构造地质学复习资料（跃）

复习题一

1、什么是地质构造、构造地质学？ 2、地质构造的尺度划分。

答：1、地质构造是指组成地壳或岩石圈的各部分岩石（岩层或岩体）———即各地质体的 形态特征、在几何空间上的相互关系。构造地质学是研究地壳或岩石圈的地质构造 的科学。

2、1巨型和大型地质构造 指成百上千公里的大规模的乃至全球性的地质构造，如板 块边界、深大断裂等。2.中、小尺度地质构造 指手标本——几十上百公里规模 的地质构造，如褶皱、断层、节理、面理、线理等。3.微型地质构造（显微构造） 指必须利用显微工具才能观察的微型地质构造。 复习题二

1、如何利用沉积岩层的原生构造判断沉积岩层的顶、底面？ 2、理解几种主要软沉积物变形的形成机理。 答：1、1交错层理（顶截底切）。交错层理的斜纹层均呈弧形，斜纹层的顶部被截切，与层 系面呈高角度相交，下部常逐渐收敛、变缓，与底面小角度相交或相切。2递变层理 （下粗上细）。从底到顶颗粒由粗逐渐变细，顶面与其上一层的底面是突变的，有明 显的界面。3波痕（峰尖(窄)谷宽(圆)）。波峰指向岩层的顶面，波谷的圆弧则凹向 底面。4泥裂。在剖面上一般呈“V”型（有时切穿层面也可呈“U”型）裂口其“V” 型的开口指向岩层的顶面。5雨痕和冰雹痕（边缘凸起向上）。岩层的顶面有凹坑， 上覆岩层底面形成瘤状突起的印模。6冲刷面（碎屑位于岩层底部）。7．底面印模 （凹坑位于岩层顶面，印模位于岩层底面）。8古生物的埋藏标志。

2、1压模与火焰状构造。压模是当砂层沉积处在塑性状态的泥质层之上时由于超负载 或差异负载作用使沉积物发生垂向流动而成。 火焰状构造是塑性状态的泥质沉积物 挤入负载瘤状突起之间形成的。2球状和枕状构造。球状和枕状构造是由于地震、 水体扰动和局部负重使砂层破裂、下沉而形成的。3滑塌构造与卷曲层理。滑塌构 造是指松散沉积物在未固结成岩之前，在重力的作用下沿斜坡向下滑塌（或滑动） 而形成滑塌褶皱、滑塌断层及滑塌角砾岩等一系列构造及其伴生产物的现象。卷曲 层理是具有强烈卷曲或复杂褶皱的变形纹层。有的是由于未固结沉积物发生差异液 化、侧向流动而成；有的则是因水流的拖曳作用引起层理变形所致。4砂岩墙和砂 岩床。砂岩墙和砂岩床的成因相当复杂，但主要是未固结碎屑物质液化后贯入到裂 隙中形成的。5碟状构造。它们的形成与沉积物中的水分向上流动有关。 复习题三

1、走向、倾向、倾角、倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧伏角 2、熟练掌握倾斜岩层地质界线的“V”字型法则。 3、掌握水平岩层地质界线的特点。

4、地层的接触关系有哪些类型？掌握各类型接触关系的含义。 5、如何确定不整合的形成时代？

答：1、走向。倾斜平面与水平面的交线叫走向线，走向线两端延伸的方向即为该平面的走 向。倾向。倾斜平面上与走向线相垂直的指向下方的斜线叫倾斜线，倾斜线在水平 面上的投影所指的平面倾斜的方位即倾向。倾角。倾角是指平面上的倾斜线与其在 水平面上的投影线之间的夹角。倾伏向（指向）。是指某一直线在空间的延伸方向， 即某一倾斜直线在水平面上的投影线所指示的该直线向下倾斜的方位，用方位角或 象限角表示。倾伏角。是指某一直线的倾斜角度，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 的锐角即为此线在那个面上的侧伏角。侧伏向。就是构成侧伏角的走向线的那一端 的方向。

2、倾斜岩层在地表的出露界线或地质界线常以一定规律展布。穿越沟谷和山脊的地质 界线的平面投影均呈“V”字形态，这种规律叫“V”字形法则。1当地层倾向与地 形坡向相反时，岩层界线的弯曲方向与等高线相同。但岩层界线的紧闭程度比等高 线的紧闭程度开阔 。记作“相反相同”2当岩层倾向与地形坡向相同，且地层倾角 大于地形坡度角时，则岩层界线的弯曲方向与等高线相反。记作“相同相反”3当 岩层倾向与地形坡向相同，且地层倾角小于地形坡度角时，则岩层界线的弯曲方向 与等高线相同。地质界线的紧闭程度比等高线的紧闭程度大。记作“相同相同”。

3、岩层面呈近水平状态，即同一层面上各点的海拔高度都基本上相同的岩层，称为水 平岩层。1在地形地质图上，岩层面的出露界线与地形等高线平行或重合。2岩层出 露宽度是其上层面与下层面出露界线间的水平距离。3在岩层层序正常的情况下， 地质时代较新的岩层叠置在较老的岩层之上。4岩层顶、底面之间的垂直距离为岩 层的厚度。

4、1整合接触。相互平行或近于平行的、连续沉积的新老地层之间的接触关系，称为 整合接触。2不整合接触。不整合接触是指呈沉积接触关系的上下两套地层之间 有明显的沉积间断，或两套地层之间有明显的地层缺失。平行不整合接触（假整 合接触）。是指不整合面上下两套地层的产状彼此平行（或基本一致）的不整合接 触关系。角度不整合接触。指不整合面上下两套地层产状不同、以角度相交的不 整合接触关系。

5、不整合的形成时代，就是呈不整合接触的上下两套地层之间所缺失的那部分地层的 时代。即通常以不整合面下伏地层中最新地层的时代为下限，以上覆地层中最老地 层的时代为上限。 复习题四

1、内力、应力、正应力、剪应力的概念。单轴应力状态下，物体内部任意截面上的正应力、 剪应力与截面方向的关系(即单轴应力状态的二维应力莫尔圆表示的应力含义)。

2、主平面、主应力、主应力轴、最大主应力(σ1)、中间主应力(σ2)、最小主应力(σ3)、应 力差的含义。应力差与变形的关系。

3、应力场、构造应力场、应力轨迹、应力集中的含义。

答：1、内力。内力是物体内部各部分之间的相互作用力。在外力作用下所引起物体内部内 力的改变量称为附加内力，或简称内力。应力。在内力均匀分布的情况下作用于单 位面积上的内力，称为应力（用符号σ表示）。正应力、剪应力。如果内力Δp 与截 面ΔA 不相垂直，可将内力Δp 分解为垂直于截面ΔA的分力ΔN 和平行于截面 ΔA 的分力ΔT。相应地垂直于截面ΔA 的应力σ称为正应力，或称直应力：σ＝ ΔN/ΔA。平行于截面ΔA的应力τ，称为剪应力，又称为切应力：τ=ΔT/ΔA。 课本P84或课件：No3-1 第3章 地质构造分析力学基础（一）

2、物体受外力作用后，其某一点的应力状态，可以截取包含该点的一个无限小的单元 体——立方体来观察。当物体受力处于平衡状态时，该微小立方体相互垂直的某六 个面上只有正应力作用而无剪应力的作用。这些只有正应力作用而无剪应力作用的 截面叫主平面。这个截面上的正应力叫主应力，主应力作用的方向为主应力轴。一 般情况下，这六个面上三对主应力值是不相等的，分别称为最大主应力(σ1)、中 间主应力(σ2)和最小主应力(σ3)。（注意：它们的大小关系不只是绝对值的大小， 而是与主应力作用的方向有关。）应力差。最大主应力(σ1)与最小主应力(σ3)之差

称为应力差。应力差与变形的关系。应力差愈大其所引起的形状变化也愈明显。

3、我们把一定范围内某一瞬时各点的应力分布状态称为应力场，而把在地壳一定范 围内某一瞬时各点的应力分布状态称为构造应力场。应力场通常以主应力（或剪 应力）方向和数值的变化来表示。一般情况把各连续点的最大主应力和最小主应 力方向（或剪应力方向）连成相互正交的曲线来定性地表示。这些正交曲线就叫 作主应力轨迹，或称为应力迹线或应力网络。当物体内部质点分布不均匀（如有 孔洞、缺口或微裂隙）时，就会产生局部应力集中而易于变形甚至破裂。 复习题五

1、变形的方式有哪五种？

2、名词解释：均匀变形、非均匀变形、应变、线应变、剪应变、应变椭球体、应变主 轴、递进变形。

3、变形的五种方式中，哪些属于均匀变形和非均匀变形？ 4、岩石的变形包括哪几个阶段？

5、抗压强度、抗剪强度、抗张强度的大小关系。 6、什么是剪裂角、共轭剪裂角？ 7、库仑破裂准则的基本含义。

8、脆性岩石与韧性岩石的剪裂角，哪种较大？ 9、应变椭球体中包括哪三个应变主轴？

10、应变椭球体的AB面、AC面、BC面等三个主平面中，哪个主平面上受到最大压 缩，属于挤压变形面。哪个主平面上受到最大的拉伸，属于张性面？ 答：1、拉伸、挤压、剪切、弯曲和扭转。

2、均匀变形。物体各部位的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形。其特 征是：A.原来的直线或平面，变形后仍然是直线或平面；B.原来互相平行的直线或 平面，变形后仍然互相平行。非均匀变形。物体各部位的变形方向、性质和大小有 差异的变形称为非均匀变形。其特征是：A.原来的直线或平面，变形后为曲线或曲 面；B.原来互相平行的直线或平面，变形后不再互相平行。 应变是指物体的相对变 形量。（它是衡量物体变形程度的一个度量概念，所以是没有单位的。）线应变是指 物体内某方向单位长度线段的改变量。剪应变。物体变形时，其内部相交直线之间 的夹角往往会发生变化。我们将物体内初始相互垂直的两条交线变形后其直角的角 度改变量（ψ）称为角剪应变。角剪应变的正切函数值称为剪应变（γ）：γ＝tan ψ。线段向右偏斜，剪应变为正；向左偏斜，剪应变为负。应变椭球体。用来描述 物体变形时的变形程度和变形方向的假想椭球体，称为应变椭球体。应变主轴。应 变椭球体中有三个只有线应变而无剪应变、在变形前后都相互垂直的方向，称为应 变主方向。平行于应变主方向的三个轴称为应变主轴。分别称为最大应变主轴(A轴 或X轴)、中间应变主轴(B轴或Y轴)、最小应变主轴(C轴或Z轴)。应变主方向上 的线应变称为主应变。习惯上分别以λ1、λ2和λ3代表它们的应变（λ1≥λ2≥ λ3）。递进变形。岩石内部的应变状态发生连续变化的现象称为递进变形。

3、拉伸、挤压、剪切均属于均匀变形。 弯曲、扭转均属于非均匀变形。

4、岩石变形的阶段。1.弹性变形阶段。岩石在外力作用下发生变形，当外力解除后， 又完全恢复到变形前的状态，这种变形称为弹性变形。 2.塑性变形阶段。当应力超 过岩石的弹性极限后，外力解除后岩石已不能完全恢复原来的形状，保留一定的永 久变形，这种变形称为塑性变形。3.断裂变形阶段。岩石开始发生破裂时的应力值， 称为岩石的强度极限，又称为破裂极限。当应力达到或超过其强度极限时，岩石内 部的结合力遭到破坏，产生破裂面，即发生断裂变形。

5、抗压强度＞抗剪强度＞抗张强度

6、剪切破裂是剪应力作用产生的破裂，破裂面(简称剪裂面)与最大主应力σ1方向之间 的夹角θ称为剪裂角。剪切破裂面常是两组对称地斜交于最大挤压的σ1方向。这 样的两组剪切破裂面称为共轭剪裂面。两共轭剪裂面之间的两面角2θ称为共轭剪 裂角，简称共轭角。

7、课本P104或课件：No3-2 第3章 地质构造分析力学基础（二）

8、相同的变形条件下，脆性岩石＞韧性岩石的内摩擦角。所以脆性岩石的剪裂角较小, 而韧性岩石的剪裂角较大，接近于45o。

9、最大应变主轴(A轴或X轴)、中间应变主轴(B轴或Y轴)、最小应变主轴(C轴或Z 轴)。

10、a.垂直于C轴的AB面上的物质受到最大压缩，为压性面。代表强烈挤压变形面的 方位（如褶皱轴面、劈理面等）。b.垂直于A轴的BC面物质受到最大的拉伸，为张 性面。代表张性构造面的方位（如张节理面等）。c.平行于A轴的方向物质受到最大 拉伸。在这个方向上常有矿物的定向排列（如拉伸线理、生长线理等）。 复习题六

1、围压、温度、孔隙流体、孔隙压力等因素，分别对岩石变形有怎样的影响？ 2、名词解释：松弛、蠕变。

答：1、1围压效应。岩石处于地下深处时，承受着周围岩石对它施加的围压作用。许多实 验证明，随着围压的增大，岩石的弹性极限（屈服极限σy)和强度极限(σR)都有 很大的提高，岩石的韧性增强。2温度效应。许多岩石在常温常压下是脆性的。随 着温度升高，岩石的屈服应力随之降低，弹性减弱，韧性显著增强。易于变形（指 形态的改变）。3溶液的影响。当岩石中含有溶液或水汽时，一方面由于水的润滑 作用以及对晶键的弱化作用，岩石的弹性极限降低了，塑性增加了，使岩石易于 变形。另一方面，在应力作用下，溶液有利 于重结晶作用，可促使某些矿物溶解 或形成新矿物，从而有利于易于塑性变形。4孔隙压力的影响。岩石孔隙内流体的 压力称为孔隙压力。实验证明，孔隙压力降低了围压的作用。岩石中孔隙压力增大， 岩石的屈服极限和强度极限都随之降低，易于破裂。这种现象称为应变软化，即使 岩石在较小的外力作用下就能发生较大的变形。

2、岩石应变保持不变的状态下，随着时间的推移，应力将减小以至消失，这种现象称 为松弛。岩石在应力长期作用下，即使应力很小也会缓慢地发生永久变形，这种现 象称为蠕变。 复习题七

1、褶皱的基本类型及其特征。

2、褶皱要素：核、翼、翼间角、枢纽、轴面的含义。

3、根据褶皱转折端的形态、翼间角大小、枢纽产状、轴面和两翼产状，分别如何描述 各种形态的褶皱。

答：1、1背斜褶皱（背形褶皱）：岩层向上凸起，核部由较老地层组成、翼部由较新地层组 成的褶皱。2向斜褶皱（向形褶皱）：岩层向下凹，核部由较新地层组成、翼部由较 老地层组成的褶皱。

2、核。指褶皱的中心部位的岩层。翼。泛指褶皱两侧比较平直的部分。翼间角。指正 剖面上两翼间的内夹角。圆弧形褶皱的翼间角是指通过两翼上两个拐点的切线之间 的夹角。枢纽。指单一褶皱面上的最大弯曲点的连线。轴面。各相邻褶皱面的枢纽 连成的面。

3、1转折端的形态。 A圆弧褶皱。转折端呈圆弧形弯曲的褶皱。B尖棱褶皱。转折端