中科院博士入学考试构造地质学重要知识点和论述题汇总

中科院博士入学考试构造地质学重要知识点和论述题汇总

（一）补充简答题

1.简述如何确定褶皱在空间的方位？答：褶皱在空间的方位可由褶皱的轴面产状、枢纽产状、两翼产状和翼间角确定。两翼和轴面的产状要测量其倾向和倾角。垂直面状要素的走向线向下所引的直线为倾斜线，倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角即为倾角，倾斜线在水平面上的投影线向下所指岩层向下倾向的方向即为倾向。翼间角为褶皱正交剖面上两翼间的内夹角。圆弧形褶皱的翼间角是指过两翼两个拐点处的切线的夹角。枢纽产状要测量枢纽的倾伏和侧伏。倾伏包括倾伏向和倾伏角。前者指枢纽在直立面内的水平投影线所指枢纽向下的方向，后者指枢纽与其在直立面内的水平投影线之间的锐夹角。侧伏包括侧伏向和侧伏角，前者指轴面的走向线所指枢纽向下的方向，后者指枢纽与轴面的走向线之间的锐夹角。对于规模较小，出露完整的褶皱，可以从露头上直接测量以上各要素。对于规模较大，出露不完整的褶皱，往往需要系统测量其褶皱面的产状，然后通过计算方法或赤平投影方法才能较精确地确定其枢纽和轴面的产状。

2.简述重力滑动构造的基本结构。答：重力滑动构造是由重力作用引发的滑动推覆构造，它是某些逆冲推覆构造的重要成因。重力滑动构造基本结构为：下伏系统、滑动面、润滑层、滑动系统。分带：后缘拉伸带、中部滑动带和前缘推挤带。形成条件为：一定的坡度；滑动系统要有一定的厚度和重量；应由软弱层和孔隙流体的参加。下伏系统构造较简单，基本保留了早期或基底构造的特征；滑动面沿原始地质界面（如层理面、不整合面、侵入体与围岩接触面）或破裂面发育，剖面和平面上均呈弧形，剖面上常呈犁式、铲式或勺形。润滑层能降低滑动摩擦力，使滑动系统长距离搬运，常由软弱岩层或面理化岩层构成，如泥岩层、煤层、膏岩层、片岩、片理化的蛇纹岩、辉绿岩等。中部滑动带岩层和构造比较复杂，往往为一系列互相叠置或切割的滑体、滑块，褶皱，断层发育。前缘推挤带常又一系列逆冲断层叠置而成，后缘拉伸带常出露下伏系统的岩层。

3.蠕变和塑性变形之间有哪些区别和联系？答：两者的区别是：蠕变是岩石在一较小恒定应力的长期作用下发生的变形。塑性变形是岩石在超过其弹性极限的应力作用下发生的变形。蠕变是缓慢发生的，长期缓慢的变形降低了岩石的弹性极限，但岩石变形包含弹性变形和塑性变形。只不过弹性变形逐渐减小，塑性变形逐渐增加，从而使岩石呈现出流变特征。当外力撤销后，弹性变形部分恢复，塑性变形部分保留。只要岩石遭受的应力超过其弹性极限，塑性变形可以在很短的时间内发生，并且应力撤销后，变形不可恢复。塑性变形一般发生在地壳的中深层温压条件比较高的环境中，而蠕变发生的环

境要宽泛得多，它甚至可以在地表环境发生。

两者的联系是：蠕变最终会导致岩石发生塑性变形。二者的某些控制因素是相同的，比如，（1）温度，温度升高有利于加快蠕变和塑性变形的发生；（2）岩性，其它条件同等的情况下，软弱岩层比强硬岩层更容易发生蠕变和塑性变形。

4.如何确定断层的时代？答：对于一次性形成的断层，可以利用断层与地层、褶皱、侵入体等的相互关系来判断断层形成的大致时代。

1、断层与地层的关系一条断层切割一套较老的地层，而被另一套较新的地层以角度不整合覆盖，可以确定这条断层形成于角度不整合下伏最新地层形成以后，上覆最老地层形成之前

2.断层与褶皱的关系断层与被其切断的褶皱有时呈有规律的伴生关系，这时断层与褶皱很可能是同时形成的，查明褶皱形成的时代，即确定了断层形成的时代。

3.断层与侵入体的关系

断层切割岩体，说明断层形成晚于岩体；断层被岩体切割，说明断层形成早于岩体；断层被岩体充填，且岩体有错动迹象，说明断层的形成或活动与岩体侵入可是同时的。利用放射性同位素年龄法测定岩体的形成时代，即可确定出断层形成或活动的时代。

同沉积断层往往是多期形成的，这时需要采用一些定量的办法来测定断层形成与活动的大致时代，常用的有生长指数法、生长速率法、落差法、滑距法、平衡剖

5.根据物理环境和变形机制的不同，可将剪切带划分为几种类型？各类型的特征？答：根据物理环境和变形机制的不同，可将剪切带划分为脆性剪切带、脆- 韧性剪切带和韧性剪切带三类。

脆性剪切带形成于地壳的浅表构造层次，其边界和内部发育明显的不连续面（断面），两盘发生显著相对位移。脆性剪切带内的应变是不连续的，以脆性破裂和摩擦滑动为主要变形机制，形成构造砾岩、碎裂岩等动力变质岩。韧性剪切带发育于地壳的深部，它是岩石在塑性状态下遭受剪切作用而形成的狭长强烈的应变带。韧性剪切带的特点是：缺乏明显的破裂面，与两盘无明显的界面，两者呈逐渐过渡关系，两盘岩石发生明显的剪切位移。脆-韧性剪切带形成于中深部构造层次，是脆性剪切带和韧性剪切带之间的过渡类型，最大特征是脆性变形和韧性变形共存。

（二）论述题

1.褶皱的形成机制有哪几类？如何根据角度不整合分析法和岩性厚度分析法来确定褶皱

的形成时代？

答：褶皱的形成机制有如下几类：

（1）纵弯褶皱作用岩层收到顺层挤压力的作用而发生褶皱，称为纵弯褶皱作用。地壳水平运动是造成这种作用的地质条件。地壳中大部分的褶皱都是顺层挤压产生的。（2 分）

（2）横弯褶皱作用岩层受到和层面垂直的外力作甩而发生的褶皱，称为横弯褶皱作用。地壳差异升降运岩浆或岩盐的底辟作用以及同沉积褶皱作用所形成的褶皱都属于横弯摺皱。

（3）剪切褶皱作用又称为滑褶皱作用，这种作用使岩层沿着一系列与层面不平行的密集劈理面发生差异滑动而形成。

（4）柔流褶皱作用是指高初性岩石（如盐岩、石膏或煤层等）或岩石外于高

温高压环境下变成高韧性体，受到外力作用，而发生类似粘稠的流体那样的流动变形，从而形成复杂的褶皱。

褶皱形成时代的确定方法：

（1）角度不整合分析法

大多数褶皱是成岩后，或主要是成岩后形成的，它们的形成时代也主要是根据区域性角度不整合时代来确定。不整合面以下的一套地层均褶皱，而其上的地层未褶皱，

则褶皱形成时代通常看作与角度不整合所代表的时代相一致，即不整合面下伏褶皱中最新地层沉积之后，上覆最老地层沉积之前。如果不整合面上、下地层均褶皱，但褶皱方式、形态都互不相同则至少发生过两次褶皱运动。如果一个地区存在两个角度不整合，且两个不整合面上、下的地层均褶皱，而褶皱形态又不一样，则该区发生过至少三次褶皱运动。

（2）岩性厚度分析法

对于较长的地史时而形成的褶皱，可以通过褶皱地层的岩性厚度分析确定形成时代。如同沉积褶皱是在岩层沉积过程中，地壳不断缓缓升降运动逐渐形成的。因此，在背斜顶部的岩层薄，层数少，而在两翼和向斜的层数相对厚，层数逐渐增多。顶部和槽部岩层倾角小，两翼倾角自上而下扩逐渐变陡。顶部岩层颗粒粗，而向斜和两翼部分颗粒较细，根据以上方法可以确定同沉积褶皱的形成年代。

2.评价岩质斜坡稳定性时，从构造地质学角度应研究哪些内容？如何研究？答：影响边坡稳定的因素复杂多样，有自然的和人为的，其中主要是斜坡岩土类型和性质、岩休结构

和地质构造、风化、水的作用、地震和人类工程活动等。从构造地质的角度，可通过岩层产状与斜坡形态关系、斜坡体主要结构面、岩体地质构造等方面对斜坡的稳定性进行分析。

（1）对岩质斜坡来说，其变形破坏多数是受岩体中软弱面控制的。所以结构面的成因、性质、延展特点、密度以及不同方向结构面的组合关系等的研究是相当重要的。

从构造地质学的角度讲，结构面包括两大类，第一类为原生结构面，包括：

①沉积结构面：层理界面、软弱夹层、不整合面等；②岩浆结构面，即侵入接触面；③变质结构面，如片理等；第二类为构造和次生结构面；包括断层、节理、卸荷裂隙、风化裂隙等。

斜坡稳定性研究中. 主要软弱面与斜坡临空面的关系至关重要。可以分为平迭坡、逆向坡、横交坡、斜交坡和顺向坡。不同的组合类型及岩层厚度对斜坡稳定性不同的影响。

（2）岩层层面的产状和斜坡面的关系，也是影响斜坡稳定性的主要因素。如果斜坡体为均匀且无明显层理的岩体，斜坡的发生不受层面控制，称作无层滑坡；沿岩层而发生滑动的滑坡。这类滑坡多发生在岩层倾向与斜坡倾向一致、但倾角小于坡角的条件。特别是在有原生的或次生的软弱夹层存在时，该夹层易成为滑动带。滑动面切过岩层面的滑坡称为切层滑坡，多发生在岩层而近乎水平的平迭坡条件下，滑动面一般呈圆弧状或对数螺旋曲线。

（三）重要知识点之力学基础应力：内力均匀分布的情况下，作用在单位面积上的内力。正应力：垂直于作用面的应力。

剪应力：平行于作用面的应力。

主应力面：又称主平面。当物体受力处于平衡状态时，通过该物体内部任意点总能截取一个无穷小的立方体，使其六个面上都只有正应力作用，而无剪应力作用，这样的面即为主应力面。

主应力：主应力面上的正应力。主应力轴：主应力作用的方向线。当六个面上的三对主应力值都相等时，物体只发生体积改变，而形状不变。

当三对主应力值不等时，物体发生形状变化，三对主应力分为最大主应力C1中

间主应力（T 2和最小主应力（T 3。

应力椭球体：某点的（T 2 2C 3符号相同时，以其值为半径做出的椭球体，即为该点的应力椭球体。

应力椭圆：应力椭球的三个主切面。

应力莫尔圆：表示物体内一点应力状态的圆，经过该点的任意截面上的正应力分量和切应力分量等于莫尔圆上某点的横坐标和纵坐标。

应力场：受力物体内部给点瞬时应力状态的组合。构造应力场：地壳一定范围内某一瞬时的应力状态。

地应力：地壳岩石应力的总称，包括构造应力、重力、流体压力等。变形：受力物体内部各点间相互位置的改变，即为变形。压、拉、剪、弯、扭均匀变形：物体各个部分变形的大小、性质、方向都相同的变形。非均匀变形：物体各个部分变形的大小、性质、方向发生变化的变形。

线应变：物体内某方向单位长度的改变量。剪应变：相互垂直的两条直线变形后，直角改变量的正切值。主应变面：在均匀变形条件下，通过变形物体内部任意点总是可以截取这样一个立方体，其三个互相垂直的截面上都只有线应变而无剪应变，这三个平面称为主应变面。

主应变：主应变面上的线应变称为主应变。主应变轴：又称应变主方向，即三个主应变方向。

主应变值：入1、入2、入3。

应变椭球体：物体受到均匀变形后，其内部某一点上，以三个主应变面上的主应变值为半径做出的椭球体，代表该点的应变状态。

单剪应变：一种恒定体积的均匀变形，由物体中质点沿彼此平行的方向相对滑动而形成，应变椭球体中两个主轴的方位在变形前后发生变化。纯剪应变：一种均匀变形，应变椭球体中两个主轴在变形前后方位一致。递进变形：应变状态发生连续变化的变形过程。增量应变：又称瞬时应变，指变形历史中某一瞬时正在发生的一个无限小的应变。全量应变：变形历史中某一瞬时已经发生的应变总和。

共轴递进变形：在递进变形过程中，增量应变椭球的应变主方向与全量应变椭球体的应变主方向保持一致的变形。

非共轴递进变形：在递进变形过程中，增量应变椭球的应变主方向与全量应变椭球体的应变主方向不断发生变化的变形。

（四）重要知识点之褶皱

1. 褶皱的基本要素（18 个）：核部：位于褶皱中心部位的岩层；翼部：位于核部两侧的岩层；转折端：两翼连接部位的岩层；翼间角：正交剖面上量得的两翼间的内夹