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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:

  1. 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。
  2. 岩石变形机制

    • 弹性变形、塑性变形、脆性断裂。
  3. 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。
  4. 构造演化

    • 通过构造形态和叠加关系推断构造运动历史。
  5. 构造与矿床

    • 断裂、褶皱等构造控制矿床形成与分布。
  6. 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。

地球圈层

产状:岩层产状是指即岩层的产出状态,产状以走向倾向倾角表示,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。

  1. 褶皱的几何要素

    • :褶皱岩层的中心。
    • :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

    褶皱的几何要素

  2. 褶皱的类型

    😒👌我觉得搞懂向斜背斜就够了呀

    1. 褶皱的基本类型是背斜与向斜

      1. 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。
      2. 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。

      向斜与背斜

    2. 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。

      按照产状划分褶皱

    3. 根据横剖面形态特点,可划分为扇形褶皱、箱形褶皱、单斜;

      根据横剖面形态划分褶皱

    4. 根据枢纽的产状,可划分为水平褶皱、倾伏褶皱;

      按照枢纽产状划分褶皱

    5. 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

      穹和盆

    6. 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。

      复背斜与复向斜

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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 地形特征:

    • 背斜常形成谷地,向斜常形成山脊(地形倒置)。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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

  1. 断层的几何要素

    1. 断层面:分隔两个岩块并使其发生相对滑动的面。
    2. 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。
    3. 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。 断层的要素
  2. 断层命名(分类)

    1. 根据两盘滑动方向
      1. 正断层:上盘向下滑动,下盘向上滑动。
      2. 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;
      3. 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。 三种断层示意图
    2. 根据断层走向与地层走向的关系分类:
      1. 走向断层:断层走向与地层走向大致平行;
      2. 倾向断层:断层走向与地层倾向大致垂直;
      3. 斜向断层:断层走向与地层走向斜交。
    3. 根据断层的组合形式:
      1. 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;
      2. 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。 地垒和地堑

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

  • 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

  • 节理的分类

    1. 按成因可分为原生节理和次生节理
      1. 原生节理:产生在成岩过程中的节理;如玄武岩的柱状节理。
      2. 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。
    2. 按力学性质可分为张节理和剪节理
      1. 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。
      2. 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。

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

  1. 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
  2. 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