構造課程總結

1、一、構造地質學的內涵一、構造地質學的內涵 1、定義：地球構造地質學主要研究由內動力地質作用所形成的地質構造的形態(tài)、產狀、規(guī)模、形成條件、形成機制，分布和組合規(guī)律及其演化歷史，并探討產生地質構造的地殼運動方式、規(guī)律和動力來源。 2、地質構造規(guī)模和主要學科分支 大地構造學和全球構造地質學(Tectonics)，構造地質學(Structural Geology)，顯微構造地質學(Microstructure)二、幾個基本概念二、幾個基本概念 構造（structure):指物體中物質組成的構成方式及樣式。 地質構造：指地質體中物質組成的構成方式及樣式。尺度(scale)：指物體的規(guī)模大小。三、構造尺度

2、三、構造尺度 是指構造規(guī)模，是觀察、分辨、分析和處理地質構造現象的客觀標準。分為空間尺度和時間尺度。四、構造變形場四、構造變形場 是指一種主導構造應力均勻作用的空間及其形成的構造或構造組合。 伸展構造：水平位伸或垂向隆起導致水平拉伸形成的構造，如裂谷、地塹-地壘等。 壓縮構造：水平擠壓形成的構造，如褶皺系、逆沖推覆構造。 升降構造：巖石圈或地幔物質垂向運動引起區(qū)域性隆起和拗陷。 走滑構造：順直立剪切面水平方向滑動或位移形成的構造。 滑動構造：重力失穩(wěn)引起的重力滑動構造。 旋轉構造：陸塊繞軸轉動形成的構造。 五、構造層次五、構造層次 從地表向深處，隨著溫度、壓力的變高，巖石物性相應變化，因此，同

3、一構造變形中，不同深度的構造變形各具特色和規(guī)律，形成特征性構造，從而可劃分出不同的構造層次。層次劃分層次劃分主導變形作用主導變形作用代表性構造代表性構造表層次剪切和塊斷作用各類斷層、斷塊構造及恒彎褶皺淺層次縱彎褶皺作用平行褶皺和各類脆性斷層中層次相似褶皺及壓扁作用相似褶皺、頂厚褶皺、韌性剪切帶及斷層深層次流變作用和深熔作用柔流褶皺和韌性剪切帶，巖石部分熔融甚至形成深熔花崗巖六、構造解析的基本原則六、構造解析的基本原則 1、構造組合（構造系統(tǒng)）是一定構造區(qū)帶中不同形態(tài)、不同性質、不同等級和不同序次的構造要素組成，具有時空聯系和成因關系的集合體。 2、構造演化：同一地質體或構造單元的構造屬性在地質

4、歷史過程中不斷地發(fā)生變化，初始的構造被新生的構造疊加、置換和改造，造成構造的得失、增減、分異和改組，因而構造具有世代和序列特征。 3、構造重建：是指構造作用造成地殼或巖石圈物質發(fā)生改組，形成新的巖石組合或構造組合。（構造變形分解作用、融合作用、混合作用）七、七、構造解析的方法構造解析的方法 1、構造幾何學分析：認識構造及描述構造幾何形式和排列組合關系、構造要素測量、野外調查觀察和地質制圖。從形態(tài)、位態(tài)、樣式、變形量四個方面進行全面的分析。 2、構造運動學分析：主要觀察和研究地質體運動方式，即平移、旋轉和體積變化 3、構造動力學分析：目的是闡明產生構造的力源類型、應力(熱力)大小及受力過程，建立

5、構造區(qū)(帶)的構造應力場、構造成因模式或構造動力學(大陸動力學)理論。 4、構造流變學分析：研究地球或巖石圈內部各圈層物質的變形和流動規(guī)律。 5、構造變形序列分析：研究一定構造區(qū)帶構造疊加、復合、改造等關系，查明各種構造的形成順序，確定其輩分關系和發(fā)展規(guī)律，劃分構造演化階段。八、構造地質學研究意義八、構造地質學研究意義 1、理論意義：闡明地殼構造在空間上的相互關系和時間上的發(fā)育順序，探討地殼運動規(guī)律、動力來源及地球發(fā)展演化史等。 2、實際意義：解決生產實踐中的一些實際問題，如：區(qū)域地質調查、礦產資源勘察與開發(fā)、工程地質方面的地基穩(wěn)定性評價、水文地質及環(huán)境地質，地震、火山、塌方、滑坡等地質災害的

6、防治。第二章第二章 沉積巖原生構造與地質體的產狀沉積巖原生構造與地質體的產狀一、產狀和產狀要素的一、產狀和產狀要素的幾個基本定義幾個基本定義 1、地質體：各種成因的形態(tài)各異、尺度多樣、性狀不同的自然巖石體或土質體。 2、面狀構造：指地質體中幾何的或物理的呈面狀的結構面。 3、線狀構造：指地質體中幾何的或物理的呈線狀的物體。 4、產狀：地質體在三維空間的產出狀態(tài)。二、面狀構造的產狀要素二、面狀構造的產狀要素 1、走向：傾斜平面與水平面的交線叫走向線，走向線兩端延伸的方向即為該平面的走向。 2、傾向：傾斜平面上與走向線相垂直的線叫傾斜線，傾斜線在水平面上的投影所指的沿平面向下傾斜的方位即為傾向。

7、3、傾角：指平面上的傾斜線與其在水平面上的投影線之間的夾角。三、線狀構造的產狀要素三、線狀構造的產狀要素 1、傾伏向：構造線在水平面上的投影所指的構造線傾斜方向。 2、傾伏角：構造線與其水平投影線之間的夾角。 3、側伏角：當線狀構造包含在某一傾斜平面內時，此線與該平面走向線間所夾之銳角即為此線在那個面上的側伏角。 4、側伏向：構造線所在的構造面與水平面交線所指構造線的傾斜方向，就是構成上述銳角的走向線的那一端的方位。四、巖層產狀要素的測定與表示方法四、巖層產狀要素的測定與表示方法NW315O47O ，走向/傾向傾角，45/NW47 五、五、 沉積巖層面向的標志沉積巖層面向的標志 面向：成層巖層

8、頂面法線所指的方向，是成層巖系中巖層由老變新的方向。 1、層面標志：存在巖層層面上的標志。 波痕：水體不深、波浪能影響到的淺水環(huán)境下，沉積物表面呈波浪狀起伏。 雨痕：松散、細粒沉積物表面，暫時露出水面，在雨滴或冰雹的沖擊下遺留的痕跡。凹坑向下，外圈脊狀突起向上。 泥裂：松散、細粒沉積物表面，暫時露出水面，在陽光的暴曬下發(fā)生龜裂。泥裂的開口向上。 2、層內標志，主要是層理標志 交錯層理：紋層相互斜交組成，常呈弧形，有多種類型。下部常逐漸變緩收斂。 遞變層理：在一個單層中，從底面到頂面粒度由粗到細。 3、生物標志 ：沉積巖中常含有生物化石，化石的保存形態(tài)也具有示頂功能。如足跡、孔穴、根系、疊層石等

9、。 4、次生沖刷面：是固結和半固結的沉積層的頂面，因水流沖刷而成為凹凸不平的面。 5、機械落石六、層狀巖層的產狀六、層狀巖層的產狀 1、水平巖層：巖層的傾角小于5度，巖層的層面基本與水平面平行。 2、傾斜巖層：巖層的傾角在5到85度之間的巖層 “V”字型法則-相反相同,相同相反,相同相同 3、直立巖層分布區(qū)的特點：直立巖層的界線不受地形的影響，為一直線。七、地層接觸關系定義七、地層接觸關系定義 上下兩套地層在時間上的發(fā)展狀態(tài)與空間上的接觸類型。八、整合與不整合接觸八、整合與不整合接觸 整合接觸：上下兩套地層的產狀基本一致或平行，地層層序連續(xù)，巖性及所含化石一致或遞變。 不整合接觸：不整合面上、

10、下兩套地層的時代不連續(xù)，化石突變，缺失（缺-無沉積，失-有沉積但被侵蝕）某一時代的地層及化石，不整合面頂部常殘留古風化殼，不整合面上新地層底部常有底礫巖。九、不整合形成的過程（三個階段）九、不整合形成的過程（三個階段） 平行不整合：地殼平穩(wěn)下降接受沉積階段； 地殼水平抬升成陸，遭受風化剝蝕階段；地殼重新下降接受沉積階段。 角度不整合：地殼下降接受沉積階段；地殼不均勻抬升或褶皺抬升成陸，遭受風化剝蝕階段；地殼重新下降接受沉積階段。十、不整合的觀察與研究十、不整合的觀察與研究 1、研究意義不整合是重要的地殼運動標志，又是劃分構造層的分界面；不整合面是劃分巖石地層單位的依據之一，因不整合面不是等時面

11、，故不能作為年代地層單位的依據；對不整合面在空間上的分布和類型變化的研究，可了解地殼運動的不均勻性；不整合面是構造上的薄弱面，巖漿及含礦溶液易進入而形成內生礦床，同時古風化殼中常有鐵、錳、磷、鋁等富集而成為外生礦床。 2、確定不整合存在的主要標志地層古生物方面的標志含古生物化石突變；沉積方面的標志巖性突變及古風化殼、底礫巖的存在；構造方面的標志通常老地層所經歷的構造變形較新地層要高，其褶皺、斷層更發(fā)育 ，斷層面終止于不整合面；巖漿活動與變質作用方面的標志不整合面下老地層所遭受的巖漿活動與變質作用較新地層要強。 3、不整合的空間分布與類型變化 一次大的地殼升降運動所形成的不整合面，在區(qū)域上具有一

12、定的變化規(guī)律。在地殼升降運動最強烈地區(qū)形成角度不整合、較強地區(qū)形成平行不整合、不強烈地區(qū)形成整合接觸。 4、不整合形成時代的確定 不整合形成的時代通常是不整合面下最新地層之后與不整合面上最老地層前。第三章構造研究中的應力分析基礎一、應力一、應力 1、面力：又稱為接觸力，它是作用于介質表面并使介質相鄰部分相互作用的力。 2、體力：又稱非接觸力，它是彌漫在地殼物質的作用力，如重力、慣性力。 3、外力：研究對象以外的物體對被研究物體施加的作用力。 4、內力：當物體受到外力作用時，引起物體內部質點相互作用力的改變，稱內力。 5、應力：作用于物體內單位面積上的附加內力。二、一點的應力狀態(tài)二、一點的應力狀

13、態(tài) 在直角坐標系中可以近似地看成是一個無限微小的正六面體單元體。 點的應力狀態(tài)：過物體中某一點的各個不同方向截面上的應力情況。三、主應力三、主應力/ /主方向主方向/ /主平面主平面 如果包含物體中某點的單元體的三個正交截面上只有正應力的作用，而無剪應力的作用，則這六個面上的正應力叫做主應力，主應力的方向稱為該點的應力主方向。主應力所作用的截面稱為主應力面或主平面。四、應力橢球體四、應力橢球體/ /應力橢圓應力橢圓 當物體內一點主應力性質相同，大小不同，可以取三個主應力的矢量為半徑，作一個橢球體，該橢球體代表作用于該點的全應力狀態(tài)，稱為應力橢球體。 沿橢球體三個主應力平面切割橢球體，可以得到三

14、個橢圓，叫應力橢圓，每個應力橢圓中有兩個主應力，代表二維應力狀態(tài)。五、應力摩爾圓五、應力摩爾圓 P28P28六、一點的空間應力狀態(tài)六、一點的空間應力狀態(tài)1單軸壓應力靜水壓力三軸壓應力雙軸壓應力平面應力拉壓應力純剪應力12=3=01=2=301230123=012=031=-3, 2=0七、差異應力七、差異應力 亞顆粒大小法、位錯密度法、動態(tài)重結晶顆粒大小法、方解石及白云石機械雙晶法八、應力場八、應力場1.應力場的定義 構造應力場來表示地殼內某一地區(qū)在某一范圍內的某段時間內的應力狀態(tài)。2.應力場的表示方法 依次沿相鄰的各點的主應力或剪應力方向連接得到的軌跡線稱為應力軌跡線，由它們繪制而成的應力軌

15、跡圖能夠客觀形象的定性表示某個地質體（物體）內的應力分布狀態(tài)。 主應力或剪應力的應力等值線圖能定量的表示某個地質體（物體）內各點的應力分布及其變化規(guī)律。3、應力場分類 構造應力場（構造作用造成的應力引起）；非構造應力場（重力、人工載荷引起） 均勻應力場（應力狀態(tài)相同）；非均勻應力場（應力狀態(tài)不同） 定常應力場（不隨時間變化）；非定常應力場（隨時間變化） 古應力場（地史時期作用）；現今應力場（現今作用）4、應力擾動 在相同的應力作用下，由于地殼內部組成物質、結構與構造的差異，造成構造應力在局部擾動（集中）的現象。斷裂面、硬巖層中所夾的軟弱層等，是構造應力易于集中的部位。第四章第四章 變形巖石應變

16、分析基礎變形巖石應變分析基礎一、變形的基本方式一、變形的基本方式 1、平移：地質體變形后其內部質點的相互位置、方向未發(fā)生改變。如平移斷層，某些正、逆斷層。 2、旋轉：地質體變形后發(fā)生旋轉，其內部質點的相互位置未發(fā)生改變，但方向發(fā)生了改變。 3、形變：變形前后，物體的形狀、內部質點的相互位置、方向均發(fā)生改變。 4、體變：變形前后，物體內質點的相互位置不變，距離改變（膨脹或縮?。６?、應變的量度二、應變的量度 地質體的變形程度是以變形量來表示，即變形前后物體的形狀、大小或物質線方位的改變量。 應變標志體主要有：礫石、化石、鮞粒、退色斑、壓力影、褶皺、斷層 1、線應變長度比：S=1+e伸長量：e =

17、 （L L 0）/ L0平方長度比=（ L / L 0 ） = （1+ e） 2、剪切應變 r = tg 左行剪切為正，右行剪切為負左行剪切為正，右行剪切為負三、三、均勻形變與非均勻形變均勻形變與非均勻形變 均勻形變：變形前后各質點的應變特征相同。 非均勻形變：變形前后各質點的變形特征不同。四四、連續(xù)變形和不連續(xù)變形連續(xù)變形和不連續(xù)變形 物體內從一點到另一點的應變狀態(tài)是逐漸改變的，則稱為連續(xù)變形，如褶皺，如果是突然改變的，則應變是不連續(xù)的，稱為不連續(xù)變形，如斷裂。五、應變橢球體五、應變橢球體 設想在變形前巖石中有一個半徑為1的單位球體，均勻變形后成為一橢球體，以這個橢球體來表示巖石的應變特點即

18、應變橢球體?；疽兀喝齻€主軸A、B、C，沿主軸方向只有線應變而無剪應變，三個主平面AB面，BC面，AC面。 X軸（方向）-最大拉伸方向（物質流動方向） Y軸（方向）-總體講不拉長、不縮短（某一地方縮短，另一地方伸長） Z軸（方向）-最大的縮短方向六六、旋轉變形和非旋轉變形旋轉變形和非旋轉變形 1、旋轉變形：變形過程中平行于應變橢球體主應變軸方向的物質線方位發(fā)生了改變的變形（應變）。 2、非旋轉變形：變形過程中平行于應變橢球體主應變軸方向的物質線方位始終保持不變的變形（應變）。七七、遞進變形遞進變形 許多次無限小應變逐漸累積的過程。在變形史的任一階段，都可把應變狀態(tài)分解為兩部分：一部分是已經發(fā)

19、生了的有限應變；另一部分是正在發(fā)生的無限小應變或增量應變。 1、共軸遞進變形：在遞進變形過程中，如果各增量應變橢球的主軸始終與有限應變橢球的主軸一致。 2、非共軸遞進變形：在遞進變形過程中，如果各增量應變橢球的主軸與有限應變橢球的主軸不一致。如遞進的簡單剪切。第五章第五章 巖石力學性質巖石力學性質一、巖石變形階段一、巖石變形階段- -彈性、塑性、斷裂彈性、塑性、斷裂 1、彈性變形階段：物體受力變形，當外力取消后，物體又恢復到原先形態(tài)。變形初始階段，是斜率較陡的直線，隨應力增大而應變也在變大，應力與應變成正比，此時，若撤除應力，巖石可恢復原狀，符合胡克定律。 2、塑性變形階段：隨著外力的增加，變

20、形加劇并超過物質的彈性極限，此時撤去外力作用，物體將不能恢復原形，而發(fā)生永久變形。應力應變曲線的斜率變小，極限點的應力叫屈服應力，如褶皺。 3、斷裂變形階段：當外力達到物質的強度極限時，物質變形的連續(xù)性將被破壞，而發(fā)生斷裂，如斷層。二、巖石變形強度圖解二、巖石變形強度圖解 見見PPTPPT 應力應變、應力應變速率、應力（應變）時間、應力深度三、影響巖石變形的因素三、影響巖石變形的因素（一）內因-巖性、巖石的結構、巖石的構造 1、巖性：不同巖性的巖石其礦物的成分、組成不同，從而導致其力學性質不同，受力后的變形強度也不同。如石英砂巖多為脆性，粘土巖多為塑性等。 2、巖石的結構：巖石內部顆粒的形狀、

21、大小、顆粒間的膠結方式等同樣對巖石的力學性質產生影響。如膠結緊密的巖石的強度較大，松散膠結的則較小。 3、巖石的構造：成層性好的巖石易于變形，薄層巖層較厚層巖層易變形等。（二）外因-圍壓與溫度、時間（應變速率、蠕變、松馳）、孔隙流體 1、圍壓與溫度：圍壓的增高使得地下深處的脆性巖石發(fā)生顯著的塑性變形，如變質巖中常發(fā)生的揉皺變形現象等。增大圍壓，巖石的強度和韌性增大。溫度的增高能使巖石的塑性變強。增大溫度，巖石的屈服極限降低，韌性增大。 2、時間應變速率：巖石受短暫而強大的沖擊力作用時常表現為脆性變形。反之，當巖石所受作用力即使小于巖石的屈服極限，但作用力作用時間較長，同樣能使巖石發(fā)生永久性變形

22、。降低應變速率，巖石的屈服極限降低，韌性增大。蠕變：是在恒定應力作用下，應變隨時間持續(xù)增加的變形。松弛：是在恒定變形情況下，巖石中應力隨時間增長不斷減小。 3、孔隙流體：孔隙流體的存在，可以降低巖石強度，促進巖石塑性變形?？紫读黧w壓力的存在，促進巖石發(fā)生脆性破裂。四、巖石的能干性四、巖石的能干性 反映巖石變形程度的差異，近似可以用粘度的大小來說明。指在相同的變形條件下，能干的巖石比不能干的巖石不易發(fā)生粘性流動。五、巖石變形的微觀機制五、巖石變形的微觀機制（一）脆性變形機制-微破裂、碎裂作用、碎裂流（二）塑性變形機制-晶內滑動、位錯蠕變、動態(tài)重結晶作用、擴散蠕變、溶解蠕變、顆粒邊界滑動六、巖石破

23、裂準則六、巖石破裂準則 庫侖莫爾、格里菲斯、摩擦滑動（拜爾利）第六章第六章 劈理劈理一、幾個基本概念一、幾個基本概念 1、面狀構造，如褶皺的軸面、斷層面、節(jié)理面、巖漿的流面等 2、線狀構造，如褶皺的樞紐、斷層面上的擦痕、巖漿巖的流線等 3、透入性：均勻連續(xù)彌漫于地質體中的構造現象，發(fā)生均勻變形（相對），反映了地質體整體發(fā)生了變形或變質。 4、非透入性：僅產出于地質體局部或只影響其個別區(qū)段的構造，變形是不均一的。 5、面理：成巖過程中或成巖之后變形變質作用中形成的具有透入性的面狀構造。原生面理：包括沉積巖中的層理、韻律層及巖漿巖中的成分分異層和流面等。次生面理：指變形變質作用中形成的具透入性面狀

24、構造，如劈理、片理等。 6、劈理：是一種將巖石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的潛在次生面狀構造，發(fā)育在強烈變形輕度變質的巖石中。 7、線理：巖石中平行或近平行排列的拉長線狀構造。二、劈理的結構二、劈理的結構- - -劈理域和微劈石劈理域和微劈石 劈理巖石的組構主要通過片狀礦物及壓扁顆粒的定向排列顯示出來的互相平行相間排列的劈理域和微劈石組成。 劈理域：高應變域，由變余礦物定向排列構成。劈理域中的礦物主要表現為礦物組分的壓扁、拉長、旋轉、壓溶、變質形成新的片狀礦物。 微劈石：低變質域，夾于劈理域間的窄的平板狀或透鏡狀的巖片，亦稱為微劈片，其原巖的礦物成分和構造基本保留。三、劈理的分類三、劈

25、理的分類 1、傳統(tǒng)分類（流劈理、破劈理、滑劈理）流劈理：變質巖中常見的次生透入性面狀構造。由片狀、板狀或扁圓狀礦物或其集合體平行排列構成，具有使巖石分裂成無數薄片的性能，變質巖和強烈變質巖中常見。如板劈理、片理、片麻理。破劈理：巖石中一組密集的剪破裂面，裂面定向與巖石中礦物的排列無關?？梢哉J為是一種密集性更強的剪節(jié)理，又稱間隔劈理?；恚喊l(fā)育于具有先存面理的巖石中，它是一組切過先存面理的差異性平行滑動面，又稱褶劈理。 2、結構形態(tài)分類（連續(xù)、不連續(xù)（間隔、褶劈理）連續(xù)劈理：凡巖石中礦物均勻分布，全部定向，或劈理域寬度極小，以至只能借助顯微鏡才能分辨劈理域和劈理石的劈理。如板劈理、片理、千枚理

26、，這些均為壓性結構面，垂直于最大擠壓方向。劈理域在巖石中具有明顯間隔，用肉眼就能直接鑒別劈理域和微劈石的劈理。如褶劈理和破劈理。 褶劈理：以一定可見的間隔切過先存連續(xù)劈理為特色，間隔大于0.1mm，早起連續(xù)劈理發(fā)生撓曲或微褶皺。四、劈理產出的構造背景四、劈理產出的構造背景 1、軸面劈理：主要發(fā)育在強烈褶皺的巖層里，劈理產狀與軸面平行或大致平行。軸面劈理與軸面的平行性取決于組成褶皺的巖石的韌性差、均一性和褶皺的形態(tài)。韌性差?。浩骄g性高，巖石均一，平行性就愈高。軸面劈理形成于褶皺晚期階段，是強烈壓扁和剪切流變的結果。 2、層間劈理：受褶皺巖層巖性、厚度以及巖層界線控制而在各巖層間發(fā)育而成的與層理

27、斜交的劈理。在強、弱巖層相間時，在強硬層中劈理呈向背斜核部收斂的（正）扇形；在弱巖層中則呈向背斜轉折端收斂的（反）扇形。 3、順層劈理：是指與巖性界面近平行的劈理。實際上也可能是軸面劈理，局部是順層的，屬流劈理。 4、斷裂劈理：出現在斷裂帶內和斷層兩盤巖石中的劈理。是在斷層形成和兩盤運動過程中形成的，包括糜棱面理。 5、區(qū)域性劈理：與個別褶皺或斷層無一點成因聯系，而是以其穩(wěn)定產狀疊加在前期構造和巖體上的劈理。一般在區(qū)域性構造應力作用下，在變形變質過程中形成，多為流劈理或滑劈理。五、劈理的形成機制五、劈理的形成機制 1、機械旋轉：白云母等片狀、板狀礦物在變形過程發(fā)生旋轉，一直旋轉到與壓縮垂直的平

28、面上，解釋了劈理域中的片狀、板狀礦物定向排列的成因機制，但不能解釋劈理域中片狀、板狀礦物的集中和粒狀礦物定向問題。 2、重結晶：在板劈理形成中較為明顯。板巖中的云母或層狀硅酸鹽礦物的（001）面垂直最大壓縮方向排列，由于云母的定向生長，可能使粒狀礦物呈長條狀而具有優(yōu)選方位，無域結構的流劈理的形成顯然與定向重結晶有關。 3、晶體塑性變形：變形巖石中礦物顆粒通過塑性變形作用，如位錯蠕變或擴散蠕變，促使扁平狀或長條狀顆粒沿著應變橢球體XY主應變面平行排列，獲得晶體形態(tài)優(yōu)選方位，從而構成巖石中連續(xù)的面理或流劈理。如韌性剪切帶內通常所見的條帶狀糜棱面理，為這種晶體塑性變形的典型產物。 4、壓溶作用：發(fā)生

29、在垂直最大壓縮方向的顆粒的邊界上，溶解出的物質由化學勢能控制下向低應力區(qū)遷移和堆積。顆粒狀礦物在垂直壓縮方向上被溶解，使其變成透鏡狀或長條狀；溶解出的物質遷移至低應力區(qū)形成須狀增生物、壓力影或分異脈。巖石中的粘土或云母等不溶殘余物質相對富集，并在應力作用下遞進旋轉定向排列形成劈理域。一、線理的分類一、線理的分類 線理：巖石中發(fā)育的一般具有透入性的線狀構造。如果線理是非透入性的而只是在某些表面出現 ，則為表面線理。如斷層面擦痕成因分類 原生線理：成巖過程中形成的線理，如巖漿巖中的流線。 次生線理：構造變形中的線理。運動關系分類 A型線理：與物質運動方向平行的線理，與最大應變主軸A軸一致。 B型線

30、理：與物質運動方向垂直的線理，與中間應變主軸B軸一致。相對大小分類 小型線理：露頭或手標本尺度上的透入性線狀構造。 大型線理：大中尺度上不一定具有透入性的線理。第七章第七章 線理線理二、小型線理二、小型線理 （一）小型A型線理拉伸線理：拉長的巖石碎屑、礫石、鮞粒、礦物顆?；虻V物集合體等平行定向排列顯示的線狀構造。主要是巖石組分變形時發(fā)生塑性拉長而形成的，其拉長方向與最大應變軸-X方向一致，因此，是一種A線理。礦物生長線理：由針狀、柱狀礦物等順其長軸的定向排列而成的線理。是巖石在變形-變質作用中礦物在引張方向重結晶生長的結果。因而礦物及纖維生長的方向往往指示巖石重結晶或塑性流動的拉伸方向，一般平

31、行于最大應變軸。 （二）小型B型線理褶紋線理：由先存面理上微細褶皺的樞紐的平行排列所構成的線理。微細褶皺的波長和波幅小于數厘米，一般以mm計。皺紋線理的方向與其所屬的同期大型褶皺的樞紐方向一致。交面線理：由兩組面理相交或面理與層理相交形成的線理。平行同期大型褶皺的樞紐方向。三、大型線理三、大型線理 1、石香腸構造（布丁構造）：不同力學性質互層的巖系受垂直或近垂直巖層擠壓形成的。巖系周的巖石互相之間存在明顯的韌性差。當受擠壓時，軟弱層被壓向兩側產生塑性流動，而強硬層不易塑性變形被拉伸致拉斷，形成斷面上形態(tài)各異、平面上呈平行排列的長條狀巖塊段，因巖塊段形如香腸而故名。巖塊段之間的間隔由軟弱層塑性巖

32、石呈褶皺楔入，或由變形過程中分異出的物質所填充。反映垂直層理的壓縮。 2、窗欞構造：是強烈褶皺巖層中發(fā)育的一種大型線理構造，由強硬層所組成的形似一系列半圓柱形或波狀起伏的渾圓狀欞柱。反映沿平行層面的縮短。窗欞構造的長軸與石香腸的長軸一樣，都代表應變橢球體的中間應變軸-Y軸，B線理。 3、桿狀構造：由石英、方解石等單礦物或其它成分單一的強硬巖石組成的比較細小的棒狀體。多數桿狀體是由變形過程中同構造期分泌物質組成，從巖石中分泌出后集中在褶皺轉折端，B線理。 4、鉛筆構造：是輕微變質的泥質或粉砂質巖石中發(fā)育的使巖石劈成鉛筆狀長條的一種線狀構造。 5、壓力影構造：巖石中由剛性物體兩側及其兩端發(fā)育的纖維

33、狀結晶礦物形成。壓力影是礦物生長線理的另一種表現形式，礦物纖維平行于拉伸方向（X)，A型線理。四、四、 線理的觀察與研究線理的觀察與研究 1、確定線理的類型 2、測量線理的產狀要素 3、觀察線理相互交切關系，建立線理構造變形序列 4、認識線理與大型構造的關系第八章第八章 褶皺的幾何分析褶皺的幾何分析一、褶皺的概念一、褶皺的概念 1、褶皺的定義 巖石中的各種面，在應力作用下會發(fā)生連續(xù)彎曲變形，這種連續(xù)彎曲變形即褶皺。 2、褶皺的基本形態(tài)當巖層的新老關系已知：背斜與向斜當巖層的新老關系不明：背形、向形與中性褶皺。二、褶皺的基本要素（核、翼、轉折端、樞紐、軸面、脊線、槽線）二、褶皺的基本要素（核、翼

34、、轉折端、樞紐、軸面、脊線、槽線）P88P88三、常見褶皺類型三、常見褶皺類型 1、褶皺翼間角大小平緩（120）、開闊（12070）、中常（7030）、緊閉（305）、等斜（15公里)而言，隨著深度的增加斷裂由脆性變形逐漸變?yōu)樗苄宰冃?。既具有雙層結構，也稱之為西布森模式。該模式可分為三個變形區(qū)：（1）淺表變形區(qū) 深度在地表至地下1- 4公里，以斷層帶中充填未固結的斷層角礫為其特征。（2）淺層固結脆性變形區(qū) 深度在1- 4至10-15公里，以斷層帶內發(fā)育固結的壓碎角礫巖、碎裂巖（原巖結構、構造可辨）為其特點，形成溫度10-15公里，斷層帶內發(fā)育面理化糜棱巖（原巖結構、構造不可辨）為其特征。2、安

35、德森模式： 當巖石受力超過其強度極限,巖石便會發(fā)生破裂變化。由于巖石力行為和受力方式不同，便會發(fā)生不同性質和不同方向的破裂。安德森等提出了三種應力作用狀態(tài)模式。八、斷層效應八、斷層效應（一）定義：斷層效應是指斷層作用引起的各種現象。（二）類型1、走向斷層效應 一套順序排列的地層，由于走向斷層的兩盤相對升降、平移并經侵蝕夷平后，常常造成兩盤地層在同一水平面上表現為缺失和重復，則露頭和地質圖上一般表現出以下六種規(guī)律：斷層與地層傾向相反，地層重復，則為正斷層斷層與地層傾向相反，地層缺失，則為逆斷層斷層與地層傾向相同，斷層傾角大于巖層傾角，地層缺失，則為正斷層斷層與地層傾向相同，斷層傾角大于巖層傾角，

36、地層重復，則為逆斷層斷層與地層傾向相同，斷層傾角小于巖層傾角，地層重復，則為正斷層斷層與地層傾向相同，斷層傾角小于巖層傾角，地層缺失，則為逆斷層2、傾向斷層效應（1）傾向平移斷層引起的效應 傾向斷層順斷層面走向滑動時，剖面上表現為正、逆斷層。順錯斷巖層傾向滑動的一盤剖面上表現為上升盤假象。（2）傾向正、逆斷層引起的效應 當傾向斷層的兩盤順斷層面傾斜滑動時（圖A），侵蝕夷平后（圖B）的兩盤巖層表現為水平錯移。3、橫向斷層效應如果橫斷層完全順斷層走向滑動，則核部在兩盤的寬度相等，但核部錯開（圖A、C）；如果兩盤順斷層傾斜滑動，軸跡被錯開，并且背斜上升盤中核部變寬， 向斜上升盤中核部變窄。第十二章第

37、十二章 伸展構造伸展構造一、定義：一、定義： 是在巖石圈在水平方向拉伸及垂向薄化作用下形成的構造組合系統(tǒng)。二、伸展構造型式二、伸展構造型式1、地塹與地壘：兩條或兩組斷層面相向的正斷層大致平行排列，中間的斷盤下降，稱之為地塹（Graben）。兩條或兩組斷層面相背的正斷層大致平行排列，中間的斷盤上升，稱之為地壘（Horst） 。2、盆嶺構造：在伸展區(qū)，由傾斜巖塊、階梯狀斷層或控盆正斷層共同產出，形成由山嶺和拉張盆地構成的地貌單元。3、斷陷盆地：在伸展背景下受基底及盆緣正斷層控制發(fā)育底盆地。4、箕狀構造：在伸展區(qū)所發(fā)育的紅盆、一側發(fā)育階梯狀正斷層（半地塹），另一側斷層不發(fā)育，沉積中心靠近斷層發(fā)育的一

38、側，其空間形態(tài)似“箕”形。5、拆離斷層：大規(guī)模低角度正斷層，常呈拱形或波形，常使地層缺失而具有伸展構造特點。6、變質核雜巖：美國學者Crittenden和Coney以及Davis等在研究北美西部科迪勒拉山伸展構造基礎上提出的,主要指從破裂和伸展的上地殼巖石下被拉出來的、位于大規(guī)模緩傾的正斷層之下的、由中下地殼巖石組成的地質體。7、巖墻群：是橫切圍巖的板狀侵入體，平面上常常成群出現，呈平行帶狀或放射狀排列。8、裂谷：在區(qū)域隆起伸展背景下形成的、巨大窄長的斷陷構造或裂開構造，切割深，發(fā)育期長，常見為地塹型式?？砂ù箨懥压?、陸間裂谷和大洋裂谷。由大陸裂谷、陸間裂谷和大洋裂谷共同構成全球裂谷系，它們

39、經歷了由大陸裂谷陸間裂谷大洋裂谷的演化序列，即大陸開裂、大陸漂移、海底擴張的旋回過程。9、重力滑動構造：受重力和滑動作用控制形成的構造。兼具拉張（后緣）與擠壓（前緣）特征。三、伸展構造發(fā)育背景三、伸展構造發(fā)育背景大洋中脊中伸展構造被動大陸邊緣伸展構造 大陸造山帶核部伸展構造大陸裂陷盆地中伸展構造四、構造反轉四、構造反轉是指早期一個張性或張剪性的盆地后期轉變?yōu)閴盒曰驂杭粜詷嬙炫璧兀ㄕ崔D）。盆地由伸展沉降轉變?yōu)閿D壓上隆，正斷層轉變?yōu)槟鏀鄬拥默F象。反之，則稱為負反轉構造。 一般來說，盆地越大，構造越復雜，控制因素也就越多。因而，大型盆地往往是多次構造反轉作用形成的復合盆地。第十三章第十三章 逆沖推

40、覆構造逆沖推覆構造一、逆沖推覆構造的概念及基本特征：一、逆沖推覆構造的概念及基本特征： 逆沖推覆構造，指角度低緩的逆沖斷層及其上盤推覆體或逆沖巖席組合而成的大型-巨型的構造系統(tǒng)。擠壓或壓縮作用的結果，即壓縮體制下的產物。斷層面之上-外來系統(tǒng)，地層時代一般比較老。斷層面之下-原地系統(tǒng)，相對上盤較新。二、逆沖推覆構造的幾何結構二、逆沖推覆構造的幾何結構1、臺階式：逆沖推覆構造的基本形式。由長而平的斷坪和短而陡的斷坡體現出來。2、雙沖式（雙重逆沖構造Thrust duplex）：由頂板逆沖斷層與底板逆沖斷層及夾于其間的疊瓦式逆沖斷層和斷夾塊組合而成的構造。3、反沖斷層(Back thrust)：逆沖

41、斷層系中出現與總體逆沖方向相反的逆沖斷層。三、逆沖推覆構造的組合型式三、逆沖推覆構造的組合型式1、疊瓦式（狀）最具代表性的基本型式2、背沖式背向逆沖3、對沖式相向逆沖 4、楔沖式逆斷層和正斷層共同構成上寬下窄體四、逆沖推覆構造的分帶、分層、分段四、逆沖推覆構造的分帶、分層、分段1、構造分帶 大型逆沖斷層常具分帶性，即順逆沖方向分為根帶（后緣帶）、中帶和前鋒帶（前緣帶）。 從以下幾個方面考慮：同一時代同一巖性，從根帶到前鋒，褶皺特征、變質、變形強度等。各帶特征如下:根帶：產狀陡； 構造強化，劈理發(fā)育； 巖系熱活動，強烈的糜棱巖化；帶內分布有構造窗,強烈擠壓而形成的面理、小褶皺軸面和小斷層等構造產

42、狀陡。鋒帶：產狀陡； 出現劇烈的碎裂巖化；鄰近斷層的下伏巖系常形成兩翼緊閉、軸面陡立的小褶皺，零星分布著飛來峰。中帶：由于中帶變形比較自由，斷層常分叉構成疊瓦扇和雙沖構造; 密集節(jié)理發(fā)育，指向性構造發(fā)育，并常伴一些與主干斷層方向一致的逆沖斷層。內帶：強變形（隱蔽）；中帶：強變形（褶，斷）；前鋒帶：變形最強；外帶：前陸盆地；后緣帶。2、構造分層 表現在垂向上各推覆體疊層式的變化。3、構造分段 逆沖推覆體的逆沖斷層系，在走向上表現出分段性變化。五、逆沖推覆五、逆沖推覆 構造的擴展構造的擴展 逆沖推覆構造的擴展包括兩種方式：其一，為前展式或背馱式，其二，為后展式或上疊式。 前展式中每一新的逆沖斷層發(fā)

43、育在先存逆沖斷層的下面，各逆沖巖席依次向逆沖方向或前陸擴展，并增生在前進中的逆沖巖席的前鋒。越形成早的逆沖斷層變形也越強烈。 后展式中每一新的逆沖斷層發(fā)育在先存逆沖斷層的上面，各逆沖巖席依次向逆沖來源方向或腹陸擴展，并增生在前進中的逆沖巖席的后緣。六、逆沖作用與褶皺作用六、逆沖作用與褶皺作用 斷彎褶皺作用：與斷坡有關，形成于斷坡之后，翼間角大 斷展褶皺作用：與斷坡有關，形成于斷坡同時，翼間角小 斷灣褶皺作用：與斷坡無關，與順層滑脫有關，形成于順層滑脫斷層同時，翼間角小，產出于順層滑脫斷層終端七、七、逆沖斷層發(fā)育的構造背景逆沖斷層發(fā)育的構造背景 主動大陸邊緣、板塊碰撞帶、盆山過渡帶、擠壓盆地內部

44、(板內)八、逆沖推覆構造的觀察與研究八、逆沖推覆構造的觀察與研究1、地層研究：卷入地層、巖層的組合。2、幾何學研究：空間展布、結構、組合。3、逆沖運移方向確定：弓箭原則；褶皺的倒向；往往是由老地層向新地層發(fā)展；其它標志（次級斷層、剪切帶中的判定標志和斷層中講的運動方向標志等）4、應變測量：有條件的情況下盡可能應變測量、平衡剖面。5、運移距離的確定：根據構造窗和飛來峰；平衡剖面法等。6、形成環(huán)境（物理）：溫度、壓力、差異應力；應變速率、擴展速率；構造層次。7、形成時代：卷入的地層；同位素年齡等。第十四章第十四章 走滑構造走滑構造一、定義：一、定義：走向滑動斷層（走滑斷層）是大型的平移斷層。二二、

45、走滑斷層的基本特點、走滑斷層的基本特點 1、呈帶狀產出，包括一系列與主斷裂相平行或以微小角度相交的次級斷層。單條斷層延伸不遠，各級斷層分叉交織呈辮狀。2、高角度產出，呈線性展布。3、伴生有雁行式褶皺、斷裂及斷塊隆起和斷陷盆地構造。4、斷層兩側地層或巖相帶呈遞進式依次錯移。5、斷層帶呈直線延伸，在航、衛(wèi)片上一般顯示清楚影像特點。三、三、走滑斷層的組合型式走滑斷層的組合型式 走滑斷層的組合型式在雁列式走滑斷層系中，除根據兩盤相對錯移方向分為左行和右行外，還根據雁列斷裂的相對排列和疊置關系，分為左階式和右階式。左階式：指各次級斷裂順走向依次向左錯列。右階式：指各次級斷裂順走向依次向右錯列。四、四、走

46、滑斷層階式彎曲引起的不同受力狀態(tài)走滑斷層階式彎曲引起的不同受力狀態(tài)1、右行走滑斷層右階式彎曲引起拉伸和斷陷盆地；2、右行走滑斷層左階式彎曲引起的擠壓和斷塊隆起3、在平直走滑斷層的終端，主斷裂往往分叉為一套馬尾狀次級斷裂，在一般滑動指向的終端，形成壓性斷裂扇；在滑動指向的另一端形成張性斷裂扇。五、五、走滑斷層的相關構造走滑斷層的相關構造（一）拉分盆地走滑斷層系統(tǒng)中由局部拉伸作用而形成的菱形斷陷盆地。發(fā)育于兩個走滑斷層羽列重疊部位的拉張區(qū)，拉伸軸基本上平行于主斷層。拉分盆地的幾何特點1、形狀似菱形，曾稱菱形斷陷；2、盆地兩側長邊為走滑斷層，兩短邊為正斷層； 3、盆地規(guī)模變化很大，大者達百余公里，寬

47、數十公里；小者長數百米，寬僅數十米。其長寬比大約為3 :1。（二）花狀構造1、定義：在剖面上，一條走滑斷層自下而上由分支斷層呈花狀散開的現象。2、分類 按照其結構和性質分為正花狀和負花狀構造。 正花狀構造：由一條陡產走滑斷層向上分叉撒開，各分叉斷層自下而上自內而外逆沖，構成背沖構造，各分叉斷層下陡上緩呈凸面向上，向下匯聚成一條斷層。剖面上形成似地壘式構造。 負花狀構造：在形態(tài)上與正花狀構造相引以為似，但各分叉斷層為正斷層，各分叉斷層面凹面向上，構成地塹式向斜構造。 花狀構造一般發(fā)育在未受強烈變形的地區(qū)，正花狀構造形成于區(qū)域性壓剪性應力場背景，即走滑斷層兼有壓逆性質；負花狀構造形成于區(qū)域性張剪應力場背景，即走滑斷層兼有張性正斷層性質。（三）雁列式構造、雁列式褶皺（四）牽引式彎曲（五）雙重構造 表現為兩條走滑斷層圍限的斷塊中形成一套與主斷層斜交的次級雁列式走滑斷層的現象。六、六、走滑斷層的發(fā)育背景走滑斷層的發(fā)育背景1、大洋中脊或洋陸轉換帶2、盆山轉換帶3、大陸造山帶或高原的內部第十五章第十五章 韌性剪切帶韌性剪切帶一、定義一、定義韌性斷層又稱韌性剪切帶，它是巖石在塑性狀態(tài)下剪切作用于形成的強烈變形帶。長寬比至少大于5 : 1的高剪應變帶。一條向下切割的大斷裂，在淺層次為脆性斷層，向深層次則過渡為韌