地质构造常识

地质构造常识
地质构造常识

一、节理

(一)基本概念

1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。

节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。

2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。

(二)节理分类

1、按节理的成因分类

节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。

(1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理

(2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。

(3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。

2、按力学性质进行分类

(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:

裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;

节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面;

产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭;

在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲;

张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。

(2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X型剪节理。它具有以下特征:

剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面;

剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远;

在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向;

剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。

张节理剪节理

3、按节理与岩层走向关系分类

(1)走向节理:节理延伸方向大致与岩层走向平行。

(2)倾向节理:节理延伸方向大致与岩层走向垂直。

(3)斜交节理:节理延伸方向与岩层走向斜交。

4、根据节理与褶皱轴的关系,可将节理分为:

(1) 纵节理-节理走向与褶皱轴向平行

(2) 横节理-节理走向与褶皱轴向直交

(3) 斜节理-节理走向与褶皱轴向斜交

与岩层走向关系与褶皱轴向关系5、按张开程度进行分类

宽张节理:节理缝宽度 >5mm;

张开节理: 3~5mm;

微张节理: 1~3mm;

闭合节理: <1mm。

一、节理

(三)节理的野外调查

1、调查的内容

(1)地质背景:包括地层、岩性、褶皱和断层的发育;

(2)节理的产状:走向、倾向和倾角;

(3)节理的张开和填充情况:包括张开的程度、充填的物质等;

(4)节理壁的粗糙程度:粗糙的、平坦的、光滑的;

(5)节理的充水情况;

填写节理观测登记表:

2、研究内容

确定节理的成因、对节理进行分期、统计节理的间距、数量、密度,确定节理的发育程度和主导方向等。

节理的分期可根据节理的交切关系进行,比如后期形成的节理常将先期形成的节理错开,或者受到先期形成的节理的限制。

3、资料整理:节理玫瑰花图、等密图和电算处理等。

节理分期玫瑰花图

等密图

(四)节理的工程评价

1、节理的成因:构造节理分布范围广、埋藏深度大,并向断层过渡,对工程稳定性影响较大。

2、节理的受力特征:张节理比剪节理的工程性能差。

3、节理产状:倾向和边坡一致的节理稳定性差。

4、节理密度和宽度:一般用节理发达程度来表示,节理越发达,对工程影响越大。

5、节理面间的充填物:充填有软弱介质的节理,工程地质条件差。

6、节理的充水程度:饱水的节理,其稳定性差。

二、劈理

(一)劈理的涵义

劈理是指岩石受力后,具有沿着一定方向劈开成平行或大致平行的密集的薄层或薄板的一种构造。沿着劈开的这种裂面称劈理面,相邻两劈理面之间所夹的薄板状岩片称微劈石。

劈理面的产状也用走向、倾向、倾角表示。

劈理使岩石具有明显的各向异性特征,劈理主要发育在构造变动强烈、应力集中的岩石地段,如褶皱构造的两翼、大断层的两侧及变质岩中,它不一定破坏岩石的完整性,但用力敲击时,岩石则容易沿劈理面劈开。(二)劈理的分类

1、流劈理:是岩石受力作用

后,由片状、板状或扁平矿物颗粒

产生定向排列而成。常见于变质岩

中,如板岩中的板理,片岩、片麻

岩中的片理等。在平行于矿物定向

排列方向上形成易于裂开的劈理

面,使岩石具有分割成无数薄片的

大理岩中的流劈理

特征。流劈理比较光滑,间距也小,

仅几毫米。

2、破劈理:是岩石中平行密集,并将岩石切割成薄片状的细微裂隙。它是岩石受剪切作用形成的,与岩石中矿物的定向排列无关。因此,破劈理沿着最大剪切应力方向发育,其间距一般为几毫米~几厘米,大多发育在硬脆岩石间的软弱岩石中或硬脆的薄层岩石中。破劈理与剪节理的区别在于其密集性,其间没有明显的界限。破劈理的基本特征是劈理面平直光滑,近于平行,延伸稳定,密集成带。

破劈理

3、滑劈理:滑劈理也是岩

石中平行密集的细微剪裂面,

与破劈理的区别在于沿劈理

面有微小的位移,滑劈理大多

发育在具有鳞片变晶结构的

板岩、千枚岩及片中。

s1-流劈理

板岩中的滑劈理s2-滑劈理

滑劈理

(三)劈理的野外研究

在岩石强烈变形和变质岩区工作时,应注意对劈理的观察,大量测量其产状并均匀地标注在地质图或构造图上,还要采集定向标本,供室内显微观测或研究用,要区分劈理和层理、测定劈理的间隔等。

在野外,劈理的识别可从以下几个方面进行:

1、切穿不同成分、颜色、粒度岩层的面,可能是劈理面。

2、劈理在不同岩性的岩层中分布的频度与层面交角可能不同,甚至出现转折或弯曲。

3、切穿岩层的夹层、透镜体、排列方向密集的破裂面,可能是劈理面。

4、单个的劈理面一般延伸不远。

三、断层

(一)概念

岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂,若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对位移,这种构造就称为断层。

断层的种类繁多,形态各异,规模大小相差十分悬殊,规模大的断层延伸长度可达几百~一千多公里,而小的断层可在岩石标本上见到。断层的切割深度也不相同,有的可切穿地壳至上地幔。

断层破坏了岩石的连续完整性,对岩体的稳定性、渗透性、地震活动和区域稳定性都有重大影响,从而影响工程的稳定性,与工程建设有着密切的联系。

(二)断层要素

1、断层面:构成断层的破裂面,也就是断层两侧岩体沿之产生显著滑动位移的面,叫做断层面,产状可用走向、倾向和倾角确定。断层一般不是单个的面,而是由一系列的破裂面或次级断层所组成的带,即断层带或断裂带。

2、断层线:是指断层面与地面的交线,即断层面在地表的出露线,断层线延伸方向即是断层走向,延伸的消失点,称为断层的端点。

3、断盘:断层面两侧发生相对位移的岩体,

称为断(层)盘。当断层面倾斜时,位于断层面

上方的称为上盘、下方的称为下盘;当断层面

近于直立时,则以方位相称,如东盘、西盘等;

也可根据两盘相对移动的关系,把相对上升的

称为上升盘,把相对下降的称为下降盘。

4、断距:断层两盘岩体沿断层面发生相对

滑动的距离,称为断距。断距的大小常常是衡

量断层规模的重要标志,断距又分为总断距、

水平断距及垂直断距。

(三)断层分类

1、按断层面产状与岩层产状的关系分类

走向断层:断层走向与岩层走向一致的断层;

倾向断层:断层走向与岩层倾向一致的断层;

斜向断层:断层走向与岩层走向斜交的断层。

2、按断层面走向与褶皱轴向或区域线之间的关系分类

纵断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向平行的断层;

横断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向垂直的断层;

斜断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向斜交的断层。

3、按断层力学性质分类

压性断层:由压应力作用形成,其走向垂直于主压应力方向,多呈逆断层形式,断面为舒缓波状,断裂带宽大、常有断层角砾岩。

张性断层:在张应力作用下形成,其走向垂直于张应力方向,常为正断层,断层面粗糙,多呈锯齿状。

扭性断层:在剪应力作用下形成,与主压应力方向交角小于45。,常成对出现。断层面平直光滑,常有擦痕出现。

4、按断层两盘相对运动的关系进行分类

(1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升的

断层,称为正断层。

正断层的产状一般较陡,倾角在45o~90o,断

层线比较平直,一般是由于重力作用或水平张力作

用形成的,并在垂直于张应力方向上发育。

正断层

(2)逆断层:下盘相对下降,上盘相对上升的断层,称为逆断层。逆断层产状一般比较平缓,倾角很少超过70o,断层线常呈舒缓的波状曲线,断层面倾角大小又可分为:

逆断层示意图逆断层(手标本)

冲断层:倾角>45o;

逆掩断层:25o~45°;

辗掩断层:<25o。

推覆构造:巨大的外来岩席,沿着一个近于水

平的滑动面(倾角小,10o~15o),长距离的滑移(位

移>15km),常看一较老的岩层覆于较新的岩层之

上。

逆断层一般是受水平的挤压应力作用,沿剪切

破裂面形成的,常与褶皱相互伴生,逆断层的规模

一般较大,多为区域性的巨型构造。

(3)平移断层:两盘岩体沿断层面走向作水平相

对运动的断层,称平移断层。

平移断层,断层面近于直立,断层线平直,延

伸很远,断层破碎带较窄,在断层面上常有近于水

平的擦痕。平移断层一般是在水平剪切应力的作用

平移断层示意图

下形成的。

(4)枢纽断层

正、逆、平移断层的两盘相对运动都是直移运动。事实上,有许多断层常常有一定程度的旋转。

断盘的旋转有两种情况:一种是旋转轴位于断层的一端,表现为横过断层走向的各个剖面上的位移量不等,一种是旋转轴不位于断层的端点,表现为旋转轴两侧的相对位移的方向不同,如一侧为上盘上升,而另一侧为上盘下降。

两种旋转均使两盘中岩层原来一致的产状不再平行一致。旋转量比较大的断层,可称为枢纽断层。

三、断层

(四)断层的组合形态

1、正断层的组合形式

(1)阶梯状断层:几条产状大致相同的正断层,相互平行排列,各断层的一盘呈阶梯状向着同一方向依次下降的组合形态,称为阶梯状断层。

(2)地垒:两条以上平行的正断层,断层面相对倾斜,其中间岩块为共同的上升盘,两侧断层的上盘呈阶梯状依次下降,这种组合形态,称为地垒。阶梯状断层

地垒

地堑

(3)地堑:两条以上平行的断层,

断层面相向倾斜,对称排列,其间为

共同的下降盘,两侧断层的断盘依次

上升,这种组合形态的断层称为地

堑。

另外还的环状和放射状断层:

放射状断层环状断层

2、逆断层的组合形

(1)叠瓦状断层:一

系列产状大致相同的断

层,相互平行排列,各断

层的上盘依次上冲逆掩,

叠瓦状断层示意图

在剖面上呈屋顶盖瓦式

可鳞片状叠置,这种组合

形式,称为叠瓦状断层。

(2)对冲式断层:是

对冲式断层示意图背冲式断层示意图

由两条相反倾斜,相对逆

冲的断层组成的组合形

态。

(3)背冲式断层:由

两条或两组相反倾斜的

逆冲断层组成,表现为自

一个中心分别向两个相

反方向逆冲,一般是自背

斜核部向外逆冲,总体上

常常呈扇状。

三、断层

(五)断层的识别

1、地貌上的标志

(1)断层崖和断层三角面:在断层两盘的相对运动中,上升盘常常形成陡崖。称为断层崖。如峨眉山金顶舍身崖、昆明滇池西山龙门陡崖。当断层崖受到与崖面垂直方向的地表流水侵蚀切割,形成沿断层面分布的三角形陡壁,称为断层三角面。如河南偃师的五佛山。

(2)断层湖、断层泉:沿断层带常形成一些串珠状分布的断陷盆地、洼地、湖泊、泉水等,可指示断层延伸方向。如我国云南东部顺南北向的小江断裂带分布了一串湖泊,自北向南有杨林海、阳宗海、滇池、抚仙湖、杞麓湖以及昆明盆地、宜良盆地、嵩明盆地、玉溪盆地等。

(3)错断的山脊、急转的河流:正常延伸的山脊突然被错断,往往是断层两盘平移运动的结果;横切山脊走向的平原或盆地与山岭的接触带,往往是断层通过的地方,如太行山前断裂带,使太行山在华北平原西缘拔地而起,成为华北平原的西部屏障;正常流经的河流突然产生急转弯,或一些顺直深切的河谷,都能指示断层延伸的方向,如鲜水河的支流在断层通过的地方突然发生转向。

断层三角面断层崖错断山脊

2、构造上的标志

(1)断层破碎带与构造岩:规模较

大的断层,常形成断层破碎带,其宽度

大小不等,在断层破碎带内常常有断层

(构造)角砾岩,糜棱岩、碎裂岩、断层

泥、构造片状岩等构造岩。

(2)伴生节理:在断层剪切滑动作

用下,发生在断层面两侧岩层中的节

理,称为伴生节理。

(3)牵引褶皱:断层两盘错动时,

紧邻断层面两侧的地层,因受磨擦力的

牵引,发生塑性拖拉而形成的弯曲现

象,称为牵引褶皱,

(4)擦痕和阶步:断层两盘相互错

断层破碎带动时,由摩擦作用导致在滑动面上产生

平行密集的微小刻槽,称为擦痕;断层

面上与擦痕直交的细小陡坎,叫阶步;

在断层面上还有磨光的平面,叫磨擦镜

面。

构造岩伴生节理

牵引褶皱

擦痕与阶步

3、地层上的标志

(1)岩层中断及褶皱核部宽窄变化:岩层沿走向突然中断,造成一种岩层在走向上与另一种或多种不同岩性的岩层接触,或造成褶皱核部地层出露界线发生宽窄变体,说明有横断层或斜断层存在。

断层引起的褶皱核部宽窄变化

(2)地层的重复和缺失:当发生与岩层走向平行的断层时,常造成断层两盘部分地层的重复和缺失。

断层引起的地层的重复和缺失

(六)断层的工程地质评价

1、断层的力学性质:受张力作用形成的断层,其工程地质条件比受压力作用形成的断层差。但压力作用形成的断层可能破碎带的宽度大,应引起注意;

历史构造分析和全球构造体系1

第四章历史构造分析和全球构造体系 通过对地层沉积特征及与之相关的构造-岩浆-变质特征及其演变的研究,推断地层形成的大地构造背景(环境)、性质和演化。这个学科就称之为历史大地构造学(Historic Tectonics),相应的方法称之为历史大地构造分析方法。 历史构造分析的理论框架是 (1)大地构造活动论—以活动论的观点认识地史时期大陆和大洋相对于地极、赤道位置的变化以及它们之间的位置变化; (2)构造演化阶段论—地球岩石圈由简单到复杂、有节奏的分阶段的平静演化和急剧变革相交替; (3)大地构造单元论—在活动论和阶段论的思想指导下,根据古大陆形成演化历程来划分大地构造单元和分区。 一构造运动与历史构造分析 1.构造运动的主要表现形式 地壳(岩石圈)的构造运动导致地壳结构改变和物质变位,它是引起地壳(岩石圈)发展变化的内动力因素.其主要表现形式有: (1).升降运动(振荡运动)--地壳的垂向上升和下降,形成大面积的隆起和凹陷,引起大规模的海侵和海退; 特点:地层变形较为简单,主要是大型宽缓的褶曲和一些正断层或高角度的逆断层. 地壳上升引起海退而成陆地,故又名之为造陆运动. “上升遭受剥蚀,下降接受沉积”是判别升降运动的标志. (2) 褶皱运动(水平运动)由于水平方向的挤压,地层产生强烈的褶皱及一些大的低角度逆掩断层,并伴随有大规模岩浆活动和区域变质作用. 特点:褶皱运动也往往造成地壳显著上升,形成高大山系,故又称之为造山运动. 大陆上最为雄伟的现象之一是绵延数千公里的高峻山脉,山脉中的沉积岩层在地质历史中形成于深海洋盆等复杂环境,后来发生强烈的褶皱、断裂、岩浆侵入和变质作用,形成这些变形造山带的运动称为造山运动。 造山运动是岩石圈板块碰撞或陆内俯冲的结果。是地壳大规模水平运动的产物。 地层强烈变形,变质,伴生的岩浆侵入活 动以及与上覆岩层的角度不整合关系是判别褶 皱运动的标志. (3) 断裂运动--地壳的升降运动和褶皱运 动之中都有断裂运动一起存在. 深大断裂: 一种发育时间长,延伸远(长 达数百至数千公里),深度大(切穿硅铝层或切穿 整个上地幔)的“巨型”断裂带.它是地壳的原生地 壳破裂带,不是由升降运动和褶皱运动派生的. 深大断裂常是不同构造单元的分界线,其两侧地区有着不同的地质历史,表现为岩相,厚度的突变或不连续.它还是岩浆活动的通道,沿断裂带附近有各种基性超基性或酸性中酸性岩体分布. 某些张性的深大断裂,常表现为线形构造盆地(断陷盆地),称为裂谷,如红海-亚丁湾-和东非裂谷. 以上三种运动形式常互相联系在一起;在一次构造活动中,有的地区表现为升降,另外地区则可能是褶皱上升,其间则有断裂.所以不能把这些构造运动割裂开来看待. 差异升降运动的概念

2021年地质构造常识

一、节理 欧阳光明(2021.03.07) (一)基本概念 1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。 节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。 2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。 (二)节理分类 1、按节理的成因分类 节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。 (1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理 (2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着

非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。 (3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。 2、按力学性质进行分类 (1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征: 裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充; 节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面; 产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭; 在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲; 张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。

地质构造的发展演化

地质构造的发展演化 中国自始太古代开始孕育陆核以来,大致可划分为古陆壳生长发展时期、古板块早期活动与中国古陆块形成时期、古板块主要活动与中国古大陆镶合时期、中生代板块活动与陆内构造时期等4个大地构造发展演化时期,特别是随着陆块的形成,于中晚元古代开始板块活动以来,出现一系列重大的地质构造事件(表5-2)。 太古代-早元古代古陆壳生长时期 始太古代鞍山白家坟深成侵入岩的形成是我国已知最古老的构造热事件,说明华北原始陆核已开始生长,塔里木陆核也在稍晚进入孕育时期。陈台沟运动(任纪舜,1997)和迁西运动至中太古代末阜平运动,华北、塔里木也可能包括上扬子有陆核形成。这时陆壳已有一定刚度,于晚太古代五台期和早古元古代滹沱纪时已开始有大规模裂陷作用发生。此后陆壳继续生长,至早元古代末,经吕梁运动中国早前寒武纪克拉通基本形成。其中华北陆块已基本固结,塔里木陆块也已初步成型。 中晚元古代古板块早期活动与中国古陆块形成时期 中晚元古代时期开始了古板块活动,经裂解-汇聚,中国古陆块基本形成,也是罗迪亚超大陆的形成时期。 四堡-晋宁期 1 中元古代早期裂谷期 华北、塔里木、扬子等早前寒武纪古克拉通离散,华北与扬子间有中元古代松树沟等蛇绿岩带发现,其间当有洋盆相隔。华夏早前寒武纪克拉通这时从扬子克拉通分离出来,出现了华南小洋盆。各克拉通内部或边缘广泛发生裂陷,华北陆块北部形成了渣尔泰-白云鄂博裂谷带,中部有太行-燕山裂谷带,南缘有汉高-熊耳裂谷带。晋冀鲁三省发育的岩墙群主要岩脉K-Ar年龄值1 680 Ma~1 775 Ma。在塔里木板块周缘如阿尔金北侧和中天山地区的中元古界为含火山岩的砂泥质复理石,均属不稳定型沉积,扬子地区在早前寒武纪古克拉通的基础上,大部分地区形成了巨厚的浊流沉积,在江南陆缘桂北、湘北有科马提岩分布。华

地质构造对岩土工程实践的影响

地质构造对岩土工程实践的影响 在地应力的长期作用下,发生变形变位形成各种构造运动的形迹,称为地质构造。如褶皱、断裂。褶皱、断裂破坏了岩层或岩体的连续性和完整性,使工程建筑的地质环境复杂化。因此,学习并了解地质构造的基本知识,对各类土木工程建筑的规划,设计,施工及正常使用,都具有重要的实际意义。 关键字:地质构造;结构面;地应力 1 概述 随着找矿难度的增大,特别是在寻找大型、特大型隐伏矿及其定位预测中,矿田构造研究越来越发挥着突出作用;在油气的寻找中需要进行储油、储气构造的研究。人们对水资源和工程建设的需求、地质灾害的预测、生存环境的保护等问题的解决,更需要构造地质学理论的指导。作为人类赖以生存与发展基地的大陆岩石圈,由于它的复杂性及其与资源、环境、地质灾害等因素密切相关,利用地质基础知识,研究各种地质构造的赋存状态,研究分析和解决影响岩土工程实践的地质因素,从而指导采掘工程、隧道地铁建设、河流堤坝建设的正常进行。 2 地质构造的概念 地质构造:指构成地壳的岩层或岩体在外力作用下所生成的变形与变位。构造变动,由地壳运动引起的岩层的变形与变位。地壳中的地质构造绝大多数属于构造成因,构造变动是地质学尤其是构造地质学的主要研究对象。非构造变动,由于重力作用、地下水、风华、冰川等作用,

使岩层或岩体发生局部变形。这种作用不是地壳运动的直接表现。非构造变动规模不大,分布局限,对矿山开采,河流堤坝的安全性有一定影响。 3 构造结构面及构造应力对岩土体稳定行的影响 构造作用控制了地球运动系统中所有地质过程,岩体结构面是该系统运动作用的产物,其形成、演化及时空组合无时无刻不受其控制,通过结构面实现对构造应力场的调整并进而达到对岩土体稳定性的控制则是构造动态作用的体现。 3.1构造结构面对岩土体稳定性的控制作用 所谓结构面,是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸的地质界面,例如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙和节理等,反映了长期内外动力作用下的地质构造作用现象。考虑到影响结构面力学特性的主要因素,可将其划分为四种力学类型,即破裂结构面、破碎结构面、层状结构面和泥化结构面;按其成因又可分为原生结构面和次生结构面亦即构造结构面。原生结构面以建造为物质基础,本质上体现的是介质内物理力学性能存在明显差异的界面或软弱薄层,一旦受力容易发生应力集中,经过后期内外动力作用之后会很容易地改造成构造结构面,所以在工程实际中,构造结构面对岩土体力学性能及其稳定性具有主导控制作用。结构面具有以下几个基本力学特性:对垂直于结构面的拉应力基本上无阻抗力而极易被拉开;在垂直于结构面的压应力作用下易于压密或闭合而易造成填充物变形和破坏;顺结构面方向的弱约束作用导致在剪应力作用下容易产生剪切变形或滑移。

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,

盆地的构造演化史分析—平衡剖面技术

盆地的构造演化史分析—平衡剖面技术 200613003* 摘要:盆地模拟做到了对盆地构造演化、油气生成、运移、聚集和分布等内容的定量研究。地史模型作为盆地“五史模型”之一,其模拟内容包括沉降史、埋藏史及构造演化史。而平衡剖面技术,则是目前进行盆地构造演化史分析的重要手段。本文结合《盆地模拟与资源评价》的课堂教学内容以及前人研究成果,总结了平衡剖面技术的原理、应用、尚存不足及其发展动向。 关键词:构造演化史;平衡剖面技术;应用;尚存不足;发展动向 1平衡剖面技术的原理 Dahlstrom等(1969)定义平衡剖面技术为把剖面上的变形构造通过几何学原则全部复原成合理的未变形剖面的技术。据物质守恒定律,可推导出体积守恒、面积守恒和层长守恒等系列平衡剖面恢复的几何法则。当岩层长度在变形与未变形的两种状态下等是,剖面为平衡的。其编制原则如下: (1)面积守恒原则。在地层变形前后其地层所占面积应是不变的,对比区域在变形前后是同一种岩石,若孔隙度保持不变,计算过程中构造压实作用不考虑。(2)断层法则。断层活动引起的岩层缩短在上、下岩层一致。 (3)能量最小法则。断层在能量消耗最小部位发生。 (4)伸缩量一致原则。岩层经过断裂、褶皱,其伸缩量应基本一致。 2平衡剖面技术的应用 平衡剖面技术已普遍应用于挤压构造和褶皱一冲断带中的构造分析,并能定量描述变形和形成发育过程。 李汉阳等(2013)利用平衡剖面技术对川西凹陷侏罗系剖面进行了构造恢复,编制了构造发育剖面,恢复了该区的构造演化史。 准噶尔盆地西北缘为典型的前陆冲断带,复杂的地质条件致使地震波速横向变化较大,郭峰等(2012)利用平衡剖面技术,解决了如何研究该区构造演化及动力学机制这一难点。结果表明,研究区经历了挤压、伸展、挤压三期构造运动,构成一完整的构造旋回。其中,晚二叠世存在一个小幅度的快速挤压期,而三叠纪为构造挤压最强烈期,对该区构造演化、构造格架形成、油气运聚成藏等均具重要影响和控制作用。同时文中提出,在复杂的前陆冲断带,可采取以下方法提高恢复结果的可靠性:选择合适的地震剖面线;采用变速时深转换获取可靠的地质剖面;对不同深度的地层采用不同的变形机制恢复;去压实校正过程中,按岩性分段处理,减少由岩性横向变化大引起的误差。 汤良杰等(2008)在辽东湾选取一地质剖面进行平衡剖面分析,表明渤海盆地的新生代构造演化分为3阶段:a.断陷期,孔店组至沙四段沉积时期为断陷早期,沙三段沉积时期为强烈断陷期。b.断拗期,沙二段至沙一段沉积时期为断拗早期,东三段一东二段沉积时期为强烈断拗期。c.坳陷期(东一段沉积时期至第四纪)。 邹东波等(2006)为研究柱海地区的构造演化史,选取了横贯研究区的两条地震剖面,利用平衡剖面技术恢复出了这两条剖面在各个沉积历史时期的厚始沉积剖面,将桩海地区中生代以来的构造演化历史分为四阶段:三叠纪到侏罗纪中期的印支运动褶皱发育期、晚侏罗纪到白垩纪燕山运动断陷和挤压发育期、早第三纪断陷发育期、第四纪坳陷期。 刘学峰等(2004)以平衡剖面理论为指导,利用平衡剖面反演技术,研究了松辽盆地北部深层代表性剖面的构造发育史。

构造地质学期末复习重点总结(完整版)

1、地质构造:组成地壳或岩石圈的岩层或岩体等,在内外地质动力作用下所产生的各种变形 2、构造地质学:研究地壳上各级各类地质构造的发生、发展、演化及其与矿产分布、地震、工程稳定性、环境演化等的关系的一门学科。 3、面状构造产状要素:走向、倾向、倾角。 走向:某一倾斜构造面和任意水平面的交线。倾向:在构造面上,沿倾斜面引出垂直走向线的直线,称倾斜线,倾斜现在水平面上的投影线向下倾斜一段的方位角 倾角:构造面上的倾斜线与其在水平面上投影线之间的夹角 4、方位角法:倾向+倾角(45 °∠30 °) 5、象限角法:走向+倾角+倾向(N30°E, 45 °SE) 6、线状构造产状要素:倾伏、侧伏。 7、倾伏:倾伏向+倾伏角,如:330 °∠20 °或N30°W,20° 8、侧伏:侧伏角+侧伏向/构造面产状,如: 20°S/N30°E,45 °SE 。 注意:学会将方位角换成象限角 9、水平岩层与倾斜岩层的区别:①水平岩层:老下新上,沟谷老,山脊新。倾斜岩层:在没有发生倒转的前提下,顺着岩层的倾向,岩层的时代由老到新排列;②水平岩层:地质界限随着地形等高线的弯曲而弯曲。倾斜岩层在野外和地形地质图上呈条带状分布,切割地形等高线;③水平岩层的厚度等于岩层顶面和底面的标高差;④水平岩层露头宽度的变化受岩层厚度和地面坡度的影响。(地缓而宽大,地陡而窄小)。倾斜岩层:横穿沟谷的岩层倾角越大,岩层的条带越接近条带状,若岩层的倾角越小,则岩层越弯曲。 10、倾斜岩层的厚度:真厚度(h)=铅直厚度(H)×cosa (真厚度永远小于或等于铅直厚度) 11视厚度(h’)=铅直厚度(H)×cosb (真厚度永远小于视厚度) 12、V字形法则:①岩层的倾向与地面的坡向相反时,岩层的界限与地形等高线的弯曲方向相同,即“相反相同”,但岩层界限弯曲的曲率小于地形等高线的曲率;②当岩层的倾向与地面的坡向相同时,岩层的倾角大于地面坡度角时,岩层的露头界限与地向等高线成相反方向,即“相同相反”;③当岩层的倾向与地面的坡向相同时,岩层倾角小于地面坡度角时,岩层界限与地形等高线的弯曲方向相同,即“相同相同”,岩层界限弯曲的曲率大于地形等高线的曲率。 13、平行不整合接触特征:1假整合面上下两套岩层的产状,在大范围内彼此平行排列;2缺失部分地

地质构造常识

地质构造常识 一、节理 (一)基本概念 1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没的一种构造。 节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。 2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。 (二)节理分类 1、按节理的成因分类 节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。 (1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理 (2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶皱、断层及区域性地质切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节 (3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对工程建设有较大的影响。 2、按力学性质进行分类 (1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。张节理大多中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;

节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面; 产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭; 在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。 (2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X型剪节理。它具有以下特征:剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面; 剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远; 在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向; 剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集 张节理剪节理 3、按节理与岩层走向关系分类 (1)走向节理:节理延伸方向大致与岩层走向平行。 (2)倾向节理:节理延伸方向大致与岩层走向垂直。 (3)斜交节理:节理延伸方向与岩层走向斜交。 4、根据节理与褶皱轴的关系,可将节理分为: (1) 纵节理-节理走向与褶皱轴向平行 (2) 横节理-节理走向与褶皱轴向直交

2018_2019学年高中地理每日一题研究地质构造的实践意义(含解析)新人教版

研究地质构造的实践意义 读某地地质构造剖面图,回答下题。 下列关于图中地质构造及应用说法正确的是 A.甲构造储油B.乙构造建隧道 C.丙构造储地下水D.丁构造建水库 【答案】A 研究地质构造的实践意义 地质构造在工程选址、找水、找矿等方面具有重要的实践意义,可通过下图进行理解。 (1)利用地质构造找水——向斜槽部、断层处 向斜岩层向槽部倾斜,利于地下水向槽部汇集,故向斜是良好的储水构造。断层往往是地下水出露成泉的地方。 (2)利用地质构造找矿——向斜槽部探矿、背斜处找油气 如果岩层中含有某种矿产层,如煤、铁矿等,往往保留在向斜部分的地下,因此钻井或

打井应在向斜构造处;因背斜顶部易被侵蚀,背斜岩层中的矿石很可能被侵蚀掉。背斜是良好的储油、气构造,气较轻,分布于背斜顶部;油较重,分布于背斜中部;水最重,分布在下部。 (3)利用地质构造确定工程建设——避开断层带、背斜建隧道 在断层地带建大型工程易诱发断层活动,产生地震、滑坡、渗漏等不良后果,造成建筑物坍塌。断层能加大地震烈度,地震发生时,有断层处的地区烈度会变大。向斜构造在地形上一般表现为盆地,修筑铁路、开凿隧道时应避开向斜部位,因为如果在向斜部位开凿,向斜是雨水汇集区,隧道可能会变为水道。背斜是隧道的良好选址。在背斜处开采煤炭等,易发生瓦斯爆炸事故;在向斜处开采煤炭,易发生透水事故。 读某地区地质剖面示意图,判断下列关于该区地质、地貌的叙述正确的是 A.甲处是良好的储油构造,乙处是良好的储气构造 B.若要修建地铁,甲处比乙处更合适 C.若④岩层为含煤地层,甲处可以打到煤层 D.甲处顶部岩层缺失是内力作用的结果 【答案】B

东北地区地质构造演化

东北地区地质构造基本特征 摘要:东北地区属于古亚洲洋与滨太平洋两大构造域的构造作用叠加区。前中生代时期,其地质构造格局以南北分异为主,南部为华北陆块区,北部为兴蒙造山区,总体上以古亚洲洋构造域东部的华北与西伯利亚两大古陆、中间地块与造山褶皱带交织分布为特征。中生代以来,由于受洋-陆体制相互作用引起的地幔上隆和大陆边缘地壳减薄影响,形成北东向分布的山脉和盆地构造格局。古亚洲洋与滨太平洋构造域的发展、演化、相互作用与叠加,不但对我国大陆边缘北部地区的地壳结构构造产生重大影响,造就并控制了本区矿产资源的形成与时空配置;新构造运动制约着本区山、水和土地资源的分布,以及现代地质环境与灾害的发生与发展。 关键词:区域地质东北地区 东北地区包括辽宁省、吉林省、黑龙江省及内蒙古自治区东部四盟(市)地区。该区属于古亚洲洋与滨太平洋两大构造域的构造作用叠加区,其地质构造极为复杂。 前中生代南部为华北陆块(华北克拉通)区,北部为兴蒙造山区。中生代以来(主要是晚中生代以来)发育和叠加了东亚大陆边缘与太平洋板块相互作用,形成了呈北东-北北东向展布的巨型陆缘断裂系统、岩浆岩带和盆-山体系。 1.华北陆块区 东北地区南部的陆块区属于华北陆块区的东段,其主体分布于辽宁和吉林省的南部。根据目前的调查研究成果,可将该区进一步划分为鞍山-本溪-龙岗、辽南及辽西(晋冀古陆块)等不同的块体;鞍山-本溪-龙岗地区是我国最古老岩石出露区,具有38亿年的地质发展历史,除发育少量中太古代花岗岩以外,其主体岩石为形成于新太古代的TTG杂岩,表壳岩也较为发育。南部的辽南地块主要为新太古代的石英闪长岩-花岗闪长岩岩石组合。在龙岗和辽南地块之间为近东西向延伸,并伴有早元古代花岗岩侵位的元古代辽河群-集安群-老岭群分布区。南部地区新元古代地层发育,显示了其在年代、岩石组合与大地构造发展历史上与北部鞍山-本溪-龙岗地块的差异。古生代地质建造主要分布在太子河-浑江一带,其地层层序与华北地块的其它地区大体可比。突出的特点是辽吉东部地区的中生代花岗岩岩浆活动极为发育,分布面积达数万平方千米,各种岩石类型齐全,并伴有大量不同规模的内生金属矿床产出。中生代火山岩局部发育,形成规模不等、展布方向不同的火山-沉积盆地。 1.1 区域地层 本区属于华北地层大区(Ⅴ)的晋、冀、鲁、豫地层区。 1.1.1 太古宇(Ar) 始太古界(>3600Ma)的地质记录仅见于冀东黄柏峪和辽宁鞍山附近白家坟地区,代表着华北陆块最古老的硅铝质地壳,但未见具有确切依据的始太古代地层。 古太古界(3600Ma~3200Ma)零星出露于辽宁鞍山地区,岩性为片麻状斜长角闪岩类、片麻状-条纹状镁铁闪石石英岩类和糜棱岩化长英质片麻岩,条带状磁铁石英岩等。 中太古界(3200Ma~2800Ma)主要分布于辽西、辽东和吉南,以大小不等的残留体分布于中、晚太古代变质深成侵入体中。岩石组合以斜长角闪岩、黑云角闪变粒岩、磁铁石英岩为主,有时出现麻粒岩和含特殊变质矿物的各种片岩;在辽西还出现大理岩。 新太古界(2800Ma~2500Ma)包括辽宁北部的红透山岩组、金风铃岩组、沈家堡子岩组以及吉林南部的夹皮沟岩群、辽西零星出露的红旗营子岩群、崇礼岩群及遵化岩群。新太古代岩石经历了绿片岩相到角闪岩相的变质作用及其相关的TTG岩套的侵入,形成了我国

地质构造常识(节理、劈理、断层、褶皱)

【转】地质构造常识(节理、劈理、断层、褶皱) 转载自:李传转载于:2010-11-26 12:18 | 分类:百科知识阅读:(1) 评论:(0) 一、节理 (一)基本概念 1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。 节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。 2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。 (二)节理分类 1、按节理的成因分类 节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。 (1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理 (2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。 (3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。 2、按力学性质进行分类 (1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征: 裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充; 节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面; 产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭; 在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲; 张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。 (2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X 型剪节理。它具有以下特征: 剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面; 剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远; 在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向;剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。

准噶尔盆地的类型和构造演化

收稿日期:20000507;修订日期:20000911 作者简介:蔡忠贤(1963—  ),男,博士,副教授,矿产资源普查与勘探专业,现在石油大学博士后站工作。①中国科学院兰州地质研究所1准噶尔盆地构造特征及形成演化[R]119851 准噶尔盆地的类型和构造演化 蔡忠贤1,陈发景2,贾振远2 (11石油大学盆地与油藏研究中心,北京102200;21中国地质大学,北京100083) 摘 要:准噶尔盆地的早二叠世属于裂谷还是前陆盆地,存在意见分歧;晚二叠世—老第三纪 盆地的性质也不确定。文中通过对盆地构造几何学、沉降史、热史及火山岩的综合分析研究,对 盆地类型和构造演化获得了一些新的认识:(1)准噶尔盆地在早二叠世为裂谷,晚二叠世为热冷 却伸展坳陷,三叠纪—老第三纪为克拉通内盆地,新第三纪至今,由于印度板块与亚洲大陆碰撞 才形成陆内前陆盆地。(2)对石炭纪—早二叠世的岩浆活动结合区域构造资料的研究表明,准 噶尔地区古生代的板块运动和造山作用具软碰撞特点,早二叠世的裂谷盆地是在软碰撞背景下 造山带伸展塌陷的产物。(3)地幔热对流作用可能是软碰撞造山后伸展塌陷的主要深部动力学机制。 关键词:准噶尔盆地;裂谷;热冷却坳陷;克拉通盆地;软碰撞;伸展塌陷 中图分类号:P544+14; 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)04043110 0 引言 准噶尔盆地是新疆北部自二叠纪以来形成的大型陆内叠合盆地,目前是我国含油气前景最有希望的地区。尽管20世纪80年代以来开展了大量的地球物理和地质研究工作,但由于盆地遭受改造,在盆地类型和成因方面仍存在着诸多的分歧。中国科学院地学部①将盆地构造演化划分为4个阶段,即早二叠世断陷,晚二叠世拗陷,三叠纪—第三纪断拗和第四纪上升阶段。吴庆福[1]认为二叠纪为裂陷,三叠纪—老第三纪为拗陷,新第三纪以后为收缩上隆阶段。尤绮妹[2]的划分是:石炭纪—三叠纪为裂谷阶段,侏罗纪为中央隆升阶段,白垩纪以后为山前拗陷阶段。赵白[3]的划分是二叠纪为断陷、拗陷阶段,三叠纪为断拗阶段,侏罗纪—老第三纪为拗陷阶段,新第三纪以后为萎缩上隆阶段。肖序常[4]则认为晚石炭世—早二叠世为海相前陆盆地。杨文孝[5]也将早二叠世划为海相前陆,晚二叠世和新第三纪—第四纪划为陆相前陆,之间三叠纪—老第三纪划为振荡型陆相盆地。上述划分意见中归纳起来主要的分歧在于对盆地早二叠世的性质是张性还是压性的认识以及晚二叠纪—老第三纪拗陷盆地的性质。近来,这种分歧不仅未缩小,反而扩大。孙肇才[6]主张应该放弃早期盆地是塌陷或张性的认识,将准噶尔看作是一个在石炭纪—二叠纪前陆基础上,经过 —134—第7卷第4期 2000年10月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth Science Frontiers (China University of G eosciences ,Beijing )Vol 17No.4Oct 12000

第3章 地质构造及对工程的影响

第3章 地质构造及对工程的影响 地壳运动:指由于地球内动力而引起的地壳变形和变位。 包括:升降运动:指垂直地表的运动(沿地球半径方向的上升或下降运动)。 水平运动:指平行于地表的运动(沿地球切线方向或沿水平方向的构造运动)。 地壳运动的结果:导致地壳岩石产生变形和变位,并形成各种地质构造(构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹)。 第一节 水平构造和单斜构造 一、概念 沉积岩层形成时的原始产出状态(即产状)大多数是水平或近于水平。如果经受地壳运动(垂直抬升)的影响,改变了原始形成时的位置,但仍保持水平产状的一套水平岩层组成的构造,称为水平构造。 岩层受构造运动的影响,不仅改变了岩层形成时的位置,而且改变了原有的水平状态,使岩层面向同一方向倾斜,并与水平面具有一定的交角,便形成了单斜构造。常常是组成其它构造(褶曲一翼,断层一盘等)的一部分。 二、岩层产状 岩层的产状常用岩层的走向、倾向、倾角来确定,这三者称为产状要素。在野外产状要素直接用地质罗盘进行测量。 第二章 褶皱构造 褶皱指组成地壳的岩层,受构造应力的强烈作用,使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。岩层的连续性整性末遭到破坏,是岩石塑性变形的表现。 褶皱构造的基本类型 一、褶曲:褶皱构造中的一个弯曲 二、褶曲的类型 1、褶曲的基本形态是背斜和向斜。 产状要素 走向 岩层面与水平面的交线,称走向线走向线 两端所指的方向称走向 倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线,称倾斜线。其在水平面上的投影线所指方向,称为倾向 倾角 倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角 褶曲 的要素 核:褶皱中心部分的地层 翼:核部两侧对称出露的地层 轴线:轴面与地面的交线 枢纽:轴面与层面的交线 枢纽在空间上的产出状态:枢纽水平、枢纽倾斜 轴面:指大致平分褶皱的一个假想面

构造地质学

名词解释: 右列:垂直节理走向观察时远处节理向右侧错列,或在右端重叠 地质构造:是指组成地壳的岩层或岩体在内外动力地质作用下发生的变形,从而形成诸如褶皱节理断层劈理以及其他各种面状和线状构造等 构造尺度:对地质构造的观察研究可以按规模大小划分为许多级别,称为构造尺度,一般把构造尺度划分为巨型大型中型小型微型以及超微型等级别 原生构造:沉积岩在沉积和成岩作用过程中没有产生构造变动的构造特点 岩层:由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性基本一致的层状岩体 沉积岩层:由沉积作用形成的岩层 岩层产状:指在产出地点的岩层面在三维空间的方位其主要包括岩层的走向倾向和倾角 断层:是岩层或岩体顺破裂面发生明显唯一的构造 断层线:是指断层面与断层线的交线 整合接触:上下底层与沉积层序上没有间断,岩性或所含化石都是一致的或递变的,其产状基本一致,他们是连续沉积形成的, 不整合接触:上下地层间的层序有了间断,先后沉积的地层间缺失了一部分地层。 平行不整合:一下两套地层的产状彼此平行,但在两套地层间缺失了一些时代的地层的不整合接触。角度不整合:上下两套地层之间既缺失部分地层,且产状不同的接解关系。 应力:在应力均匀分布的情况下作用于单位面积上的内力。 变形:物体受到力的作用后其内部各点间相互位置发生改变称力变形。主要有拉申,挤压,弯曲,扭转均匀变形:岩石的各个部分的变形性质方向和大小都相同的变形。 非均匀变形:岩石的各点变形方大小和性质都变化的变形 构造应力场:地壳内一定范围内某一瞬时的瞬时的应力状态 剪裂角:最大主应力轴方向与剪工破裂面之间的夹角 共轭剪切破裂角:当岩石发生剪切破裂时,包含最大主应力轴象限的共轭剪切破裂面之间的夹角 褶皱:地壳中岩石岩体在受内动力地质作用后发生弯曲变形而成的一种构造 同沉积褶皱:一些在岩层沉积同时而逐渐形成的褶皱 纵弯褶皱作用:岩层受到顺层挤压的作用而发生的褶皱 横弯褶皱作用:岩层爱到与层面垂直的外力作用而发生的褶皱. 节理:有明显破裂面而无位移的断层。 断层:有明显破裂面,岩体发生明显位移的断层。 节理组:指在一次构造作用的统一应力场中形成的,产状基本一致和力学性质相同的一群节理。 节理系:在一次构造作用的统一构造应力场的作用下形成的两个或两个以上节理组。

2016年地理高考复习教学案48地质构造及其实践意义

教学案48 地质构造及其实践意义 【旧知检测】 (2011·韶关调研)读“五种外力作用相互关系示意图”, 回答1~2题。 1.下列地貌与a、b、c、d所示外力作用对应正确的是() A.溶洞—a B.裂谷—b C.瀑布—c D.沙丘—d 2.沙尘暴发生时,“天昏地暗,日月无光”,造成此现象的 外力作用属于() A.a B.b C.c D.d 【考点呈现】 1.三种成因的山地 2.掌握向斜、背斜、断层等地质构造的实践意义 【知识框架】 一、褶皱山 a.概念:岩层在强大的挤压作用下,发生塑性变形,产生一系列的____________,叫做褶皱。 b.基本单位——褶曲。 褶曲基 本形态 岩层形态岩层的新老关系地貌 背斜向上拱起中心部分________,两翼______ 发育成山岭,但顶部受到张力常被侵蚀成______ 向斜向下弯曲中心部分______,两翼______ 发育成谷地,但槽部受挤压,不易侵蚀而形成______ 二、、断块山 1.断层:地壳运动产生的强大__________,超过了岩石的承受能力时,岩体就会破裂,并沿________发生明显的位移。 2.断层的位移类型 a.水平方向:会错断原有的各种地貌,或在断层附近派生出若干地貌。 b.垂直方向 3.地质构造的意义 构造 名称 实践意义原因或依据 背斜 埋藏区 岩层封闭,易于储油、储气。天然气最轻,分布于背 斜核心的上部,中间为石油。 的良好选址 天然拱形,结构稳定,不易储水,隧道一般选择在背 斜核心部位。(向斜是雨水汇集区,隧道可能变为水相对下降的岩体形成 相对上升的岩体发育成

道) 向斜 储藏,常有“自 流井“分布 底部低洼,易汇集形成地下水。 水库坝址选择点物质坚实,基础牢固 钻探应在向斜构造处 岩层中含有煤、铁矿石等,往往保留在向斜部分的地 下,因背斜顶部易被侵蚀,岩层中的矿石很可能被侵 蚀。 断层泉水、湖泊分布地,河谷 发育 岩隙水易沿着断层出露;岩石破碎,易被侵蚀为洼地, 利于地表水汇集 铁路、公路、桥梁、水库 等避开 岩层不稳定,容易诱发断层活动,破坏工程;水库易 渗漏。 (1)成因:岩浆在巨大的压力作用下,沿着地壳的中央喷出口或管道喷出。 (2)组成:包括________和火山锥两部分。 【回顾练】 (2012江苏卷)图5是某地地形剖面及其地下同一沉积岩层埋藏深度示意图。岩层的埋藏深度(岩层距离地面的垂直距 离)可以用来帮助恢复岩层的形态。读图回 答1—2题。 1.属于背斜谷的地方是 A.①B.② C.③D.④ 2.⑤处发生的地壳运动是 A.褶曲隆起B.褶曲凹陷 C.断裂下降D.断裂上升 (2014东莞)在澳大利亚大陆中部地表分布着一块巨大的独体岩石,对这块世界上独一无二的巨大岩石,至今科学家仍未破解其确凿的出处来源。 3.有学者就该巨大岩石的形成,用下图显示了其过程,若此图示是成立的,其形成过程的先后顺序判断正确的是

地质常识-节理

一、节理 (一)基本概念 1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。 节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。 2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。 (二)节理分类 1、按节理的成因分类 节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。 (1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理 (2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。

(3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。 2、按力学性质进行分类 (1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征: 裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充; 节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面; 产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭; 在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲; 张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。 (2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X型剪节理。它具有以下特征:

构造地质学期末复习资料修改版

《构造地质学》复习资料 地质学:研究地球物质组成,结构,物理化学变化,演化历史的学科。 构造地质学:主要研究由内力地质作用所形成的诸如褶皱,断层,节理等各种地质构造的形态产状,规模,形成条件,成因机制,分配规律和演化历史。 产状三要素:走向、倾向、倾角。 岩层产状类型:水平岩层、倾斜岩层、直立岩层、倒转岩层。 水平岩层特征:1、水平岩层在地质图中的表现为其地质界线与等高线平行或重合,水平岩层出露和分布状态完全受地形控制。2、水平岩层的成层顺序为上新下老3、水平岩层厚度为该岩层顶底面的标高差4、水平岩层在地质图上的露头宽度取决于地面坡度和岩层厚度,厚度相同,坡度越缓,露头宽度越大;坡度相同,厚度大,露头宽度越大。 露头宽度:岩层上下层面在地面上的出露界线之间的水平距离。 倾斜岩层的露头宽度取决于地形(坡向和坡角),岩层产状(倾向和倾角),以及该岩层的厚度。V字形法则: ① 水平岩层的出露形态真实的反映等高线的弯曲特征,地质界线随等高线的弯曲而弯曲。 ② 直立岩层的出露形态不受地形的影响,呈直线状。 ③对于倾斜岩层: 相反相同:地层倾向与地面坡度方向相反时,地质界线与等高线弯曲方向相同,且等高线的弯曲曲率大于地质界线的弯曲曲率。 相同相反:地层倾向与地面坡度方向相同,且地层倾角大于地面坡度时,地质界线与等高线弯曲方向相反。 相同相同:地层倾向与地面坡度方向相同,且地层倾角小于地面坡角时,地质界线与等高线弯曲方向相同,地层界线的弯曲曲率大于等高线的弯曲曲率。 倾斜岩层的主要特征 1 倾斜岩层的露头形态受产状和地形影响,并符合V字型法则 2 倾斜岩层的地质界限在平面上呈条带状(弯曲也是条带的一种) 3 正常情况下,岩层沿倾向方向逐渐变新 4 倾斜岩层的露头宽度取决于产状、地形和岩层厚度 5 倾斜岩层的厚度有三种分别是:真厚度、视厚度、铅直厚度。铅直厚度>视厚度>真厚度。 倾斜岩层的厚度和埋藏深度: 真厚度(h):顶底面之间垂直距离 铅直厚度(H):顶底面之间沿铅直方向的距离h=Hcosα 视厚度:在不垂直于岩层走向的剖面上岩层的顶底面线之间的垂直距离 埋藏深度:地面某一点到目的层的铅直距离倾斜岩层的露头宽度:取决于地形岩层厚度、岩层产状三者之间的关系 整合接触:上、下地层在沉积层序上没有间断,产状基本一致,岩性或所含化石一致或递变。它们是在地壳相对稳定情况下缓慢下降接受连续沉积形成的。 不整合接触:上、下地层间的层序发生间断,即先后沉积的地层之间存在地层缺失。 平行不整合:不整合面上、下两套地层间有地层缺失,产状一致。 角度不整合:不整合面上、下两套地层间不仅有地层缺失,而且产状不同。 角度不整合的形成过程:先平稳下降接受沉积,后褶皱上升(常伴有断裂活动、岩浆活动、区域变质作用等)或差异上升(变形与隆升、剥蚀),沉积间断遭受风化剥蚀,再平稳下降接受沉积。

工程地质学知识点

第一章绪论 1、概念 (1)、工程地质学 研究人类工程活动与地质环境之间相互制约的关系,以便科学评估,合理利用,有效改进和妥善保护地质环境的科学。 (2)、工程地质条件 指工程建筑物所在地区与工程建筑有关的地质环境各项因素的综合。 (3)、工程地质问题 工程建筑条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。 (4)、岩土工程 土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。 2、简述人类活动与地质环境的关系 (1)地质环境对人类活动的制约 ①影响工程活动的安全 ②影响工程建筑的稳定性和正常使用 (2)人类活动对地质环境的制约(工程活动破坏地质环境) (3)工程活动与地质环境之间的相互制约 人类开采矿产会对地质环境造成破坏,形成各类地质灾害。地质环境影响人类工程活动,比如工程建设必须作地下水保护论证、渗漏评价、地质灾害危险性评估、压覆矿产调查等等 3、工程地质条件主要包括哪些? ①岩土类型及性质(地层岩性与性质) ②地质构造(断层、褶皱、节理等) ③地形地貌(平原、丘陵、山区等) ④水文地质(地下水成因、埋藏、动态、成分等) ⑤不良地质现象(滑坡、岩溶、泥石流等) ⑥天然建筑材料(砂砾、石块等) 4.工程地质问题主要包括哪些? ①区域稳定性问题 ②地基稳定性问题 ③斜坡稳定性问题 ④围岩稳定性问题 5. 工程地质学的研究内容和任务是什么? (1)区域稳定性研究与评价—由内力地质作用引起的断裂活动,地震对工程建设地区稳定性的影响 (2)地基稳定性研究与评价—指地基的牢固,坚实性 (3)环境影响评价—指人类活动对环境造成的影响 总的来说就是研究工程建设与地质环境的相互制约关系,促使矛盾转化和解决,既保证工程安全,经济,正常使用,又合理开发和利用地质条件 6.说明工程地质在土木工程建设中的作用。 建筑场地工程地质条件的优劣直接影响到工程的设计方案类型,施工工期的长短和工程投资的大小,影响基础建设

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