构造地质复习资料 44整理版
《构造地质学》2008年复习重点
第一章:序论
构造:地壳或岩石圈各个组成部分的形态特征及其相互结合方式。 按构造的成因分类:原生构造和变形构造。
原生构造:岩石或岩层在形成过程中产生的原始构造,如沉积岩的层理和火山岩的流动构造等。 变形构造:原生构造在地质应力作用下发生位态或面貌的改变而形成的构造,如褶皱、断层等。变形构造还可以进一步变形,形成叠加的变形构造。是构造地质学的主要研究内容。
第二章: 原生构造
沉积岩和岩浆岩在成岩过程中形成的原始构造 第一节 沉积岩层的原生构造 一、层理
层理:沉积岩最常见的一种原生构造,岩石成分、结构和颜色在剖面上变化所呈现的一种成层构造,是沉积环境变化的反映。
层面:沉积过程的小间断面,经常发育层面构造。 岩层: 上、下层面限制的岩性大致相同的岩体。 岩层厚度:上、下层面的垂直距离。 层理的判别:
1.成分变化:同一岩层中沉积物成分的层状变化,如灰岩与泥灰岩互层;成分均一的巨厚岩层中特殊成分的薄夹层,如白云岩中的燧石条带。
2.结构变化:碎屑沉积岩层一般由不同粒度、不同形状的颗粒分层堆积而成,形成粒序层理,根据碎屑粒度和形状的变化可以识别层理。
3. 颜色变化:岩层中颜色不同的夹层或条带所指示层理。
4.层面原生构造: 一般层理和层面平行,所以波痕、底面印模、暴露标志等层面原生构造也可以作为确定和识别层理的标志。
二、 沉积岩层顶底面的判别
1、斜层理(交错层理):风及流水等动力介质形成的,由主层面及与之斜交的层理组成的原生层理构造。
斜层理确定岩层顶、底面的判别特征是:每组斜层理与层系顶部主层面成截交关系,而与层系底部主层面呈收敛变缓而相 切的关系,弧形层理凹向顶面。
2、 粒序(递变)层理:沉积岩中由沉积碎屑粒度变化形成粒序层理。
特点:在单一岩层中,从底面到顶面粒度由粗到细,如由底部的砾石或粗砂向上递变为细砂、粉砂以至泥质,递变层理的顶面与其上一层的底面常为突变界面。
3、 波痕:波痕是沉积物表面由于水和空气流动而形成的一种波状起伏不平的层面构造。
振荡式浪成波痕一般为对称型,流水作用形成的一般为不对称型。
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确定岩层顶、底面的主要标志是:尖脊指向顶面,圆弧状波谷则指向底面。
4、 层面暴露标志:当未固结的沉积物暴露在水面之上时,其表面会留下各种成因的暴露标志。常见的暴
露标志有泥裂、雨痕等。
1) 泥裂(干裂):未固结沉积物露出水面,干固收缩形成楔状裂缝。平面上多呈网状,剖面上呈“V”
形。泥裂被上覆沉积物填充,使填充层的底面形成底面脊状印模。 泥裂和脊状印模的尖端均指向岩层底面。
2) 雨雹痕:是当雨点或冰雹落在含水未固结泥、粉砂质沉积物表面时,冲打出的圆形凹坑及其凸起
的边缘。雨痕被上覆沉积物填充掩埋并成岩后,岩层面上会留下凹坑,在上覆岩层底面形成凸起印模。
5、 生物标志:植物根系、贝壳类化石、叠层石等。
6、 冲刷槽和冲刷印模:水流的冲刷或水流携带物的刻划在松软细粒沉积物表面留下的沟槽称为冲刷槽。
冲刷槽被砂质沉积物充填,成岩后在上覆岩层底面形成凸起印迹称作底面印模。 7、 火山岩原生构造:枕状熔岩的形状;冷凝边及烘烤边;气孔的变化。
第二节 岩层间的原生接触关系
整合接触:上、下地层沉积层序无间断,产状一致,岩性及所含化石一致或递变。地壳相对稳定、缓慢下降接受连续沉积形成。
不整合接触:上、下地层层序间断,即先后沉积的地层之间存在地层缺失。
不整合面:不整合接触的上、下地层之间的沉积间断面。代表无沉积作用的沉积间断期,或已有沉积岩石被剥蚀的剥蚀期。 一、 不整合的类型:
1、平行不整合(假整合):两套产状相互平行的沉积岩形成的不整合接触关系。上、下两套地层间存在地层缺失,但产状彼此平行。
形成过程:下降-沉积 上升-沉积间断、剥蚀 下降-再沉积。(地壳相对稳定、垂直升降)
2、 角度不整合(不整合):年轻沉积岩层覆盖于被褶皱或掀斜的早期地层之上而形成的不整合接触关系。 形成过程:沉降-沉积 变形与隆升-剥蚀 沉降-沉积。(构造运动、造山运动)
上、下两套地层间不仅存在地层缺失,而且产状不同,上覆地层的底面切过下伏构造并与不同时代地层的界面接触。上、下地层间存在变形样式与强度、变质程度和岩浆活动的明显差异。在地质图和剖面图上,角度不整合表现为上覆地层底面的地质界线截切下伏不同时代地层的地质界线。
3、 非整合:层状沉积岩覆盖于侵入岩和深变质岩形成的剥蚀面上而形成的不整合关系。代表较深或时间
较长的剥蚀期。 二、 不整合的判别标志
a) b) c) d) e) f)
地层标志:时代、岩性、古生物 地层产状的不同
古风化面(古土壤、古铁帽等表生地质现象) 变形特征
变质和岩浆岩特征
底砾岩:位于不整合面之上地层底部,代表长期沉积间断以后,一个新的沉积时期开始的产物。底砾岩的判别:①位于侵蚀面上,层位相当稳定。②砾石的成分比较简单,源于下伏各岩层。以石英质的砾石最多。③砾石的磨圆度良好,分选也好。④同一底砾岩层中的砾石及砂粒,自下而上变细,磨圆度变好。
三、 不整合时代的确定
形成时代指不整合面上下地层间缺失地层的时代,即下伏最年轻地层到上覆最老地层的时代。 四、 不整合的意义:反映地壳变动时期,同时反映古地理特征。
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第三节、 岩浆岩的原生构造
岩浆岩原生构造:岩浆向上运移,侵入围岩或喷溢地面并逐渐冷凝固结过程中所产生的构造。
1)液态岩浆流动阶段,形成原生流动构造; 2)岩浆冷凝固化阶段,形成原生破裂构造。
3)两个阶段之间- 岩浆塑性阶段,形成原生塑变构造。 一、流动构造
在岩浆流动过程中,岩浆内先期结晶的矿物颗粒、析离体或围岩捕虏体等,受岩浆流动的影响而发生定向排列,形成原生流动构造。
1、 线状流动构造(流线构造):矿物、包裹体等因岩浆流动而平行排列形成的线状定向构造。
2、 面状流动构造(流面构造):矿物及扁平包裹体在岩浆流动过程中顺流动方向平行排列形成的面状构造。 3、火山岩的流纹构造:熔岩流动形成的由不同颜色矿物或火山玻璃组成的层状色带。 4、火山岩的绳状构造:熔岩表面呈绳索状扭曲的构造。 5、气孔构造和杏仁构造、枕状构造。 二、侵入岩体的原生塑性变形构造
也可称为同侵位变形构造,是岩浆侵位冷却过程中受构造应力影响形成的构造,其特征介于流动构造与韧性剪切带变形构造之间。 三、原生破裂构造
火成岩的节理主要与冷缩及出露卸载相关。火山岩的柱状节理主要与冷凝收缩相关。
第三章:基本构造要素及其产状测定
第一节、基本构造要素及其产状测定 构造地质学:主要研究对象是变形构造。
构造:地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合的方式和面貌特征的总称 产状:构造的空间表示,构造的空间产出状态,包括形态和方位。
基本构造要素:用于描述构造产状的基本几何要素。可分为面状要素和线状要素。 面状构造:可以用平面表示产状的构造。如岩层、断层等。
线状构造:可以用直线表示产状的构造,如线理、褶皱的枢纽和断层面擦痕。 面状构造的产状要素(表示方法)
1、 走向:面状构造与水平面的交线所指方向。
2、 倾向:倾斜平面上与 走向线垂直的线叫倾斜线,倾斜线在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜
的方位。
3、 倾角:倾斜线与其在水平面投影的夹角。
面状构造产状在地质图上的表示:
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构造地质复习资料 44整理版 线状构造的产状要素:
可以用直线表示产状的构造,如线理、褶皱的枢纽和断层面擦痕。
线状构造产状要素表示方法: 1. 独立的产状要素:
倾伏向:倾斜直线在水平面的投影线所指示的该直线向下倾斜的方向。 倾伏角: 倾斜直线与其水平投影线间所夹之锐角。 2. 与面状要素共同表示的线状要素:
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:面状构造走向线上,与线状构造构成侧伏锐角开口的那一端的方位。
第二节、构造要素的极射投影
第三节、岩层产状及地质界线的平面投影特征
地质界线:不同岩层界面(或断层面)与地面的交线,是地质图表示的基本内容,其形态决定于岩层(断层)的产状与地形的关系。
一、水平岩层:层面近水平的岩层,倾角0~5度。
水平岩层在地形图中的表现特征为其层面界线与等高线平行。 二、直立岩层:层面近直立的岩层,倾角85~90度。
地质界线不受地形影响,宽度等于厚度;地质界线一般为直线,弯曲反映岩层走向的变化,宽度的变化反映厚度的变化。 三、倾斜岩层
倾斜岩层的水平投影特征:V字形法则
相反相同:地层倾向与地形坡度方向相反,地质界线与等高线弯曲方向相同,但曲率较小。 相同相同:地层倾向与地形坡度方向相同,倾角小于地形坡度,地质界线与等高线弯曲方向相同,但曲率较大
相同相反:岩层倾向与地形坡度方向相同,倾角大于地形坡度。地质界线与等高线弯曲方向相反。 第四节、岩层产状及厚度的测定 第五节、地质图制图
第四章:变形力学分析及变形机制
第一节、应力和应力摩尔圆
a) 应力:受力物体表面或内部单位面积的附加内力。
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