5.地质构造的基本概念(10')
❗估计重点在褶皱、断层、节理,别的稍微看看就行
(1)构造地质学的一般原理。
构造地质学是研究地壳岩石变形、构造形态及其形成过程的学科,其一般原理涵盖了从微观到宏观尺度的岩石变形机制、地质构造的形成和发展。以下是构造地质学的一些核心原理:
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地壳运动与应力:
- 板块运动是构造变形的动力,应力类型:挤压、拉张、剪切。
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岩石变形机制:
- 弹性变形、塑性变形、脆性断裂。
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主要构造形态:
- 褶皱:背斜(老岩层在核部)、向斜(新岩层在核部)。
- 断层:
- 正断层(上盘下降,拉张应力)。
- 逆断层(上盘上升,挤压应力)。
- 平移断层(水平滑动,剪切应力)。
- 节理:岩石裂缝,无明显位移。
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构造演化:
- 通过构造形态和叠加关系推断构造运动历史。
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构造与矿床:
- 断裂、褶皱等构造控制矿床形成与分布。
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构造与地质灾害:
- 断层活动引发地震,构造影响滑坡、泥石流等。
(2)褶皱、断层、解理(节理)的一般特征及其野外识别标志。
⚠️注意!此处应该是考研大纲出现了错误🚫,应该是“节理”,二者应该注意区分:
节理是岩石中的断裂构造,是地质构造活动的结果,具有方向性和无明显位移的特征。 解理是矿物的固有物理性质,是矿物晶体结构的反映,具有方向性、平行性和光滑度的特征。
产状:岩层产状是指即岩层的产出状态,产状以走向、倾向和倾角表示,称为岩层产状三要素。
- 走向:层面与假想水平面交线走向,它标志着岩层的延伸方向。
- 倾向:层面与走向垂直并指向下方的直线,称为倾斜线,它的水平投影所指方向,即为倾向,它表示层面倾斜的方向,恒与走向垂直。
- 倾角:层面与假想水平面的最大交角,沿着倾向方向测量的倾角,称为真倾角,沿其他方向测量的交角较真倾角更小,称为视倾角。
① 褶皱
褶皱的一般特征
褶皱是岩层受力产生的一系列连续弯曲。褶皱的基本单位是褶曲,指一个先存岩石面因连续变形而形成的弯曲。岩层褶皱后原有的位置和形态均已发生改变,但其连续性未受到破坏。褶皱是由相邻岩块发生挤压或剪切错动而形成的,是构造作用的直观反映。
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褶皱的几何要素:
- 核:褶皱岩层的中心。
- 翼:褶皱岩层的两坡。
- 转折端:从褶皱一翼过渡到另一翼的转折汇合部位,在横截面上为一段曲线。其最大弯曲点称弧尖。
- 枢纽:单个层面最大弯曲点的连线,或同一层面上弧尖的连线,枢纽可以是直线,也可以是曲线。枢纽的倾斜方向,称为枢纽倾伏向。
- 轴面: 褶皱两翼近似对称的面(假想面),它也可以是曲面,其产状随着褶皱形态的变化而变化。轴面与褶皱的交线,就是枢纽。
- 轴线:轴面与水平面或地面的交线
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褶皱的类型:
😒👌我觉得搞懂向斜和背斜就够了呀
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褶皱的基本类型是背斜与向斜:
- 背斜: 岩层向上弯曲,形成一个拱形结构。背斜的核部通常由较老的岩层组成,而两翼则由较新的岩层构成。
- 向斜: 岩层向下凹陷,形成一个谷形结构。向斜的核部由较新的岩层组成,而两翼由较老的岩层构成。
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根据轴面产状,可分为直立褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱;
- 直立褶皱:轴面近于直立,两翼倾向相反,倾角近于相等。
- 倾斜褶皱:轴面倾斜,两翼岩层倾斜方向相反,倾角不等。
- 倒转褶皱:轴面倾斜,两翼岩层顺斜方向相同,倾角不等。
- 平卧褶皱:轴面近于水平,两翼岩层产状近于水平重叠。一翼岩层为正常层序,一翼岩层为倒转层序。
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根据横剖面形态特点,可划分为扇形褶皱、箱形褶皱、单斜;
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根据枢纽的产状,可划分为水平褶皱、倾伏褶皱;
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根据长宽比,可划分为:
- 线状褶皱:长/宽 > 10
- 短轴褶皱:3 <= 长/宽 <=10
- 穹与盆:长/宽 < 3。上凸者为穹,下凹者为盆
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根据褶皱组合形式,可划分为复背斜与复向斜、隔挡式褶皱与隔槽式褶皱。
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褶皱的野外识别标志
哎,稍微看看就好。
记几个关键词,然后编:① 岩层对称; ② 背斜核部老两翼新,向斜核部新两翼老;③ 背斜成谷,向斜成山(地形倒置)
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岩层重复与对称性:
- 垂直于岩层走向,观察岩层是否对称重复出现,常见于褶皱构造。
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岩层年代关系:
- 背斜:核部岩层老,两翼岩层新。
- 向斜:核部岩层新,两翼岩层老。
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地形特征:
- 背斜常形成谷地,向斜常形成山脊(地形倒置)。
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岩层产状变化:
- 观察岩层的倾斜方向和角度变化,判断褶皱的存在。
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节理和断层:
- 褶皱区域常伴随节理和断层发育,观察这些特征可辅助识别。
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地貌标志:
- 观察山脊和谷地的排列与形态,判断褶皱类型。
② 断层
断裂:断裂是岩石的破裂,是岩石的连续性受到破坏的表现。断裂包括断层与节理。
断层的一般特征
岩石破裂,并且沿破裂面两侧的岩块有明显相对位移者,称为断层。
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断层的几何要素:
- 断层面:分隔两个岩块并使其发生相对滑动的面。
- 断层盘:被断开的两部分岩块,其中位于断层面之上的,称为上盘岩块;位于断层面之下的,称为下盘岩块。相对上升者称为上升盘,相对下降者称为下降盘,上盘和下盘都可以是上升盘或下降盘。
- 断层滑距:断层两盘发生相对移动的距离。断层两盘相当的点,因断裂而发生移动,其两点的直线距离,称为滑距,代表真位移。
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断层命名(分类)
- 根据两盘滑动方向:
- 正断层:上盘向下滑动,下盘向上滑动。
- 逆断层:上盘向上滑动,下盘向下滑动。其中倾角<25°,称为逆掩断层;
- 平移断层:也称走滑断层,被断的岩块沿陡立的断层面做水平滑动;根据相对滑动方向,可分为左旋和右旋。
- 根据断层走向与地层走向的关系分类:
- 走向断层:断层走向与地层走向大致平行;
- 倾向断层:断层走向与地层倾向大致垂直;
- 斜向断层:断层走向与地层走向斜交。
- 根据断层的组合形式:
- 地垒:是倾斜面相背的两个正断层所夹持的共同下盘岩块,常为山岭;
- 地堑:是倾斜面相向的两个正断层所夹持的共同上盘岩块,常为谷地。
- 根据两盘滑动方向:
断层的野外识别标志
断层的野外识别通常分两步进行,第一步先识别断面及其产状,可以根据地形地貌标志、地层标志、构造标志、岩浆活动等标志确定断面;第二步判断断层的性质,可以根据被断层错断的标志体、断裂带内的擦痕、牵引构造、逆牵引构造等运动学标志判断断层两盘的相对运动方向。
③ 节理
节理的一般特征
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在地质作用下,岩块受力变形和破裂,形成一系列破裂面,若破裂面两侧岩块没有发生明显位移,此破裂称为节理。节理的裂开面称为节理面。
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节理的分类:
- 按成因可分为原生节理和次生节理
- 原生节理:产生在成岩过程中的节理;如玄武岩的柱状节理。
- 次生节理:分为构造节理和非构造节理;构造节理是由内动力作用形成的;非构造节理是由外动力作用形成的。
- 按力学性质可分为张节理和剪节理
- 张节理:是在垂直于主应力方向上发生张裂而形成的。张节理面一般不平坦,裂缝较粗糙,裂缝较宽,常被岩石或矿脉充填。
- 剪节理:是由剪切作用而形成的。剪节理面一般平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。剪节理多成群出现,构成平行排列和雁行排列的节理组。
- 按成因可分为原生节理和次生节理
节理的野外识别标志
🤔自己瞎编一下吧,就是裂开了,但又没有移动
(3)构造地质学在矿床勘查及工程地质中的运用。
估计也不考,看看关键词临场发挥就行
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矿床勘查:
- 控矿构造
- 断裂控矿
- 褶皱控矿
- 岩浆构造控矿
- 构造演化分析
- 构造地球化学
- 构造环境与矿床类型
- 构造对矿床规模的影响
- 构造地球物理勘探
- 地球物理异常
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工程地质:
- 工程选址
- 构造稳定性
- 地质灾害预测
- 地震活动
- 滑坡与崩塌风险
- 隧道工程
- 构造应力场
- 地下水流动通道
- 软弱带分析
- 地质构造对工程的影响