩套地層之間有明顯的沉積間斷）

11.平行不整合接觸：上下地層產狀一致，之間有地層缺失（形成過程：下降，沉積-上升，沉積間斷，遭受剝蝕-再下降，沉積）

12.角度不整合接觸：上下地層產狀不一致，且之間有地層缺失。（形成過程：下降，沉積-褶皺，斷裂，變質作用或巖漿侵入，不均勻隆起，沉積間斷并遭受剝蝕-再下降沉積）

不整合的形成時代確定：不整合接觸形成時代通常相當于呈不整合接觸的上下兩套地層之間所缺失的那部分地層時代。角度不整合接觸的時代是構造運動相對強烈的時期。

13.應力：在內力分布均勻的情況下，作用在單位面積上的內力。

單軸應力狀態：只有一個主應力軸（或）不等于0，另外兩個主應力軸等于0的應力狀態。

單軸應力狀態應力分析為正應力，為剪應力

14.應力場：任一物體或巖體中的某一點都存在著一個與該點對應的瞬時應力狀態，一系列點的瞬時應力狀態組成空間應力場。

15.構造應力場：地殼內一定范圍內某一瞬時的應力狀態。

應力軌跡：構造應力場中的應力狀態。

16.物體變形的方式：拉伸、擠壓、剪切（此三個屬于均勻變形）、彎曲、扭轉（此兩個屬于非均勻變形）；變形的類型：均勻變形（變形前后物體各部分的變形性質，方向和大小都相同的變形）、非均勻變形（變形前后物體各部分的變形方向，性質和大小有變化的變形）；

應變：指物體在該時刻的形態與某一早先的形態之間的差別（物體變形程度的度量）

線應變：物體線段在變形前后的相對伸長和縮短。

應變橢球體：當物體發生均勻變形時，內部質點的位置將發生變化，設物體內部的一個單位球體，受均勻變形后就會變成一個橢球體，以這個橢球體的形態和方位來表示巖石的應變狀態，這個橢球體稱應變橢球體。（用來表示巖石的應變狀態的，受均勻變形形成的橢球體）

應變主軸：變形前后（原來的球體—應變橢球體中），只發生正應變而無剪應變的三條相互垂直的物質線。

遞進變形：變形過程中應變狀態發生連續變化的變形。

17.巖石變形的階段：彈性變形、塑性變形、斷裂變形三個階段。

18.巖石的力學性質：巖石受力表現出的變形反應方面的性質。包括：彈性、塑性、柔性、脆性、韌性等。

20.剪裂角：最大主應力軸方向與剪切破裂面之間的夾角。

21.共軛剪裂角：包含最大主應力軸象限的共軛剪切破裂面間的夾角。

圍壓，溫度，空隙流體（溶液），空隙壓力分別對巖石變形的影響：

圍壓增大，巖石的屈服極限和強度極限提高，巖石韌性增強。

溫度升高，巖石的屈服應力降低，彈性減弱，韌性增強，抗壓強度降低，塑性應變量增大。

空隙流體降低巖石的彈性極限，增加巖石塑性，有利于巖石的塑性變形。

空隙壓力降低了圍壓的影響。

（圍壓+ 巖石強度+ 巖石韌性 +）（+ 表示增加增強）

（溫度+ 巖石強度- 巖石韌性+）

（溶液+ 巖石強度- 巖石韌性+）

（孔隙壓力+ 巖石強度- 巖石韌性-）

松弛與蠕變的區別在于：在蠕變中，應力是常數，應變是隨時間變化的可變量；而在松弛中，應變是常數，應力是隨時間變化的可變量。木材之所以產生這兩種現象，是由于它是既具有彈性又具有塑性的黏彈性材料。（蠕變：巖石在應變長期作用下，即使應力在短期試驗的屈服極限之下，也會發生緩慢的永久變形，這種與時間相關的變形為蠕變。）

褶皺的基本類型：向斜（巖層向下彎曲而凸向地層變老的方向，較新地層為核的褶皺）（中間新兩翼老）；背斜（巖層向上彎曲而凸向地層變新的方向，較老地層為核的褶皺）（中間老兩翼新）。

褶皺要素：核（褶皺中心部位的巖層）、翼（褶皺兩側部位的巖層）、翼間角（兩翼相交的二面角）、樞紐（同一褶皺面上最大彎曲點的聯線）、軸面（各相鄰褶皺面的樞紐連成的面）（樞紐面）

22.褶皺：巖石中各種面狀構造在力的作用下發生彎曲變形，是塑性變形的結果。

25.褶皺的分類：

a) 根據轉折端形態：圓弧褶皺、尖棱褶皺、箱狀褶皺、撓曲。

b) 根據翼間角大小：平緩褶皺（翼間角小于180 大于120）、開闊褶皺（小于120大于70）、中常褶皺（小于70 大于30）、緊閉褶皺（小于30 大于5）、等斜褶皺（翼間角在5-0度之間）。

c) 根據軸面產狀及其與兩翼產狀的關系：直立褶皺（兩翼傾向相反、傾角近相等和軸面近直立的褶皺）、斜歪褶皺（兩翼傾向相反，傾角不等和軸面傾斜的褶皺）、倒轉褶皺（兩翼向同一方向傾斜，一翼地層倒轉和軸面傾斜的褶皺）、平臥褶皺（軸面與兩翼近水平、一翼地層正常及另一翼地層倒轉的褶皺）。

d) 根據褶皺某一巖層在平面上出露的縱向長度和橫向寬度之比分：

線狀褶皺（長度遠大于寬度的褶皺）（長：寬）、短軸褶皺（長：寬）、{{穹窿構造（等軸背斜）、構造盆地（（等軸向斜））。等軸褶皺：長寬比近1:1）

e) 位態分類法把褶皺分成：

f) 蘭姆賽分類三類五型：1、褶皺的等斜線向內弧收斂，內弧曲率總是比外弧大。a）等斜線向內弧強烈收斂，各線長短差別極大，內弧曲率遠比外弧大，為典型的頂薄褶皺；b）等斜線向內弧收斂，并與褶皺面垂直，各線長短大致相等，褶皺各層的真厚度不變，為典型的平行褶皺；c）等斜線向內弧輕微收斂，轉折端處的等斜線略長于兩翼上的等斜線，反映兩翼厚度有變薄的趨勢，內弧曲率略大于外弧。 2、等斜線互相平行且等長，褶皺層的內弧和外弧的曲率相等，為典型的相似褶皺。 3、等斜線向外弧頂收斂，向內弧撒開，外弧曲率大于內弧，為典型的頂厚褶皺。

相似褶皺：各褶皺面作相似的彎曲，各褶皺面的曲率相同，但沒有共同的曲率中心，且褶皺的形態隨著深度的變化保持一致。各褶皺層的厚度發生有規律的變化，兩翼薄，轉折端加厚，平行軸面量出的距離在褶皺各部位都相同。

協調褶皺：是指所有巖層的幾何形態（波長和對稱性）大體保持一致或有共同規律的褶皺，如平行褶皺或相似褶皺。組成褶皺的巖層中，在強硬層層間距離近，其層厚大體一致，間距規則和相似的強弱反差情況下常形成這種褶皺。

不協調褶皺：褶皺的各層彎曲形態彼此明顯突變，各層褶皺的大小，形態各異，致使各層的褶皺不具幾何規律。

26.底辟構造：地下高韌性地質體（石膏、粘土等）在構造力的作用下，或由于巖石物質密度差異引起的浮力作用下，向上流動并擠入上覆巖層中而形成的一種構造。

27.同沉積褶皺：在巖石沉積同時逐漸變形形成的褶皺。

阿爾卑斯式褶皺（Alpino-type folds）又稱全形褶皺。其基本特點是，一系列線狀褶皺成帶狀展布，所有褶皺的走向基本上與構造帶的延伸方向一致；在整個帶內的背斜和向斜呈連續波狀，同等發育，布滿全區；不同級別的褶皺往往組合成巨大的復背斜和復向斜。

侏羅山式褶皺又稱過渡型褶皺。由互相平行的背斜和向斜相間排列而成，有一定的延伸方向，但背斜和向斜的形態特征和發育程度各不相同。

角度不整合接觸確定褶皺形成時代：不整合面下地層褶皺，其上地層未褶皺，則褶皺形成時代看做與不整合接觸所代表的時代一致，即褶皺形成于不整合面下伏褶皺中最新地層之后，上覆最老地層之前。

縱彎褶皺作用：巖層收到順層擠壓作用失穩而彎曲產生的褶皺。調節巖層彎曲有兩種方式，一種是中和面褶皺作用（特征：a）變形作用僅僅環繞褶皺軸彎曲，在理想情況下，平行褶皺軸的方向沒有拉伸作用，褶皺是一種平面應變；b）褶皺層中部有一個無應變的中和面，其面積或橫剖面上層的長度在變形前后保持不變；c）褶皺層各處垂直層面的厚度不變。）；另一種是平行層面的剪切作用形成的彎滑褶皺作用和挽留褶皺作用。

橫彎褶皺作用：巖層受到與巖層垂直的作用力而發生褶皺。

褶皺的形成作用：縱彎褶皺作用，剪切褶皺作用，橫彎褶皺作用，柔流褶皺作用。

28.褶皺的組合形式：雁形式褶皺、隔擋式褶皺（背斜形態完整，窄而緊閉）、隔槽式褶皺（與之相反）、復向斜復背斜（它的中央地帶的次級褶皺的核部老（新）與兩側的次級褶皺的核部地層。

斷層：沿破裂面發生明顯位移的斷裂面。

斷層帶：由一系列破裂面或次級斷層組成的帶。

斷層線：斷層面與地面的交線。

斷盤：斷層面兩側沿斷層面發生相對位移的巖塊。

滑距：斷層兩盤實際的位移距離，即錯動前的一點在錯動后分成的兩個對應點之間的實際距離。

斷距：被斷層在斷層兩盤產狀不改變的條件下其對應層之間的相對距離。

斷層效應：廣義上的斷層效應是指斷層引起的所有現象，這里討論的斷層效應主要是指斜向斷層和橫向斷層引起的標志層的視錯動。

上盤：位于斷層面上側的巖塊；上升盤：兩盤相對滑動，相對上升的盤。

29.斷層的分類：1按斷層走向與巖層走向關系分：走向斷層、傾向斷層、斜向斷層、順層斷層2按斷層走向與褶皺軸向分：縱斷層、橫斷層、斜斷層3按斷層兩盤相對運動分：正斷層（上盤下降、下盤上升）、逆斷層、平移斷層、順層斷層。組合分：正/逆斷層、平移正/逆斷層、正/逆平移斷層、平移斷層。

從水平面上觀察，巖層發生了水平錯位，那么它是否就一定是平移斷層？不一定，可能是正斷層引起的效應，當傾向斷層的兩盤沿斷層傾斜方向滑動時，侵蝕夷平后，在水平面上兩盤巖層表現為水平錯移，給人以平移斷層的假象。

正逆斷層的主要組合型式：正：階梯狀斷層、地塹和地壘、環狀斷層和放射狀斷層、雁列式斷層和塊斷型斷層；逆：疊瓦式逆沖斷層、對沖式斷層和背沖式斷層、楔沖式斷層。

正逆平移斷層的一般特點：（P61-62）

韌性斷層：韌性斷層是在剪切帶中沿著微細滑動面做微小滑動，導致韌性斷層兩側巖塊有剪切錯位，但卻像斷而未破，錯而似走。

30．逆沖斷層：低角度位移量大的逆斷層。

31.逆沖推覆構造：逆沖斷層及其上盤推覆體組合而成的大型之巨形構造。

32.飛來峰：在原地巖塊的較年輕地層中殘留一小片由斷層圈閉的較老外來巖塊地層，常成孤峰。

33.構造窗：在外來巖塊的較老地層中殘留一小片由斷層圈閉的較年輕外來巖塊地層，常成凹陷、洼地負地形。

走滑斷層：大型平移斷層。

伸展構造：

韌性斷層的一般特點：

識別斷層標志包括哪些方面？其中地貌包括哪些方面？

1、地貌標志：a）斷層崖和斷層三角面；b）山脊錯斷和水系改向；c）串珠狀琥珀和洼地與帶狀分布的泉水。

2、構造標志：a）構造線和地質體的不連續；b）構造強化帶。

3、地層標志：a）巖漿活動和礦化作用；b）巖相或厚度的變化。

如何利用構造標志，地層標志判別斷層的存在？構造：a）地層，礦層，巖脈，巖體，不整合面，片理或相帶，巖體與圍巖的接觸帶，在平面或剖面上褶皺的軸跡等突然中斷或被錯開是斷層存在的直接標志。b）構造強化帶想想包括巖層產狀急劇變化，節理化帶，劈理化帶的突然出現，小褶皺急劇增加及巖石擠壓破碎，構造透鏡體和各種擦痕。地層：（p68）

同沉積斷層有哪些主要特征：1、一般為走向正斷層，斷層面上陡下緩，常成凹面向上的產狀。2、下降盤地層明顯增厚。3、斷距隨深度增大，地層時代愈老斷距愈大。4、上盤常發育牽引構造，一般構成背斜，背斜延伸方向與斷層走向一致。

斷層巖劃分為哪兩個系列？斷層從產出的構造層次上分為脆性斷層和韌性斷層，斷層也相應地劃分為與淺層脆性斷層伴生的碎裂巖及與深層次或者中層次韌性斷層伴生的糜棱巖。

糜棱巖有何特點？糜棱巖有3個基本特征：①粒徑較原巖減小；
②產生在一個相當狹窄的面狀地帶中；
③出現強化面理（流動構造）和線理，主要由應變集中形成。

同沉積斷層：又稱生長斷層，主要發育于沉積盆地邊緣，在沉積盆地形成發育的過程中，盆地邊緣斷層不斷活動，盆地不斷沉降，沉積不斷進行，盆地外側不斷隆起。

斷層巖：斷層帶中或斷層兩盤巖石在斷層作用中被改造形成的，是具有特征性結構，構造和礦物成分的巖石。

34.斷層效應:斜向斷層和橫向斷層引起標志（對應）層的視錯動。

在此主要分兩種情況介紹：1橫斷層錯段褶皺引起的效應：背斜上升盤核部變寬，下降盤核部變窄；向斜上升盤核部變窄，下降盤核部變寬

2走向斷層造成地層缺失、重復：分6種情況，口訣：1反正重（反--斷層走向與巖層走向相反，正--正斷層，重—造成地層重復，若將“正”換成“逆”，則“重”換成“缺”，指造成地層缺失）2大正缺（指斷層走向與巖層走向相同時，“大”—斷層傾角>巖層傾角，“正”—正斷層，將“大”換成小，則“重”換“缺”，若“正”換成“逆”，則“重”換“缺”，若同時換，則不變）

歸結為：反正重、反逆缺、大正缺、大逆重、小正重、小逆缺

要學會在圖上判斷斷層性質。

35.節理：巖石在力的作用下形成的未發生明顯位移的斷裂

根據節理與巖石產狀關系，節理與褶皺軸的關系分別可將節理分為哪幾種類型？與巖石產狀：1.與巖石走向：大致平行，稱走向節理；大致直交，稱傾向節理；若兩者斜交，稱斜向節理。2.節理面與巖層面平行時，稱順層節理。與褶皺軸向：兩者大致平行時，稱縱節理；近于直交時，稱橫節理；兩者斜交時，稱斜節理。

36.節理的分類：1按節理走向與巖層走向關系分：走向節理、傾向節理、斜向節理、順層節理2按節理走向與褶皺軸向分：縱節理、橫節理、斜節理3按節理的力學性質分：剪節理、張節理。

37. 剪節理：由于剪應力超過巖石的抗剪強度而在巖體中產生的剪破裂面。

特點：產狀穩定，沿走向和傾向延伸較遠；平直光滑有擦痕；穿切礫石和沙粒等粒狀物體；常組成共軛X型節理系；尾端變化連接形式：折尾、菱形結環、分叉；主剪裂面由羽狀微裂面組成。

與剪節理對應：

張節理：由于張應力超過巖石的抗剪強度而在巖體中產生的張破裂面。

特點：產狀不穩定，延伸不遠；粗糙不平無擦痕；繞過礫石和沙粒等粒狀物體；尾端變化連接形式：樹枝狀、多級分叉狀等。

38.節理組：在一次構造作用的統一應力場中形成的產狀基本一致和力學性質相同的一群節理。

39節理系：在一次構造作用的統一應力場的作用下形成的兩個或兩個以上的節理組。