构造地质学简答题

第六章 节理

节理组:由同一时期,相同应力作用下,产生方向相互平行或大致平行,力学性质相同的节理组合成。
节理系:同一时期,相同应力作用下,形成的两个或两个以上的节理组,称节理系。
纵节理:节理走向与褶皱枢纽平行的节理。
横节理:节理走向与褶皱枢纽垂直的节理。
斜节理:节理走向与褶皱枢纽斜交的节理。
纵张节理:主要发育于背斜转折端上,在褶横截面上呈扇状排列,单个节理为尖向下的楔形。
横张节理:发生于岩层弯曲前的横张节理,常追踪早期平面x节理呈锯齿状延伸.岩层弯曲变形后形成的横线节理有两种情况,一种是发育在向斜核部,往往是追踪晚期平面x节理呈锯齿状延伸;另一种是发育在褶皱有明显倾伏的部位,其方位垂直于枢纽方向,节理与所在岩层面垂直,与枢纽的倾伏向相反,其倾角与枢纽倾伏角互为余角。
节理:岩石受力破裂,两侧的岩石沿破裂面没有发生明显位移的断裂,也是地壳上部岩石中发育最广的一种构造.

节理的分类:
根据节理产状与岩层产状的几何关系分类:
走向节理:节理走向与所在岩层走向大致平行的节理.
倾向节理:节理走向与所在岩层走向大致直交的节理.
斜向节理:节理走向与所在岩层走向斜交的节理.
顺层节理:节理面与所在岩层的层面大致平行的节理.

根据节理的力学性质分类:
剪节理:是由剪应力产生的破裂面,具有以下特点:1.产状较稳定,沿走向和倾向延伸较远;2.剪节理较平直光滑,发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理,一般都穿切砾石和砂粒等粒状物;3.剪裂面上常有扭动时留下的擦痕和摩擦镜面;4.剪节理一般发育较密,相邻两节理间距较小,常密集成带;5.主剪裂面由羽状微裂面组成;6.各剪节理层端变化或连接形式有三种:折尾,菱形结环和分叉.7).剪节理两壁之间间距较小,常呈闭合状态;8.剪节理的发育具有等距性的特点。
张节理:由张应力产生的破裂面,具有以下特点:1.张节理产状不稳定,延伸不远;2.张节理面粗糙不平,发育在砾岩中的张节理往往绕砾石而过;3.垂直张节理面上往往有轻微的裂开,但节理面上一般无擦痕;4.张节理一般发育稀疏,节理间距较大,很少密集成带,5.张节理尾端变化或连接形式有树枝状分叉和杏仁状结环.6).张节理常成开口状或楔状,节理两壁间距较大,常被后期地质作用物质冲填,形成各种岩脉。
节理的分期:区分不同时期形成的节理的先后关系
节理的配套:在野外找出反应区域构造应力作用的各种不同的类型、不同层序和不同级别的构造,将他们作为一个整体研究,导出区域构造应力作用的方向

节理的交切关系:
切断错开:

后期形成的节理常切断前期的节理.
限制终止:一组节理延伸到另一组节理前突然中止.被限制的节理组形成较晚.
相互切断:如果两组节理互相交切或切错,说明两组节理是同时形成的,有时形成共轭关系.
追踪,利用和改造:后期节理有时利用早期节理,顺早期节理常对早期节理加以改,因此一些晚期节理比早期节理更明显,更完整.
节理资料整理:走向、倾向、倾角玫瑰花图;节理等密图;节理极点图

第七章 断层

滑距:指断层两盘实际的位移距离,是根据错动前的一点,错动后被分成两个对应点间的实际距离。
正断层:指上盘沿断层面相对向下滑动,下盘则相对向上滑动。
逆断层:上盘沿断层面相对向上滑动,下盘则相对向下滑动。
平移断层:两盘沿断层面走向相对移动。
地堑:地堑是由走向大致平行、倾向相反、性质相同的两条(或数)断层组成,它们中间共用一个下降盘。
地垒:地堑是由走向大致平行、倾向相反、性质相同的两条(或数)断层组成,它们中间共用一个上升盘。
阶梯状断层:由若干条产状大致相同的正断层组合而成。
叠瓦状断层:由若干条产状大致相同的逆断层组合而成.
擦痕:断层两盘岩块相对错动时在断层面上因摩擦和碎屑刻划留下的痕迹,表现为一组平行均匀的细纹。据此可判断断层的存在和相对运动方向。
阶步:断层两盘岩块相对错动时在断层面上因摩擦和碎屑刻划留下的痕迹,表现为一组与擦痕大致垂直的微小陡坎。由局部阻力差异或断层间歇性运动的顿错而成。
断层:断层是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造.
断层面:是一个将岩块或岩层断开成两部分,断开岩块或岩层顺着它滑动的破裂面.
断层线:是断层面与地面的交线,即断层面在地面的出露线.
断盘:是断层面两侧沿断层面发生位移的岩块.位于断层面上侧的一般为上盘,位于断层面下面的一般为下盘.
断距:是指被错断岩层在两盘上的对应层之间之间的相对距离.
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。
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。

根据断层与岩层走向之间的关系分类:
走向断层:断层走向与岩层走向基本一致.
倾向断层:断层走向与岩层走向基本直交.
斜向断层:断层走向与岩层走向相斜交.
顺层断层:断层面与岩层层理界面基本一致.

按断层两盘相对运动分类:
正断层:正断层的上盘沿断层面

相对向下滑动,下盘相对向上滑动.
逆断层:逆断层的上盘沿断层面相对向上滑动,下盘相对向下滑动.
平移断层:平移断层的两盘顺断层面走向相对滑动.

正断层特点:正断层产状一般较陡,大多在45度以上,以60-70度者最为常见,大型正断层的陡直断层面向地下深处常常变缓.正断层带内岩石破碎相对不太强烈,通常没有强烈挤压形成的复杂小褶皱.

正断层的组合型式:
1.地堑:地堑主要由两条走向基本一致的相对倾斜的正断层构成,两条正断层之间有一个共同的下降盘.
2.地垒:地垒主要由两条走向基本一致倾斜方向相反的正断层构成.两条正断层之间有一个共同的上升盘.
3.阶梯状断层:阶梯状断层由若干条产状基本一致的正断层组成,各条断层的上盘依次向同一方向断落,构成阶梯式.
4.环状断层和放射状断层:若干弧形或半环状断层围绕一个中心成同心圆状排列,即成环形断层.若干条断层自一个中心成辐射状排列,即构成放射状断层.
5.雁列式断层:若干条近平行的正断层呈斜向错列展布,便构成雁列式断层.
6.块断型断层:两组方向不同的大中型正断层相互切割则构成方格状或菱形断块.

逆冲断层:是位移量很大的低角度逆断层,其倾角一般在30度左右或更缓.倾角十分低缓推移距离在数公里以上的大逆冲断层称为推覆构造或逆冲推覆构造.
逆冲断层的组合形式:1.叠瓦式逆冲断层.2.对冲式逆冲断层.3.背冲式逆冲断层4.楔冲式断层.

安德森模式描述了形成断层的应力状态,认为形成断层的三轴应力状态中的一个主应力轴垂直或近于垂直水平面,另两个主应力轴是水平的。以此为依据提出了形成正断层、逆断层和平移断层的三种应力状态。
形成正断层的应力状态为:σ1直立,σ2和σ3水平;σ2与断层走向一致;水平拉伸和铅直上隆有利于正断层的形成。
形成逆断层的应力状态为:σ3直立,σ2和σ1水平;σ2与断层走向一致;水平挤压有利于正断层的形成。
形成平移断层的应力状态为:σ2直立,σ1和σ3水平;σ2与断层走向及滑动方向垂直。

断层面上可以观察到:总、水平、走向、倾斜、铅直、倾向滑距;
垂直被断地层走向剖面上:地层、铅直地层、水平断距
垂直断层走向剖面上:倾斜、倾向、铅直滑距
平面上可以观察到:水平、走向断距;倾向、水平滑距

断层的识别:(构造线不连续;擦痕,阶步和纤维状晶体;断层破碎带和构造岩;地层的重复和缺失;牵引构造和逆牵引构造;地球物理异常标志)
1.断层崖:由于断层两盘的相对滑动,断层的上升盘和下降盘之间常形成陡崖,即断层崖.
2.断层三角面:断层崖受到与崖面垂直方向的水流的侵蚀切割,形成沿

断层面分布的一系列三角形陡崖,即断层三角面.
3.错断的山脊:错断的山脊也往往是断层两盘相对平移等运动的结果.
4.山岭和平原的突变:横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是一条大断裂.
5.串珠状湖泊洼地:这种洼地往往是大断层存在的标志,这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的.
7.水系特点:断层的存在常常影响水系的发育,引起河流的急剧转向,甚至错断河谷.

构造标志:任何线状或面状地质体顺其走向延伸,若这些地质体沿走向突然中断或被错移,是断层存在的直接标志;断层活动引起的构造强化是断层可能存在的重要依据,构造强化现象包括岩层产状的急变,节理化,劈理化带的突然出现,小褶皱急剧增加及挤压破碎现象,各种擦痕和构造透镜体的存在.在断层带中或断层两侧有时可见一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉褶带.
地层标志:一套顺序排列的地层,由于走向断层的影响,常常造成两盘地层的缺失和重复.
岩浆活动标志:大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所.
岩相和厚度的急变标志:如一地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化,可能是断层的结果.

断层两盘相对运动方向的确定:
1.两盘地层的新老关系,对于走向地层,老岩层出露盘为上升盘,如地层倒转,老岩层出露为下降盘.
2.牵引构造:断层两盘紧邻断层的岩层,常常出现牵引褶皱,并以褶皱弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向.
3.擦痕和阶步:擦痕中细而浅的一端指示对盘的运动方向.阶步的陡坎一般面向对盘的运动方向.
4.羽状节理:羽状张节理与主断层所交锐角指示节理所在盘的运动方向.
5.断层两侧小褶皱:这些小褶皱轴面与主断层所交锐角指示对盘运动方向.
6.断层角砾岩:如果断层切断并挫碎某一标志性岩层或矿层,根据该层角砾在断层面上的分布可以推断两盘相对位移方向.

试分析断层效应:断层效应是断层沿一个方向滑动,造成在另一方向的视位移现象。它主要表现在横断层和斜向断层中,
其效应规律是(1)正(逆)断层的上升盘会在平面上造成顺岩层倾向平移的效应;(2)平移断层顺岩层倾向的平移盘,会在与断层直交与斜交的剖面上造成上升的效应。

确定两盘相对运动可根据:(1)用被错断的标志层直接确定;(2)根据两盘地层的新老关系推测;(3)根据牵引构造;(4)根据断层面上擦痕、阶步;(5)利用断层旁侧的羽状节理;(6)两盘派生小褶皱轴面与断层面的锐夹角指向本盘运动方向;(7)断层角砾成分来追踪角砾的母岩确定,或根据构造透镜体与断层面的锐夹角指示对盘运动方向来确

定。
试述推覆构造的形成机制及其研究意义:有关逆掩断层和推覆构造的形成机制,已提出的有重力滑动、重力扩张、液压推动、后方推动和应力传递等学说。它们可在不同环境起不同作用。几年来国内外对推覆构造研究很重视,认为在某些情况下逆掩断层和推覆构造是大陆内部重要的油气区之一。如美国在落基山俄明 犹他州交界处逆冲推覆带中发现了15个油气田,其中三个储量可观。

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