构造地质学复习资料

构造地质学复习资料 一．绪论

1构造尺度：巨型，大型，中型，小型，微型，超微型。 2构造变形场 基本类型 伸展构造 压缩构造 升降构造 走滑构造 滑动构造 旋转构造 形成原因 水平拉伸或垂上升起导致的水平拉升 水平挤压 岩石圈或地幔垂想运动 顺直立剪切面水平滑动或位移 重力失稳而导致的重力滑动 陆块绕轴转动 形成现象 裂谷，地堑地垒，盆地构造 皱褶，逆冲推覆 高山和盆地的形成原因 走滑断层和走滑断裂 大型平缓正断层 3构造的层次划分：表层，浅层，中层和深层构造层次

二．产状和沉积构造 1面状构造的产状：

倾向，倾角（倾向:垂直于岩层的走向线在倾斜面上做垂线（倾斜线），其在水平面上的投影叫倾向线，倾向线从高向低所指的方向叫倾向。 倾角: 岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角就是岩层的倾角, 又称真倾角）。 2线状构造的产状：

倾伏角，侧伏角（倾伏向: 某一线段在空间的沿倾斜方向的延伸方向，即某一倾斜直线在向下倾斜方位上的水平投影线所指示的方向，用方位角或象限角表示。 倾伏角:指直线的倾斜角度，即直线与其水平投影线间所夹之锐角。侧伏角:当线状构造包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面走向线间所夹之锐角即为此线在该面上的侧伏角。侧伏向:就是构成上述侧伏角的走向线的那一端的方位）。 3原生构造 类型 可表示表示地层的方向 交错层理 顶部被截切，下部收敛 递变层理 从底到顶粒度由粗到细 波痕 可以看做当时的顶部 泥裂 “v”字形开口方向指示顶部 雨痕 凹坑可以指示顶部 生物标识 穹起纹层的凸出方向示顶 4软沉积变形（沉积物还未充分固结成岩时发生的形变） 5地层的接触关系：

整合：产状一致时间上连续的两地层之间的接触关系；

平行不整合：上、下两套地层的岩层产状平行一致, 但上、下两套地层之间发生过沉积间断, 缺失了部分时代的地层，接触面为古侵蚀面；

角度不整合：不整合面上下俩套地层间既缺失部分地层彼此产状又不相同，上覆地层底部常有底砾岩，底面常与不整合面基本平行。

三．应力分析和应变 1、概念

应力：单位面积上的内力 张应力：使物体受拉伸的正应力 压应力：使物体受压缩的正应力 剪应力；平行于截面dF上的力 应变；指物体在该时刻的形态与某一早先的形态之间的差别 剪应变；原来互相直交的俩条直线变形后所改变的角度。

2，应力椭圆：在三维应力里状态下一点的应力矢量的矢端的轨迹所确定的椭圆。 3，应力莫尔圆：表示点的应力状态的以正应力（σ）和剪应力（τ）为直角坐标系的圆。其圆心为［(σ1+σ3)/2,0］，半径为(σ1-σ3)/2，与σ轴交于两点,即σ1和σ3。

4，应力场：物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总体。

四．岩石的力学分析 1位移和变形：当地壳中的岩石受到应力作用后，其内部各质点经受了一系列的位移，从而使岩石的初始形态，方位或位置发生了改变，这种改变通常称为变形。 2变形的方式：平移，转动，形变，体变。

3应变椭球体：在各向性质相同的岩石中任取一立方体，假想其中存在一个圆球体，当立方体受三向不等力作用发生均匀变形时，在不超过极限的范围内，原来的圆球体即变成三轴不等的椭球体，叫应变椭球体

五．岩石的力学性质

1，概念：塑性形变，当应力达到或超过屈服点后造成岩石永久性的变形。 屈服应力，岩石发生永久形变时的极限应力。 2，影响岩石力学性质的因素：

各向异性（层理和次生面理的发育造成岩石的力学性质发生改变），围压， 温度，空隙流体，时间因素。

3岩石的能干性（是表示岩石变形行为相对差异的术语。

六．劈理（是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄板或薄片的构造） 1劈理的分类：

传统分类，流劈理：岩石内板状、片状和针状矿物颗粒沿着垂直于压应力作用方向平 行排列，由此产生易于劈开的软弱面，称“流劈理”；

破劈理：岩石沿最大剪切应力作用方向发育了一组大致平行、细小而密集 的裂隙，称“破劈理”，

滑劈理也称剪劈理，折劈理或小褶皱。是一类被迭加在板劈理或片理之上的 劈理，其劈面平直，平行排列，其间距宽窄不一。 2，劈理的形成作用

a机械旋转（食盐白云母中白云母旋转） b定向重结晶（云母或硅酸盐矿物 的（001）面呈δ1方向排列） c压溶作用（石英和长石在垂直压缩方向溶 解） d晶体塑性变形

七．线理

1，小型线理：a拉伸线理 b矿物生长线理 c皱纹线理 d交面线理

2，大型线理：a石香肠构造（石香肠构造是不同力学性质互层的岩系受到垂直或近 垂直岩层的挤压而形成。软弱岩层被压向两侧塑性流动，夹在其中强硬岩层不易 塑性变形而被拉断，构成平面上呈平行排列的长条状块段，即石香肠）b窗棂构造

窗棂构造

（窗棂构造是强硬层组成的形似一排棂柱的半圆柱状大型线状构造） c杆状构造 （杆状构造是由石英等单矿物组成的比较细小的棒状体。杆状体常产出于变质岩

内的转折端） d铅笔构造（在泥质或粉砂质岩石中，岩石劈裂成铅笔状长条 细棒的构造） e压力影构造（压力影构造由岩石中相对刚性的物体及其两侧（或 四周）在变形中发育的同构造纤维矿物组成）

八．节理（由构造运动将岩体切割成具有一定几何形状的岩块的裂隙系统。也是岩体中 未发生位移(实际的或潜在的)的破裂面）。 1，节理的分类方式

A节理与有关构造的的几何关系

a节理产状与岩层产状关系：走向节理，倾向节理，斜向节理，顺层节理。 b按节理与褶皱的关系：纵节理，横节理，斜节理。 B节理的力学性质分类

a剪节理（特征：产状稳定，岩走向和倾向延伸较远； 剪节理平直光滑，有 时具有因剪切滑动而留下的擦痕; 剪节理未被矿物填充时是平直闭合缝，如 被填充，脉宽较为均匀，脉壁较为平直。 发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪理， 一般穿切砾石和胶结物。典型的剪节理常发育成共轭“X”型节理系。 主剪裂面 由羽状微裂面组成)。对于共轭剪节理而言：一般锐角方向是δ1最大剪应力 方向，钝角方向为δ3最小剪应力。

b张节理（特征产状不稳定，延伸不远。单条节理短而弯曲，节理常侧列出现。 张节理面粗糙不平，无擦痕。 在胶结不甚坚实的砾岩或砂岩中张节理常常绕 砾石或粗砂粒而过，如果穿切砾石，破裂面也凹凸不平。 张节理多开口，一 般被矿脉或岩脉充填，脉宽变化较大，脉壁平直或粗糙不平，脉内矿物（如石

英）常常呈梳状结构。 张节理有时呈不规则树枝状，各种网络状，有时也追 踪X型节理形成锯齿状张节理，单列或共轭雁列式张节理，有时也呈放射状 或同心状组合形式

2，雁列节理和羽饰节理（雁列节理是呈雁行斜列的一组节理；常被岩脉充填而 成雁列脉；羽饰构造是发生在比较均匀细粒脆性的岩层中节理面上的纹饰， 主节理面上发育的羽状或人字形花纹，指示节理面的破裂扩展方向，人字纹 端指向裂纹源。有时主节理面上还出现贝壳状肋痕，称为蚌纹构造，显示裂 纹扩展时的前缘 ）。

雁列节理 羽饰构造

缝合线构造

九．皱褶（组成地壳的岩石受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列弯曲而未丧失其 连续性的构造）影响可见性的因素：层理，层厚，岩层组合及力学性质，岩 层埋藏深度---主要是温度压强，应变速率。

1，正交剖面图上褶皱的形态：a转折端形态（尖棱，箱状，圆弧褶皱和挠曲）

b翼间角的大小（平缓褶皱120-180，开阔褶皱70-120，中常褶皱30-70，紧闭 皱褶5-30，等斜皱褶0-5） c轴面产状（直立皱褶，斜歪皱褶，倒转褶皱，平 卧皱褶，翻卷皱褶） d皱褶的对称性（对称皱褶，不对称皱褶）。

2，平行皱褶枢纽方向皱褶形态：枢纽的产状（水平褶皱--枢纽倾伏角0-5, 倾伏皱 褶--枢纽倾伏角5-85， 直立皱褶--枢纽倾伏角85-90）。 3，皱褶的平面轮廓：等轴，短轴和线状皱褶。

4，皱褶你的分类：

A位态分类：直立倾水平皱褶轴面倾伏角80-90,枢纽倾伏角0-10， 直立倾伏皱 褶轴面倾伏角80-90枢纽倾伏角10-70， 倾竖皱褶轴面倾伏角80-90,枢纽倾 伏角70-90， 斜歪水平皱褶轴面倾伏角80-20,枢纽倾伏角0-10， 斜歪倾伏轴 面倾伏角80-20,枢纽倾伏角70-10， 平卧皱褶轴面倾伏角0-20,枢纽倾伏角 0-20， 斜歪皱褶轴面倾伏角80-20,枢纽倾伏角20-80。 B，形态分类：平行皱褶，相似皱褶，顶薄皱褶，底辟皱褶。

5，组合类型：阿尔卑斯式皱褶（线状皱褶带状分布，连续波状，叠瓦状） 侏罗山式皱褶（格档式或格槽式）

日尔曼式皱褶（以卵圆形穹隆，拉长的短轴或长恒为主） 6，皱褶的成因

A纵弯皱褶作用（纵弯皱褶作用是岩层受纵向压缩作用因力学失稳而弯曲的褶皱 作用。一般假定岩层褶皱前处于初始水平状态，所以纵弯褶皱作用多是岩层受 水平挤压的结果，所形成的褶皱构造称为纵弯褶皱或简称弯褶皱）。

纵弯褶皱纵弯褶皱及次级构造作用引起岩层的弯曲方式可简化为两种模式：一 种是由岩层的切向长度变化而成的单层弯曲，类似于一平板梁于两端加压而成 的弯曲，层的外凸侧受到顺层拉伸而内凹侧受到顺层压缩，两者之间有一个无 应变的中和面，所以称中和面褶皱作用；另一种是由平行层面的剪切作用来调 节层的弯曲，如果剪切应变集中于层面之间，表现为层间滑动，则称为弯滑褶 皱作用，所形成的褶皱称弯滑褶皱；如果剪切应变透入性地散布于整个层内， 剪切作用发生于晶粒或晶格尺度上，宏观上没有明显的滑动面，则称为弯流褶 皱作用，所形成的褶皱称为弯流褶皱 纵弯皱褶作用 单层纵弯皱褶 多层纵弯皱褶 顺层剪切作用

是由岩层的切向长是由平行层面的剪软如层以弯流皱褶

度变化而成的单层切作用来调节层的作用为主强，硬层

弯曲 弯曲 以弯滑皱褶作用为

中和面褶皱作用 弯滑褶皱作用 主

7，纵弯皱褶中的劈理形式：（与纵弯皱褶伴生的劈理可以反映皱褶层内的应变 形式）

A高韧性差的岩性组合（远离强硬层处出现平行轴面的劈理，强硬层内部形 成正扇形劈理）

B韧性差低和平均韧性大的岩层组合（强硬层形成正扇形劈理，软弱层形成

反扇形劈理） 注：可以用劈理判断地层是否正常，层陡劈缓，地层倒 转。层缓劈陡，地层正常

8横弯皱褶作用（指受到与层面垂直的作用力而使岩层发生弯曲的作用。一般认为岩层初始产状呈水平状态，因而横弯褶皱作用的外力是垂向的，如基底的差异性升降、底辟作用等都可导致盖层发生横弯褶皱。因褶皱岩层整体处于拉伸状态，各层都没有中和面）。

9同沉积皱褶（在岩层沉积的同时发生褶皱） 特点：两翼倾角一般上部平缓往下逐渐变陡，

岩层厚度在背斜顶部薄，向斜底部岩层厚度较大； 岩层的岩石结构明显受构造控制；

常在翼部伴生同沉积滑塌作用或滑塌断层。

10剪切皱褶作用又称滑褶皱作用是岩层沿一系列与层面交切的密集面发生不 均匀剪切而形成的相似褶皱。

剪切皱褶作用示意图

十．断层(岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著位移的断裂构造）

1，断层的分类 正断层（上盘相对下降，下盘相对上升的断层）和逆断层（为上 盘上升，下盘相对下降的断层，主要由水平挤压而形成)正断层一般为拉张轴面 倾角较大，逆断层一般为挤压轴面倾角较小。 2,断层的形成机制

原来是地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩层本身的强度对岩石产生破坏 作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升，两 边岩块相对下降时，相对上升的岩块叫地垒；常常形成块状山地，如我国的庐山、 泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时，形成地堑，即 狭长的凹陷地带。我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。 3，断层效应：

a走向断层引起的效应

b平移断层引起的效应（倾向平移断层中顺岩层倾向滑动的一盘在剖面上表现 为上升盘现逆断层的假象）

C正（逆）断层引起的效应（当倾向断层的两盘顺断层面倾斜滑动时，侵蚀夷平后的两盘岩层表现为水平错移，给人平移断层的假象。

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