地质构造一点通,一图一文,看完的都懂了!

张工注册工程师基础类2018-10-09 00:27:24


地质构造


地质构造:指组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生变形和变位,如褶皱、节理、断层、劈理以及各种线理和面理构造等.

地质构造的规模,大的上千公里,需要通过地与地球物理资料的综合分析和遥感资料的解译才能识别,如岩石圈板块构造;小的以毫米甚至微米计,需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到,如矿物晶粒的变形、晶格位错等。


褶皱构造:岩层在侧方压应力作用下发生的弯曲叫褶曲。褶曲仅指岩层的单个弯曲,而岩层的连续弯曲则称为褶皱。褶曲的基本类型有两种:背斜和向斜。背斜是核部的岩层相对较老,两翼的则较新的褶曲。向斜是核部的岩层相对较新,两翼的则较老的褶曲。


断裂构造:岩石受应力作用而发生变形,当应力超过一定强度时,岩石便发生破裂,甚至沿破裂面发生错动,使岩层的连续性完整性遭到破坏的现象,称为断裂构造。断裂构造包括两类:按断裂两侧的岩是否发生明显的滑动,可分为节理、断层。


(1)按照构造形成的时间顺序分类


按照构造形成的时间顺序可将地质构造分为原生构造和次生构造,次生构造是构造地质学研究的主要对象。

原生构造:在成岩过程中形成的构造。火成岩的原生构造主要是受岩浆流动与冷凝收缩的力的作用产生的,火成岩的原生构造主要是受岩浆流动与冷凝收缩的力的作用产生的。分为原生流动构造与原生破裂构造两种。原生流动构造是固态物体在液态岩浆流动中形成的定向构造,如由岩浆早期晶出的片状、板状矿物与扁平状析离体、捕虏体的定向排列形成的流面,由岩浆早期晶出的柱状、针状矿物的定向排列形成的流线;原生破裂构造有柱状节理以及根据节理与流面或流线的产状关系分出的纵节理、横节理、斜节理与层节理。


沉积岩的原生构造主要是受地表营力的作用产生的。包括层理、层面构造、层内构造与穿层构造。


①层理构造指沉积岩中的成层构造,其成层性是通过沉积物的成分、粒度、色调的变化而显现的。构造层理是研究次生构造的基本参考面,是一种重要的原生构造。

②层面构造主要指波痕、泥裂、雨痕、印模、虫迹等,这类构造发育于沉积岩层的顶面或底面,在野外可用来鉴别地层的顶、底面,以判断地层层序的正常与倒转。

③层内构造主要指限于某一岩层中的原生构造,如粒序层、交错层、层内褶皱与层内断层等,其中除层内断层外,也均可根据它们的内部结构特点来鉴别地层的顶面或底面。

④穿层构造主要指发育于多层岩层中的背斜或断层,称为同沉积背斜或同沉积断层。同沉积背斜是在区域性地壳拗陷并不断接受沉积的盆地中的局部上隆部位上逐渐发育的背斜,因此具有原始的上拱弯曲状态,其轴部地层厚度小于翼部,轴部碎屑沉积物的粒度则大于翼部同一层沉积物的粒度。


同沉积断层又称生长断层是指与沉积作用同时活动的断层,一般发育于沉积盆地的边缘,具有正断层性质。盆地所在为断层的下降盘,其地层厚度明显大于断层的上升盘,且断距随深度而增大,即地层时代愈老,断距愈大。另外,韵律层也是一种原生的穿层构造,是由多个粒序层依序叠置而组成的。


次生构造:岩石形成以后受构造运动的作用产生的构造变形,是构造地质学的主要研究对象。次生构造包括褶皱、节理、断层、劈理、线理等。 


(2)按照变形性质分类


连续变形构造:岩层连续性未受到破坏的构造,变形性质属塑性变形,如褶皱等。


非连续变形构造:岩层被切割失去原有连续性的构造,属破裂变形的,如节理、断层。 


(3)按照几何要素分类


面状构造:以几何意义的面所表征的构造,如褶皱轴面、节理面、断层面、劈理面等。通常将具有系统性的面状构造称为面理。


线状构造:以几何意义的线所表征的构造,如褶皱枢纽、断层擦痕、非等轴矿物的定向排列、两个构造面的交线等。各面状、线状构造还可区分为抽象性的(如褶皱轴面、枢纽、二构造面的交线)与分划性的两种。前者只具几何意义而非具体存在,后者则是具体存在的面、线构造。 


根据面状、线状构造在地质体中的分布特点可分为:

①透入性构造,指在地质体内在一定尺度上均匀、连续且按一定格式排布的面状构造和线状构造,如劈理、片麻理、片理以及各种小型线理;

②非透入性构造,指非均匀、不连续且以分隔性方式产出于地质体中的面状构造和线状构造,如节理面、断层面以及大型的杆状构造、窗棂构造等。地质构造的透入性和非透入性是相对于观察构造的某种尺度而言的,较大范围的尺度上的透入性构造在较小尺度上也可成为非透入性构造;通常透入性构造是针对小型构造和显微构造两种尺度而言的。


褶皱


褶皱构造:在地壳运动的强大挤压作用下,岩层会发生塑性变形,产生一系列的波状弯曲,叫做褶皱。从原理上讲褶皱产生是个相当简单的过程,但是由于形成原因不同褶皱也分为很多种。


枢纽:在褶皱的各个横剖面上,同一褶皱面的各最大弯曲点的联线称枢纽。


轴面:又称枢纽面,指相邻褶皱面上的枢纽联成的面。


轴迹:轴面与地面或任一平面的交线。


槽线:向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点为“槽”,它们的联线为槽线。


脊线:向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最高点为“脊”,它们的联线为脊线。


向斜:向斜是凹面的褶皱,形成时间越晚越靠近中心。向斜是典型的向下弯曲的褶皱,指向上方。它的顶部还会被侵蚀,所以我们只能看到它形成的边缘。


背斜:背斜和向斜类似,只是跟它反过来。背斜是凸起来的褶皱,形成时间越早越靠近中心,侧面常常是向斜。不过在现实中,还会发生断裂和侵蚀让二者分开。背斜常常会产生许多优良的有气圈闭地区,适合勘探石油。


尖棱褶皱:这种褶皱常被石油公司称为V形褶皱,顾名思义就是常呈现V形的褶皱。常常因为当地抗压应力而形成,但要成型还需要一些非常具体的条件。总共有四个发展阶段:曲形成核、平行褶皱、两翼伸开/中间锐化、尖棱褶皱收紧。




平卧褶皱:平卧褶皱是被颠倒的褶皱,一个翻转或是彻底倒转的褶皱,有一定角度的轴向面,一侧的地层被翻转。平卧褶皱的轴线基本上保持水平。



等斜褶皱:等斜褶皱两翼的角度在0°到10°之间,两翼基本是平行的。


穹隆:穹隆在地质结构学上是由于对称的背斜彼此交叉并深入到彼此顶部形成的。它的形成原因是再折叠的水平应力和大气冲击/穿刺作用(更深又更轻的部分向表面移动的竖直位移)。


盆地:盆地在某种程度上是与穹隆相反的褶皱,因为先前平躺在地面的岩层构造变形导致大规模岩层结构重构。构造盆地就是地质凹陷。


同沉积褶皱-在岩层形成的同时逐渐变形而形成的褴皱.

隔档式褶皱:由一系列平行的背斜和向斜相间组成,其中背斜是紧闭的,而向斜较开阔。


隔槽式褶皱:由一系列平行的背斜和向斜相间排列的褶皱组成的,其中向斜较紧闭,而背斜较开阔。


纵弯褶皱作用:岩层受到顺层挤压力的作用而发生褶皱,称纵弯褶皱作用。

横弯褶皱作用:岩层受到与层面垂直的外力作用而发生褶皱,称横弯褶皱作用。


弯滑作用:指一系列岩层通过层间滑动而曲成为褶皱的作用。


弯流作用:纵弯褶皱作用使岩层弯曲变形时,不仅发生层间滑动,而且某些岩层内部还出现物质流动现象。


剪切褶皱作用:又称滑褶皱作用,这种作用使岩层沿着一系列与层面不平行的密集劈理面而发生差异滑动而形成“褶皱”。在这种褶皱作用中层理面已不起控制作用,只是反映滑动结果的标志,故又称被动褶皱作用。



柔流褶作用:指高韧性岩石(岩盐、石膏和煤层等)或岩石处于高温高压环境下变成高韧性体,受到外力的作用而发生类似粘稠的流体那样的流动变形,从而形成复杂的褶皱。


膝折作用:是一种兼具弯滑褶皱作用和剪切褶皱作用两种特征的特殊褶皱作用。


节理

节理:断裂两侧岩块沿破裂面未发生显著位移的断裂构造,称为节理。


剪节理:由剪应力作用形成的节理。


张节理:由张应力作用形成的节理。

纵节理:节理走向与褶皱枢纽平行的节理。

横节理:节理走向与褶皱枢纽垂直的节理。

斜节理:节理走向与褶皱枢纽斜交的节理。


走向节理1:节理走向与所在岩层走向大致平行的节理。

倾向节理2:节理走向与所在岩层走向大致垂直的节理。

斜向节理3:节理走向与所在岩层走向大致斜交的节理。

顺层节理4:节理面与所在岩层层面产状大致相同的节理。


纵张节理:主要发育于背斜转折端上,在褶横截面上呈扇状排列,单个节理为尖向下的楔形。


横张节理:发生于岩层弯曲前的横张节理,常追踪早期平面x节理呈锯齿状延伸.岩层弯曲变形后形成的横线节理有两种情况,一种是发育在向斜核部,往往是追踪晚期平面x节理呈锯齿状延伸;另一种是发育在褶皱有明显倾伏的部位,其方位垂直于枢纽方向,节理与所在岩层面垂直,与枢纽的倾伏向相反,其倾角与枢纽倾伏角互为余角。


断层


断层:破裂面两侧岩块发生明显位移的破裂构造称断层。


滑距:指断层两盘实际的位移距离,是根据错动前的一点,错动后被分成两个对应点间的实际距离。


断距:指被错断岩层在两盘上的对应层之间的相对距离。


正断层:指上盘沿断层面相对向下滑动,下盘则相对向上滑动。


逆断层:上盘沿断层面相对向上滑动,下盘则相对向下滑动。


平移断层:两盘沿断层面走向相对移动。


地堑:是由走向大致平行、倾向相反、性质相同的两条(或数)断层组成,它们中间共用一个下降盘。


地垒:是由走向大致平行、倾向相反、性质相同的两条(或数)断层组成,它们中间共用一个上升盘。



阶梯状断层:由若干条产状大致相同的正断层组合而成。


叠瓦状断层:由若干条产状大致相同的逆断层组合而成。


裂谷:指在区域隆起背景上以断陷谷为特征的大型复杂地堑系,它在地质和地球物理等方面均具一定特征。


深大断裂:规模大,延伸可达数百甚至上千公里,切割深。向下切割可达硅镁层,甚至切穿地壳或岩石圈。常常上地质构造和发展演化不同的区域构造单元的分界线。



同沉积断层:又称生长断层,主要发育于沉积盆地边缘。在沉积盆地形成发育过程中盆地不断下降,沉积不断进行,盆地外侧不断隆起,这些作用都是由于控制盆地边缘断层的不断活动而发生的。


擦痕:断层两盘岩块相对错动时在断层面上因摩擦和碎屑刻划留下的痕迹,表现为一组平行均匀的细纹。据此可判断断层的存在和相对运动方向。


阶步:断层两盘岩块相对错动时在断层面上因摩擦和碎屑刻划留下的痕迹,表现为一组与擦痕大致垂直的微小陡坎。由局部阻力差异或断层间歇性运动的顿错而成。


韧性断层:又称韧性剪切带,是岩石塑性状态下剪切作用形成的强烈变形带。具断层状位移,但无明显的破裂面。


劈理


劈理:是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。


流劈理:是由片状、板状或扁圆状矿物或其集合体的平行排列构成的。


破劈理:指岩石中密集的(间距小于10mm)且平行排列的一系列破裂面,其力学性质与剪节理相同。


滑劈理:又称应变滑劈理、折劈理(褶劈理),是一组切过早期形成的劈理(流劈理)的破裂面,并沿破裂面发生滑动,使早期片理产生微型褶皱。


轴面劈理:指产状平行于或大致平行于褶皱轴面的劈理。主要发育在强烈褶皱的岩层里。


线理


线理:线理是一种描述性术语,泛指岩石内部或表面上的各种平行线状构造。


拉伸线理:由拉长的砾石、鲕粒、岩屑、矿物颗粒或矿物集合体等平行定向排列构成的。


石香肠构造:又称布丁构造,是在不同性质的岩石相间成层,其之间有明显的韧性差的条件下,受到垂直岩层挤压而形成的一种构造,其部面形态似肠,故取名石香肠。


窗棂构造:是强烈褶皱岩层中一种大型线理,外形呈一系列圆柱体或呈波状起伏的浑圆状棂柱。


铅笔状构造:是褶皱的泥质板岩或粉砂质板岩中常见的一种构造。成因解释之一是由二组或两组以上平行面状构造交切分割而成。有的是层理与劈理交切,有的是劈理与劈理交切。


杆状构造:由石英、方解石或其它成分单一的强硬岩石所构成,成束成带地在一定变质岩层中出现。其杆的成分与所在岩石不同。常是垂直于枢纽方向辗滚作用的结果,其延伸方向平行于枢纽而与运动方向垂直(属b轴线理)。 


地质构造博大精深,小编水平有限,简单罗列构造基本知识,仅供参考!

素材来源:矿业界

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