构造地质学学习总结

1、构造地质学的定义和研究内容定义：构造地质学是地质学的基础学科之一，主要是研究组成地壳的岩石、岩层和岩体在 岩石圈中力的作用下变形形成的各种现象（构造）。研究这些构造的几何形态、组合形式、 形成机制和演化过程，探讨产生这些构造的作用力和方向、方式和性质。研究内容：构造地质学的主要研究对象是中、小型构造。1、构造对沉积的控制作用2、构造对岩浆活动的控制作用3、构造对变质作用的控制作用4、构造对矿产的控制作用构造地质学的进展新构造观：新构造观主要包括以下四点：1、以水平运动为主导的活动论以及渐进突变的旋回式发展是认识和分析构造的根本思想。2、岩石圈是层圈式的，各分层界面常常是活动性构造界面，各分层的

2、构造是不协调的，横 向不均一的。3、构造是多因、多级、多时、多性的。4、挤压、伸展和平移构造共同组成了岩石圈各级各类构造。构造研究方法新进展：1、深层与浅层构造研究的结合2、定量分析从定性到定量，这是构造地质学发展走向成熟的一个标志。定量分析主要包括以下几个 方面：岩石组构运动学及动力学应力场研究（3）古差异应力的计算有限应变分析造山带缩短量的计算3、构造地球化学4、变形矿物动力学从定性到定量，这是构造地质学发展走向成熟的一个标志。定量分析主要包括以下几个 方面：岩石组构运动学及动力学（2）应力场研究（3）古差异应力的计算有限应变分析造山带缩短量的计算3、构造地球化学4、变形矿物动力学构造解析

3、构造解析包括地质构造几何学的、运动学的和动力学解析三个方面。1、几何学解析就是认识和测量各类各级构造的形状、产状、方位、大小、构造内部各要素 之间以及该构造与相关构造之间的几何关系，从而建立一个完整的具有几何规律的构造关系 或型式。2、运动学解析的目的在于再现岩石形成和变形期间所发生的运动，主要是通过对岩石或岩 层中的原生构造，尤其是次生构造的分析揭示其运动规律，解释改变岩层和岩体的位置、方 位、大小和形态的平移、转动、体变及形变的组合情况。3、动力学解析是要阐明产生构造的力、应力和力学过程，其目的是查明变形应力的性质、 大小和方位。构造研究的基本方面1、野外工作是基础2、重视构造几何学的研究

4、3、建立并完善构造模式4、 引进新技术，采用新方法5、组织多学科、多兵种协作攻关，综合研究第二章地质体的产状和地层接触关系一些基本概念地质体是泛指任何成因的天然岩石体，包括沉积成因的岩层，喷出成因的层状火山岩, 侵位成因的岩浆岩体以及受力变形形成的构造。各种地质体的构造都可以归纳为面状构造和 线状构造。面状构造有层理、节理、断层等，以及一些只有几何意义的结构面，如褶皱轴面等。线状构造包括所有呈线状习性的构造，以及各种平面的交线，如褶皱的枢纽和线理等 为确定和表示面状构造和线状构造的空间关系，建立了产状要素的概念。产状要素是用来规 定面状构造或线状构造在三维空间的产出状态，用之表示其与水平参考面

5、和地理方位之间的 关系。面状构造的产状要素平面的产状是以其在空间的延伸方位及其倾斜程度来确定的。任何面状构造或地质体界 面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示。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， 任何一个平面都有无数条相互平行的不同高度的走向线。2、倾向：倾斜平面上与走向线相垂直的线叫倾斜线，倾斜线在水平面上的投影所指的沿平 面向下倾斜的方位即倾向。3、倾角：平面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角，即在垂直于该平面走向的 直立剖面上该平面与水平面间的夹角。*视倾角当观察剖面与岩层的走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线，视倾斜线与其在

6、水平 面上的投影线间的夹角称视倾角，也叫假倾角。视倾角的值比倾角值小，两者之间的关系为：tg0=tgacosw当视倾向偏离倾向越大时，视倾角越小，当视倾向平行走向时，视倾角等于零 线状构造的产状要素直线的产状是直线在空间的方位和倾斜程度，产状要素包括倾伏向、倾伏角，或用其所 在平面的侧伏向和侧伏角表示。倾伏向（指向）：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。倾伏角：指直线的倾斜角，即直线与其水平投影线间所夹之锐角。侧伏角：当线状要素包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面走向间所夹之锐角即为此 线在那个面上的侧伏角。侧伏向就是构成上述锐角的走向线那

7、一端的方位。岩层产状的表示方法1、文字记述岩层产状方法（1）象限角法：以地理子午线（经线）为基准线，走向线、倾向线与它所夹的角，即 为走向或倾向的象限角。（2）方位角法：以地理正北（N）为起点（0），顺时针旋转到岩层的走向线、倾向 线的角度，即为走向和倾向的方位角。岩层的厚度和埋藏深度岩层的露头岩层露头和露头线1、岩层露头：指岩层裸露地表、未被第四系松散堆积层覆盖的部分。2、露头线：岩层露头和第四系在地表的分界线，称为基岩出露线或第四系界线；岩层与地 面的交线，称为岩层面出露线，即岩层露头线。岩层露头线的形态及其影响因素地层的接触关系当一个地区长期处于地壳运动相对稳定的条件下，即沉积盆地缓慢下

8、降，或虽上升但未超过 沉积基准面以上，或地壳沉降与沉积处于相互平衡状态，沉积物则一层层连续堆积而没有沉 积间断。这样一套相互平行或近于平行的新老地层之间的接触关系，称为整合接触。不整合接触沉积接触的上下两套地层之间有明显的沉积间断，即先后沉积的两套地层之间有明显的 地层缺失，这种接触关系为不整合接触。不整合接触有两种类型。1、平行不整合（假整合）：主要表现为不整合面上下两套地层的产状彼此平行。2、角度不整合：主要表现为不整合面上下两套地层产状不同，褶皱型式和变形强弱程度不 同，断裂构造发育程度和性质不同，上下两套地层的构造方向不同。两套地层的变质程度和 岩浆活动也常有明显差异。地理不整合：是由

9、海侵造成的，在较广阔的区域内，地壳不均衡地缓慢下沉或者海水面不断 上升，引起海水不断向大陆侵入。海水占领的面积和沉积范围不断扩大，不断形成新的地层 逐渐向较古老的侵蚀面上超覆。这种新老两套地层之间的接触关系，称为地理式不整合接触。 特点有：（1）分布区域广阔，在不同地段的地层接触关系的类型往往发生变化。（2）不仅下伏地层可以出现缺失现象，而且越向大陆超覆方向的上覆地层底部缺失的 层位越多。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，这种规律叫“V”字形法则，在地形地质图上的特征为：（1）当岩层倾向与地面坡向相反时，穿越沟谷的地质界线

10、，“V”字形尖端指向沟谷上游， 即岩层的倾向；穿越山脊处，“V”字形尖端指向下坡，即岩层倾向相反的方向。地质界线 的“V”字形弯曲较等高线开阔。即“倾反弯小”。（2）当岩层倾向与地面坡向一致，岩层倾角大于地面坡角时，穿越沟谷的地质界线“V” 字形尖端指向沟谷下游，即岩层的倾向；山脊处的地质界线“V”字形尖端指向山脊上坡， 即岩层倾向相反的方向。岩层倾角越陡，“V”字形越开阔，倾角近于90度时，地质界线近 于直线，即“倾大弯反”。（3）当岩层倾向与地面坡向一致，而其倾角小于地面坡角时，地质界线“V”字形尖端在 沟谷处指向上游，；在山脊处指向下坡，且其“V”字形的弯曲较等高线紧闭。即“倾小弯 大”

11、。岩层露头线的形态是指岩层露头线在地面和地质图上的弯曲的形态。影响岩层露头线形 态的因素有岩层产状和地形。1、水平岩层沉积岩层的构造1、层理的形态分类形态分类是一种几何分类，主要依据层理形态及其结构，将其分为水平层理和交错层理。2、层理的识别标志（1）岩石成分的变化（2）岩石结构的变化（3） 岩石颜色的变化（4）岩层的层面原生构造利用原生沉积构造鉴定岩层的顶面和底面面向是指成层岩层顶面法线所指的方向，是成层岩系中岩层由老变新的方向。沉积岩层 的很多原生沉积构造，可以用来确定岩层的面向。1、交错层理交错层理是由纹层互相斜交组成的，常呈弧形，有多种类型。地质构造分析的力学基础 应力的概念面力和体力

12、地壳中作用于岩石上的力有多种，最重要的有两种：重力和面力。重力是一种体力，与质量成正比。对于深埋于地壳中的岩石，其上覆岩石柱的重量是一 种重要的力。所谓体力是指作用于岩石内部每个质点的外力。面力是岩块间的相互作用力，是通过其接触面而传递的，它作用于物体的表面，所以也 叫表面力。应力应力是在面力或体力的作用下引起的，作用在物体内或表面单位面积上的一对大小相等 方向相反的力，应力的方向与力的方向一致。内力：同一岩石内部各质点之间相互作用的力，可分为固有内力和附加内力。固有内力 是指岩石内部各个质点之间原来存在的自然结合力。附加内力是指当岩石受到外力作用时， 引起内部固有内力的改变量。1、合应力：在

13、外力作用下，于岩石内部任一截面上所产生的与外力作用方向平行的应力， 即称为作用在该截面上的合应力。2、正应力和剪应力：合力可以运用平行四边形法则分解为两种应力。正应力（或直应力）：与截面垂直的应力剪应力：作用于截面上并与其平行的应力3、主应力：在外力作用下，于岩石内部，与外力作用方向垂直的截面上，只产生正应力， 不产生剪应力，这种与外力作用方向平行的正应力，称为主应力。与主应力垂直的截面称为 主应力面或主平面，其上只有主应力而无剪应力；主应力面的法线称为主应力轴，它代表主 应力的作用方向。4、基本计算公式任意截面（N）上的合应力（O合）、外力（P）、主应力面（A），N与A的夹角（a n）、 主

14、应力（。a）等之间的关系为： 基本概念1、变形、位移和应变当地壳中岩体受到应力作用后，其内部各质点经受了一系列的位移，从而使岩体的初始 形态、方位和位置发生了改变，通常称为变形。物体的位移是通过其内部各质点的初始位置和终止位置的变化来表达的。质点的初始位置和 终止位置的连线叫做位移矢量。位移的基本方式可以分为平移、旋转、体变和形变四种。平 移和旋转是指刚体的平移和旋转，是物体相对于外部坐标作整体的平移或旋转。体变和形变 分别指体积的变化和形状的变化，体变和形变使物体内部各质点的相对位置发生了改变，从 而改变了物体的大小和形状，即引起了物体的应变。因此，应变是物体在应力作用下的形状和大小的改变量

15、，但有时也包含有旋转的含义。2、应变的测量应变是指与初始状态比较的物体变形后的状态，变形的结果引起物体内质点之间的线段 长度的变化或两条线段之间的角度的变化，前者为线应变，后者为剪应变。（1）线应变（2）剪应变3、主应变、主应变面和主应变轴在三向应力状态下，于岩石内部任意点上，即在这个单元体中的三个相互垂直的面上， 只有线应变而无剪应变，岩石表现为单纯的拉伸或压缩，这个线应变称为主应变；该三个相 互垂直的面，称为主应变面；三个相互垂直的主应变方向，称为主应变轴。4、均匀应变和非均匀应变（1）均匀变形物体各点的应变相同的变形称为均匀变形。其特征是：变形前的直线变形后仍是直线；变形 前的平行线变形

16、后仍是平行线。因此，其中任一个小单元体的应变性质（大小和方向）就可 以代表整个物体的变形特征。2）非均匀变形物体内各点的应变特征发生变化的变形称为非均匀变形。直线经变形后不再成为直线，而成 了曲线或折线，平行线变形后不再保持平行，圆变形后亦不再成为椭圆。如果物体内从一点到另一点的应变状态是逐渐改变的，则称为连续变形;如果是突然改变的， 则应变是不连续的，称为不连续变形。应变椭球体和递1、应变椭球体设想在变形前岩石内有一个半径为1的单位球体，均匀变形后成为一个椭球以这个椭球的形 态和方位来表示岩石的应变状态，这个椭球便称为应变椭球体。2、递进变形物体变形的最终状态与初始状态对比发生的变化，称为有

17、限应变或总应变或全量应变。 实际上，在变形过程中，物体从初始状态变化到最终状态的过程是一个由许许多多微量应变 的逐次叠加过程，这种变形的发展过程称为递进变形。其中，变形期中某一瞬间正在发生的小应变，叫增量应变如果所取瞬间非常微小，其间 发生的微量应变可称为无限小应变。（1）共轴递进变形在递进变形过程中，如果各增量应变椭球的主轴始终与有限应变椭球的主轴一致，这种 变形就叫共轴递进变形。否则就叫非共轴递进变形。递进纯剪变形是共轴递进变形的典型实 例。（2）非共轴递进变形递进简单剪切是非共轴递进变形的典型实例岩石变形行为及影响因素岩石的力学性质影响岩石变形的岩石力学性质主要有：1、岩石的弹性和塑性岩

18、石在外力作用下发生变形，当外力取消后，又恢复到变形前的状态，岩石的这种力学 性质称为弹性，这种变形称为弹性变形。当应力超过岩石的弹性极限，即使外力去掉后，岩石也不能完全恢复到原来的形状，从 而使一部分变形保留下来，这种变形称为塑性变形，岩石的这种性质称为塑性。2、岩石的脆性和韧性岩石受力后，若在破裂前，只能承受很小的变形时，称为岩石的脆性。脆性强的岩石， 受力变形后很快就会发生破裂。岩石受力后，若在破裂前，能够承受较大的变形而不失去连续完整性时，称为岩石的韧 性。韧性强的岩石不易被拉断、剪断或折断。3、岩石的刚性岩石不易发生变形的性质，称为刚性。理想的刚体，在任何应力作用下都不会发生任何 变形

19、。岩石不是理想的刚体，且不同岩石的刚性相对地有强有弱。4、岩石的粘性岩石容易发生流动变形的性质称为粘性。理想的粘性体称为牛顿流体，它是能经受很大 程度变形的材料，在长时间的极其微小的应力作用下，就能表现出持续、缓慢的塑性变形， 实际上这是在固体条件下的流动变形。岩石的脆性破坏1、岩石的强度当岩石所受的应力达到或超过岩石的强度极限时，就会发生断裂。岩石的这种抵抗破坏 的能力，称为岩石的强度。2、岩石的脆性破坏方式岩石的破裂有两种类型：张裂与剪裂。张裂的位移方向垂直于破裂面，张裂面一般垂直 于主应力方向。剪裂相对位移平行于破裂面，破裂面一般与最大主压应力方向的夹角小于 45度。影响岩石变形行为的因

20、素1、岩石的各向异性2、围压3、温度4、孔隙流体对变形的影响5、时间（1）应变速率（2）蠕变与松弛（3）施力重复次数当作用于岩石的应力保持长期不变时，岩石的应变会随应力作用时间的延长而逐渐加大， 称为岩石的蠕变。在岩石受力变形的过程中，若待应力和应变达到一定值以后就维持应变量不变，则所需 继续作用的应力值会随时间的延长而逐渐减小，称为岩石的松弛。褶皱构造褶皱和褶皱要素褶皱的概念褶皱形象地反映了地壳岩石发生了塑性变形。背斜：核部由老地层，翼部由新地层组成的岩层，凸向地层变新方向的弯曲的褶皱。向斜：核部由新地层，翼部由老地层组成的岩层凸向地层变老的方向弯曲的褶皱。 如果褶皱构造很复杂，地层发生了倒

21、转，造成背形的核部是新地层，称为背形向斜；向形的 核部是老地层，称为向形背斜。褶皱要素是褶皱的基本组成部分，主要有：1、核：褶皱中心部位的岩层。2、翼：泛指褶皱两侧比较平直的部分。3、拐点：相邻的背形和向形共用翼的褶皱面常呈“S”形弯曲，褶皱面不同凸向的转折点 称为拐点。4、翼间角：是指正交剖面上两翼间的夹角。5、转折端：褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分。6、枢纽：单一褶皱面上最大弯曲点的连线。7、脊线和槽线：同一褶皱面上沿着背形最高点（脊点）的连线称为脊线；沿向形最低点（槽 点）的连线称为槽线。8、轴面：各相邻褶皱面的枢纽连成的面。褶皱的形态分类岩层或岩体，在各种应力长期作用下形成波状弯曲

22、，但仍然保持着它们的连 续完整性，称为褶皱构造。褶皱的基本类型从单一褶皱面的弯曲来看，基本形态有两种：背形和向形。背形是指两侧褶皱面相背倾斜的上凸弯曲。向形是指两侧褶皱面相对倾斜的下凹弯曲。中性褶皱：褶皱面既不上凸也不下凹，而是凸向旁侧。 褶皱的两种基本类型： 根据组成褶皱的各褶皱层的厚度变化分类1、平行褶皱典型平行褶皱的几何特点是褶皱面作平行弯曲。同一褶皱层的厚度在褶皱各部分一致， 所以也称等厚褶皱；弯曲的各层具有同一曲率中心，所以又称为同心褶皱。2、相似褶皱典型的相似褶皱的几何特点是组成褶皱的各褶皱面作相似的弯曲各面的曲率相同，但没 有共同的曲率中心。各褶皱层的厚度发生有规律的变化，两翼变

23、薄，转折端加厚；平行轴面 的厚度在褶皱各部位保持一致。根据组成褶皱的各褶皱面之间的几何关系分类1、协调褶皱褶皱中各褶皱面弯曲的形态一致或作有规律的变化，其间没有明显不协调的突变现象， 如相似褶皱和平行褶皱。2、不协调褶皱最典型的不协调是底辟构造，一般由变形复杂的高塑性层（如岩盐、石膏、泥质岩石或煤层 等）为核心，刺穿变形较弱的上覆脆性岩层的一种构造。一般由底辟核、核上构造和核下构 造三个部分组成。底辟核：由岩盐、石膏、泥质岩石及煤层等高塑性岩层组成，体积较大，外形奇特，内 部褶皱极其复杂。核上构造：指位于底辟核上覆和四周岩层的构造。核下构造：指底辟核底盘岩层的构造。兰姆赛（Ramsay）的褶皱

24、形态分类褶皱面的曲率变化可用等斜线表示。等斜线是褶皱正交剖面上层的上下界面的相同倾斜 点的连线。Ramsay根据一个褶皱的等斜线型式把褶皱分成三种类型：1类褶皱的等斜线向内弧收敛， 内弧的曲率大于外弧的曲率；2类褶皱的等斜线相互平行，内弧和外弧的曲率相同，为典型 的相似褶皱；3类褶皱的等斜线向外弧收敛，外弧曲率大于内弧曲率。Ramsay又根据厚度的变化将1类褶皱分为三型：1A型将褶皱的厚度在枢纽部分比翼部 小，可称顶薄褶皱；1B型褶皱是理想的平行褶皱，以褶皱层的厚度在各部分相等为特点； 1C型褶皱是平行褶皱（1B型）和相似褶皱（2型）的过渡类型，枢纽处的厚度比翼部的略 大。褶皱的组合形式阿尔卑

25、斯式褶皱（Alpinotype folds）又称全形褶皱。其特点是：一系列线状褶皱成带状展布，所有褶皱的走向基本上与构造 带的延伸方向一致；在整个带内的背斜和向斜呈连续波状，同等发育，布满全区；不同级别 的褶皱往往组合成巨大的复背斜和复向斜。侏罗山式褶皱（Jura-type folds）又称过渡型褶皱，代表构造是隔挡式与隔槽式褶皱。隔挡式褶皱又称梳状褶皱，由一系列平行褶皱组成，其特点是背斜紧闭，发育完整，两 个背斜之间的向斜开阔。隔槽式褶皱特征是向斜紧闭且发育完整，向斜间的背斜开阔，呈箱状。 这两类褶皱尤其是隔挡式褶皱在欧洲侏罗山发育较好，通称侏罗山式褶皱。日尔曼式褶皱（German-type

26、 folds）又称断续褶皱。发育于构造变形十分轻微的地台盖层中，以卵圆形穹窿、拉长的短轴背斜或 长垣为主。褶皱翼部倾角极缓，甚至近于水平，但规模可以很大，延长可以数十公里计。穹 窿或长垣可以孤零零地产出于水平岩层之中，所以向斜和背斜不等同发育，而且空间展布常 无一定方向性；有些穹窿或长垣可以成群展布，或呈有规律的定向排列，或呈雁列分布。褶皱的形成机制褶皱形成机制的类型1、纵弯褶皱作用纵弯褶皱作用是指岩层受到顺层挤压力的作用而形成的褶皱。在纵弯褶皱作用中，岩层 的弯曲是通过层间滑动发生的，称为弯滑褶皱作用；如果是通过顺层流动和顺层剪切作用发 生的，则称为弯流褶皱作用。一般来说，在脆硬性岩层中产生

27、弯滑褶皱作用，在韧软性岩层中产生弯流褶皱作用。中和面褶皱作用由于层的切向长度变化而成的单层弯曲，由于层的中部有一个无应变面，所以也称中和 面褶皱作用。顺层剪切作用顺层剪切作用中，褶皱岩层的弯曲由顺层的剪切来调节。较弱岩层在形成等厚的平行褶皱中，常以透入性顺层剪切的弯流作用为主；在多层的薄 层强岩层间结合不牢或层间夹有很薄的弱岩层时，应变集中于层间的差异性顺层剪切，而以 弯滑作用为主。2、横弯褶皱作用岩层受到与层面垂直的外力而弯曲的作用称为横弯褶皱作用。3、剪切褶皱作用又称滑褶皱作用，是岩层沿着一系列与层面交切的密集面发生不均匀的剪切而形成“褶 皱”。它貌似褶皱，实际上岩层面不起任何控制作用，岩

28、层没有发生弯曲变形，仅仅是沿着 剪切面滑动而已。4、柔流褶皱作用韧性很大的岩层（如岩盐、石膏、粘土、煤层），或处在高温、高压环境下而变为具有高韧 性的岩层，在应力作用下产生塑性流动变形，称为柔流褶皱作用。形成的褶皱称为柔流褶皱， 其形态极为复杂，无一定规律。影响褶皱发育的因素内因：岩层的成层性、厚度、层间黏结程度、岩石的力学性质等。外因：岩层在形成褶皱构造的过程中所经历的地质环境，包括地壳运动的次数、应力作 用的方式、应变速率、埋藏深度和基底构1、岩层的层理对褶皱发育的影响2、岩层的厚度、粘度比对褶皱发育的影响3、多层岩层对褶皱发育的影响（1）接触应变带的概念（2）强硬层间距离对褶皱形态的影响

29、4、岩层经历的地质环境对褶皱发育的影响（1）地壳运动次数的影响（2）应力作用方式的影响（3）岩层应变速率的影响（4）岩层埋藏深度的影响（5）基底对盖层褶皱的影响 褶皱的观察和研究1、褶皱基本形式的确定2、褶皱要素的测定3、褶皱类型的确定4、褶皱形态深部变化的研究5、叠加褶皱的研究叠加褶皱又称重褶皱，是指已经褶皱的岩层再次弯曲变形而形成的褶皱。6、褶皱形成时代的确定7、表示褶皱的地质图件（1）地形地质图（2）横剖面图节理组成地壳的岩层或岩体，如果所受应力超过岩石强度极限时，就会发生断裂，出现断裂 面，失去完整性，总称为断裂构造。被断裂面分割的岩层或岩体沿断裂面没有发生显著位移， 或者位移量很小的

30、断裂构造，称为节理。节理的分类按节理与有关构造的几何关系分类1、根据节理产状和岩层产状的关系分类（1）走向节理：节理走向与所在岩层走向平行或大致平行。（2）倾向节理：节理走向与岩层走向大致直交的节理。（3）斜向节理：节理走向与岩层走向斜交的节理。（4）顺层节理：节理面与岩层的层面大致平行的节理。2、根据节理与褶皱轴迹方位的关系分类（1）纵节理：节理走向与所在褶皱轴迹方位平行或大致平行。（2）横节理：节理走向与所在褶皱轴迹方位垂直或大致垂直。（3）斜节理：节理走向与所在褶皱轴迹斜向相交。节理的力学性质分类1、剪节理：剪节理是由剪应力产生的破裂面。剪节理具有如下主要特征：（1）产状较稳定，沿走向和

31、倾向延伸较远；（2）平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦痕；3）发育于砾石和砂岩等岩石中的剪节理，一般穿切砾石和脉结物；（4）典型的剪节理常常组成x型节理系5）主剪裂面由羽状微裂面组成2、张节理：张节理是由张应力产生的破裂面。张节理具有如下主要特征：（1）产状不稳定，延伸不远，单条节理短而弯曲，节理常侧列产出；2）张节理面粗糙不平，无擦痕；（3）在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中的张节理常绕过砾石或粗砂粒如切穿砾石，破裂面也凹 凸不平；（4）张节理常开口，一般被矿脉填充；（5）张节理有时呈不规则的树枝状和各种网络状，有时也追踪x型节理形成锯齿状节理，单列 或共轭雁列式张节理，有时也呈放射状或同心圆

32、状组合形式。节理的组合节理组和节理系节理组是指在一次构造作用的统一应力场中形成的，产状基本一致和力学性质相同的一 群节理。在一次构造作用的统一应力场中形成的两个或两个以上的节理组，则构成节理系，如x 型共轭节理系等。对于在一次构造作用的统一应力场中形成的产状呈规律性变化的一群节理， 也称为节理系，如一群放射状节理或同心状节理等。节理的分期和配套节理的分期是将一定地区不同时期形成的节理，即自成岩期、成岩后变形前以及各变形 期中形成而汇集于岩石中的节理加以按期区分，组合成一定系列。节理的分期主要依据两个方面：一是节理的交切关系，二是各期节理的配套关系。 1、节理组的交切关系（1）切断错开（2）限制

33、中止（3）相互切断错开（4）追踪2、节理的配套节理配套是指在统一应力场中形成的各组节理的组合关系。节理配套是划分节理期次的 良好依据。节理的密度节理的密度又称节理的频率，指在节理面法线的方向上单位长度内的节理条数（条/米）， 是反映节理发育程度的一个重要指标。断层断层是地壳表层中岩层顺破裂面发生明显位移的构造。地壳岩石中断裂主要表现为层次性，浅层次为脆性断裂，形成脆性断层或简称断层；在 较深和深层次则形成韧性断层或称韧性剪切带；两者之间存在一个过渡层次。脆性断层和韧性剪切带构成了断层的双层结构。断层的几何要素断层的断裂滑动面，称为断层面。断层面的空间位置由其走向、倾向和倾角确定。断层面可以是一

34、个简单的平面，也可以 是沿走向或倾向都发生变化而成的曲面。断层带大的断层一般不是一个简单的面，而是由一系列破裂面或次级断层组成的带，即断层（裂） 带。断裂带内还夹杂或伴生有搓碎的岩块、岩片以及各种断层岩。断层规模越大，断裂带越 宽越复杂。大断裂带还常常呈现分带性。断层线是断层面与地面的交线，即断层在地面的出露线。断层线的弯曲形态决定于断层面的弯曲 程度、断层面的产状以及地面的起伏，在地面弯曲延伸的规律，与岩层露头线“V”字形规 律相同。断盘断层面两侧沿断层面发生位移的岩块。如果断层面是倾斜的，位于断层面上侧的一盘称为 上盘，下侧的一盘称为下盘。如果断层面直立，则按断盘相对于断层走向的方位描述，

35、如东 盘、西盘、NE盘、SW盘等。根据两盘的相对滑动，相对上升的一盘称为上升盘，相对下降的一盘称为下降盘。断层的断距、落差和平错断距可以分为以下几类：1、总断距（H总）指断层两盘相对错开的真正距离。2、地层断距（Ho）是指在与岩层走向垂直的剖面上，断层两盘同一岩层或矿层错开的垂直距离。3、铅直地层断距（Hg）是指在与岩层走向垂直的剖面上，断层两盘同一岩层或矿层错开的铅直距离。4、水平断距（Hf）是指在与岩层走向垂直的剖面上，断层两盘同一岩层或矿层错开的水平距离。5、走向断距（Hd）是指断层两盘同一岩层或矿层沿断层走向线错开的水平距离。6、倾向断距（Hc）指断层两盘同一岩层面或矿层沿断层倾斜线错

36、开的倾斜距离。落差和平错在与断层走向垂直的剖面上，倾向断距的铅直分量为落差（Ha），水平分量为平错（Hb）。 落差、平错与倾向断距的关系为：Ha=Hcsin。Hb=Hccos。8断层倾角。断层分类按断层与有关构造的几何关系分类1、根据断层走向与所切岩层走向的方位关系，分为：（1）走向断层：断层走向与岩层走向基本一致的断层。（2）倾向断层：断层走向与岩层走向基本直交的断层。（3）斜向断层：断层走向与岩层走向斜交的断层。（4）顺层断层：断层面与岩层层理等原生地质界线基本一致的断层。2、根据断层走向与褶皱轴向或区域构造线之间的几何关系，分为：（1）纵断层：断层走向与褶皱轴向一致或断层走向与区域构造线

37、基本一致的断层。（2）横断层：断层走向与褶皱轴向直交或断层走向与区域构造线直交的断层。（3）斜断层：断层走向与褶皱轴向斜交或断层走向与区域构造线斜交的断层。按断层两盘相对运动分类1、正断层是断层上盘相对下盘沿断层面向下滑动的断层。2、逆断层断层的上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。根据断层倾角大小可分为高角度逆断层 和低角度逆断层。逆冲断层是位移量很大的低角度逆冲断层，倾角一般在30度左右或更小，位移量一般在数 公里以上。大逆冲断层的上盘，因从远处推移而来而称为外来岩块（体），下盘相对未动而称为原 地岩块（体）。推覆体就是一种外来岩块（体）。因总体成平板状又称逆冲岩席。逆冲断层与 推覆体共同构

38、成逆冲推覆构造或推覆构造。当推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割，将部分外来岩块剥掉而露出下伏原地岩块，表现 为在一片外来岩块中露出一小片由断层圈闭的原地岩块，称为构造窗；如果剥蚀强烈，外来 岩块被大片剥蚀，只在大片被剥露出来的原地岩块上残留小片孤零零的外来岩体，成为飞来 峰。3、平移断层是断层两盘顺断层面走向相对移动的断层。规模巨大的平移断层通常称为走向滑动断层， 又可进一步命名为左行和右行平移断层。4、枢纽断层有许多断层常具有一定程度的旋转运动，即以断层面上的一点为枢纽中心，两盘发生相 对旋转滑动，称为枢纽断层。断层形成机制安德森（Anderson）的断层力学成因模式安德森等分析了形成断层的应力

39、状态，认为由于地面与空气间无剪应力作用，所以形成断 层的三轴应力状态中的一个主应力轴趋于垂直水平面。以此为依据提出了形成正断层、逆断 层和平移断层的三种应力状态。1、形成正断层的应力状态水平拉伸和铅直上隆是最适合于发生正断层作用的应力状态。2、形成逆断层的应力状态水平挤压有利于逆冲断层的发育。3、形成平移断层的应力状态 哈弗奈（Hafner ）的断层力学模式Hafner分析了地球内部可能存在的各种边界条件所引起的应力系统。他假定了一个标准 应力状态，并附加以类似实际构造状况的边界条件，从而推算出各种边界应力场下势断层的 可能产状和性质。断层的标志1、擦痕擦痕是断层两侧的岩块相互滑动和摩擦留下的

40、痕迹，是断层面上常见的一种构造现象，常表 现为一系列彼此平行较均匀的细而密的线条，或为一系列相间排列的擦脊与擦槽2、纤维状晶体是在断层运动过程中，两盘逐渐分开时生长的晶体，如砂岩断层面上的石英、灰岩断层 面上的方解石，虽然石英、方解石本身的结晶习性并不是纤维状的，但因其形成直接与断层 两盘相对运动有关，因而这些矿物晶体的生长方向与断层滑动方向一致，形成许多平行的纤 维状晶体，而且它们又常在横过纤维的方向上不均匀地被断开，造成不规则的阶梯状断口外 貌3、阶步和反阶步在断层滑动面上与擦痕直交的微细陡坎，称为阶步。阶步的陡坎一般面向对盘的运动方 向。反阶步的缓坡与陡坡并不是以圆滑曲线连续过渡，而是以

41、开口的折线相连接。它所指示 的断层运动方向与阶步正好相反。断裂破碎带和断裂构造岩1、断裂破碎带断层两盘发生相对位移，致使两侧附近的岩石破碎，形成与断层面大致平行的破碎带，成为 断层破碎带。2、断裂构造岩是指断层两盘岩石在断裂作用中被改造形成的具有特征结构构造和矿物成分的岩石。断 裂构造岩主要分为以下几种类型：（1）断层角砾岩：可分为角砾岩和磨砾岩两种。（2）碎裂岩类：按破碎程度、颗粒形态、大小及碎基含量等，可分为五种：初碎裂岩、碎 裂岩、碎斑岩、碎粒岩和碎粉岩。（3）糜棱岩：可分为初糜棱岩、糜棱岩和超糜棱岩（4）构造片岩牵引褶皱和反牵引褶皱1、牵引褶皱断层两盘紧邻断层的岩层，常常发生明显的弧形

42、弯曲，这种弯曲称为牵引褶皱。2、反牵引褶皱弯曲形态与牵引构造正好相反，弧形弯曲突出方向指示对盘运动方向。派生小构造1、拖褶皱由断裂剪切滑动而伴生的褶皱称拖褶皱，其枢纽与断层斜交，锐角指示对盘运动方向。2、羽状节理在断层两盘相对运动过程中，在断层一盘或两盘的岩石中常产生羽状排列的张节理或剪 节理，其与主断层斜交，羽状张节理与主断层所交锐角指示本盘的运动方向。断层效应断层效应是指断层作用引起的各种现象。1、走向断层引起的各种效应走向断层常常造成两盘地层的缺失和重复。2、横向断层引起的效应（1）平移断层引起的效应倾向断层顺断层面走向滑动时，剖面上会表现为正、逆断层。顺错断岩层倾向滑动的一盘剖 面上表

43、现为上升盘。铅直地层断距的大小决定于总滑距和岩层的倾角，总滑距愈大和倾角愈 大，铅直地层断距也愈大。（2）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，给人以平 移断层的假象。（3）平移正（逆）断层或正（逆）平移断层引起的效应（4）横断层错断褶皱引起的效应地貌标志1、断层崖由于断层两盘的相对错动，断层的上升盘常常形成陡崖，这种陡崖通常称为断层崖2、断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向的水流的侵蚀切割，乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖， 即断层三角面3、错断的山脊错断的山脊也往往是断层两盘相对平移等运动的结果4、横切山岭走向的平原与山岭的接触带

44、这样的接触带往往是一条较大断裂，如宿北断裂。5、串珠状湖泊盆地这些湖泊洼地主要是由断层引起的断面形成的，往往是大断层存在的标志。6、泉水的带状分布往往是断层存在的标志7、水系特点断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向，甚至错断河谷岩浆活动和矿化作用标志大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所，因此，如果 矿体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线断续分布，常常指示有大断层或断裂带的存在。 一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。岩相和厚度标志如果一地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化，可能是断层活动的结果。断层引 起岩相和厚度的急变有两种情况：一

45、种情况是控制盆地和沉积作用的同沉积断层的活动，引 起沉积环境顺断层的明显变化，岩相和厚度因而发生显著差异；另一种情况是，断层的远距 离推移，使相隔甚远的岩相带直接接触。断层的观测1、断层类型的确定（1）测定断层的产状 （2）确定断层两盘的相对位移的方向（3）确定断层的类型2、断层断距的测定3、断层作用的时间性（1）断层活动时间的确定（2）断层长期活动的分析 （3）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的过程中，盆地不断沉 降，沉积不断进行，盆地外侧不断隆起，这些作用都是在控制盆地边缘的断层不断活动中发 生的。4、表示断层的地质图件（1）地质图（2）地质剖面图（3）煤

46、层底板等高线图伸展构造1、伸展构造类型（1）地堑和地垒地堑主要是由两条走向基本一致的相向倾斜的正断层构造，两条正断层之间是一个共同 的下降盘地垒主要是由两条走向基本一致的反向倾斜的正断层构成，两条正断层之间是一个共同的上 升盘（2）阶梯状断层、箕状构造和盆岭构造阶梯状断层由若干条产状基本一致的正断层组成，各条断层的上盘依次向同一方向断落， 构成阶梯式。如果地堑中一侧断层发育，形成一侧由主干正断层控制的不对称构造，称为箕状构造或半地 堑在伸展区，掀斜构造、阶梯状断层、地堑、地垒等共同产出，形成由不对称的纵列单面山、 山岭及其间宽广盆地组合成的构造一地貌单元，即盆岭构造。（3）大型断陷盆地大型断陷

47、盆地是以阶梯状断层控制的区域性沉陷单元，呈菱形、带状或等轴状盆地产出， 如华北盆地、松辽盆地、萍乐拗陷等。（4）裂谷裂谷是区域性伸展隆起背景上形成的巨大窄长断陷，切割深，发育演化期长，常具地堑 型式。（5）剥离断层剥离断层是一种上陡下缓的大型铲状正断层，主要产出于盖层与基底之间，上盘包括一 套正断层组合。2、伸展构造模式（1）根据区域伸展引起的区域断裂的应力状态，可分为纯剪式和单剪式。（2）根据区域伸展构造的垂向分带，可将伸展区构造分为三个层次：表层次为各种正断层 组合；中层以塑性变形为主，形成韧性剪切带、糜棱岩化变质岩带以及塑性伸展构造;深层 次位于地壳深部，主要是伸展塑性流变构造，常有花岗

48、岩类侵入和基性岩墙群发育。（3）根据伸展构造中断层活动方式，可分为两类三型伸展构造模式（下表）。伸展构造模式类型构造（断层和岩层）断层面形态非旋转类断层和岩层均不旋转平面状旋转类岩层旋转而断层不旋转铲状旋转类断层和岩层均旋转铲状或平面状重力滑动构造重力滑动构造是指岩层在重力作用的控制和影响下向下坡滑动形成的构造变动。1、重力滑动构造的基本结构重力滑动构造包括以下几个主要组成部分：（1）下伏系统：主滑面以下的岩系，为重力滑动构造的基底。（2）润滑层：下伏系统与上覆滑动系统之间的在滑动中起润滑作用的软弱层。（3）滑面：滑动岩系藉以滑动的破裂面或断层面。（4）滑动系统：滑面之上进行滑动的岩系，构成了

49、沿滑面脱顶滑动的构造系统。2、重力滑动构造的分带重力滑动构造在滑动方向上可以分为以下几个带：（1）后缘拉伸带（2）中部滑动带（3）外缘推挤带3、重力滑动构造的构造模式重力滑动构造具有以下三种构造样式：滑片型、滑褶型和滑块型。滑片型由一系列相互叠置的铲状、勺状断层和叠瓦式逆冲断层及其间所夹断片构成。滑褶型由一系列复杂褶皱组成，但褶皱轴面定向明显，倾向后缘。滑块型由组合性断层及其切割的断块构成，断层组合成对冲式、背冲式、地堑槽式、正一逆 槽式、正逆拱式等断层。4、重力滑动构造形成的条件逆冲推覆构造1、逆冲推覆构造的基本概念和构造样式（1）基本概念逆冲推覆构造是由逆冲断层及其上盘推覆体或逆冲岩席组合

50、而成的构造，主要产于造山 带及其前陆，一般是挤压或压缩作用的结果。*褶皱推覆体和冲断推覆体：挤压引起的岩层褶皱，由直立一斜歪发展成为倒转一 平卧。在倒转、平卧褶皱的倒转翼因挤压而拉伸撕开，顺断开面而位移，成为褶皱推覆体。 另一些推覆体并未发生强烈褶皱作用，只是顺剪裂面显著位移，称冲断推覆体。*推覆和滑覆：在伸展作用和重力滑动中，也可引起板状岩席的大规模位移。所以推覆 体可分为两类：挤压体制下引起的推覆以及重力作用和伸展作用下引起的岩席滑移，可称为 滑覆。（2）构造样式根据一个构造单元中逆冲断层的排列组合及其逆冲方位，可以分为以下几种类型：*单冲型：一套产状相近并向一个方向逆冲的若干条逆冲断层，

51、构成单冲型逆冲断层， 一般表现为叠瓦式。? 背冲型：自一个构造单元的两侧分别向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层。2、逆冲推覆构造的几何结构（1）台阶式是逆冲推覆构造的基本格架，由长而平的断坪与联结其间的短而陡的断坡交替构成。断 坪顺层发育，断坡切层，总体呈下缓上陡凹面向上的铲状（2）双重（冲）逆冲构造是逆冲推覆构造中具有普遍性的重要结构形式，由顶板与底板逆冲断层及夹于其中的一 套叠瓦式逆冲断层和断夹块组合而成。各次级逆冲断层围限的断块叫断夹块。（3）冲断褶隆是指逆冲作用中形成的穹状隆起构造，常见于逆冲岩席经断坡爬升至上一滑动面于断坡 上形成的背斜式构造。4）反冲断层在向一定方向逆冲的逆冲断层系中，

52、常常出现与总体逆冲方向相反的逆冲断层，称反冲 断层。（5）逆冲推覆构造的分带性逆冲推覆构造在逆冲方向上可分为根带、中带和锋带三个主带，以及相关的后缘带和外 缘带。3、逆冲推覆构造的扩展走向滑动断层1、基本特征（1）主要特点（2）左阶式和右阶式 （3）离散性和收敛性走向滑动2、构造样式走滑断裂常以一定样式产出，主要构造样式有：（1）单条式：由一条主干断层和派生的次级断层组成。（2）平行线式：由两条或更多条断层平行并列组合。（3）雁列式：断条相互平行依次斜向错开排列的走滑断层构成雁列式。（4）菱格式:主要由两组反向滑动的走滑断层相互交切而构成的棋盘格子或菱格网络。3、走滑断裂的形态大型平移断裂常具

53、有缓弧形的弯曲，一般可分为S型、Z型（或作反S型）及C型4、断裂面的特点5、走滑断裂的伴随构造伴随构造指平移剪切运动中同时生成的一套次级构造6、牵引构造指平移断裂水平剪切运动促使其两侧老构造线连续性的弯曲7、拉分盆地是走滑断裂系中拉伸形成的断陷盆地岩浆岩体的概念岩浆岩体是由岩浆岩组成的，是由于地下深处岩浆沿地壳断裂侵入、上升，甚至喷出地 表冷凝而成的具有一定形状和大小的地质体。当岩浆侵入地壳内部尚未达到地表冷凝而成的岩体称为侵入岩体。当岩浆喷出地表才冷凝而成的岩体称为岩浆喷出体岩浆岩体的产状岩浆岩体的产状，是指岩浆岩体的形态、大小，以及在地壳中的位置和与围岩的接触关 系等岩浆侵入体的产状1、整

54、合侵入岩体整合侵入岩体是指侵入岩体的边界面或接触面基本上平行于围岩的层理或片理的侵入岩o（2）岩盘：又称岩盖。是一种上凸下平似透镜状侵入岩。（1）岩床：是一种顺层侵入的 板状岩体。?（3）岩盆：是一种规模较大的似盆状侵入体，多产于构造盆地中，岩体和围岩均自四周向中心倾斜（4）岩鞍：是一种新月形成马鞍状小岩体，均产于褶皱转折端虚脱部位。2、不整合侵入岩体是指侵入岩体的边界面或接触面与围岩层理或片理斜交的侵入体。（1）岩基：常产于造山带核部的巨大岩体，面积超过100平方公里，常达数千甚至上 万平方公里。（2）岩株：是规模不大，形态不太规则的近等轴状岩体，平面上多呈圆形（3）岩墙：是一种板状侵入体，

55、一般产状陡并切割围岩。岩浆喷出体的产状根据熔岩形态、熔岩性质和喷出方式，可将喷出岩体的产状分为熔岩被、熔岩流和火山锥三 类1、熔岩被是一种喷发规模大，厚度和成分较稳定，产状平缓的喷出岩体。2、熔岩流是一种成带状和舌状展布的熔岩，一般由中心式喷发而成。3、火山锥由火山喷发物围绕火山通道构成的锥状体，是中心式喷发的产物岩浆岩体的原生构造岩浆侵入围岩或喷出地表并逐渐冷凝固结成岩体的过程中，于岩体内部产生的构造，称 为岩浆岩体原生构造。岩浆侵入体的原生流动构造是岩浆在液态流动阶段，由于岩浆内先结晶的矿物晶体，随着岩浆活动作定向排列，形 成了原生流动构造。可以分为线状和面状流动构造。1、线状流动构造又称

56、为流线构造。是由先结晶的角闪石、辉石、长石等针状和柱状矿物以及纺棰状的析 离体和长条形的捕虏体，随着岩浆活动作定向排列而成。2、面状流动构造又称为流面构造。是由先结晶的云母、长石、角闪石等片状和板状矿物以及扁平的析离体和捕虏体，随着岩浆活动作定向排列而成的岩浆侵入体的原生破裂构造岩浆在冷凝阶段形成的破裂，称为原生破裂构造。主要有以下几种：1、L节理：又称层节理，是与流面平行的节理，常平行于岩体与围岩的接触面，产状一般 较缓。2、S节理：又称纵节理，是平行于流线，垂直于流面的节理，产状一般较陡。3、Q节理：又称横节理，是垂直于流线和流面的节理，节理面粗糙，倾角陡。4D节理：又称斜节理，是与流面和

57、流线都斜交的两组共轭剪节理5、边缘张节理：常发育于侵入岩体的边缘，向侵入岩体的中心倾斜，常切割接触面伸入围 岩，总体呈雁列式排列。、6、边缘逆断层：位于岩体陡倾的边缘接触带，断面向岩体中心倾斜，产状平缓，由岩体内 部向围岩逆冲，呈叠瓦状排列，断层面伸入围岩岩浆喷出体的原生构造1、流纹构造指喷出熔岩体中，由不同颜色的物质或火山玻璃组成的层状条带。2、流线和流面构造流线构造是由于岩浆在地表流动过程中，先结晶的针状、柱状矿物，以及火山灰中的岩 屑，平行于岩浆流动方向排列而成的。流面构造是由于岩浆在地表流动过程中，先结晶的片状、板状矿物作定向平行排列而成 的。3、绳状构造是指熔岩表面的绳索状扭曲。4、

58、枕状构造是水下海底火山喷发的基性熔岩体表层的一种原生构造，形如枕状、袋状或面包状叠加 在一起。单个岩枕上凸下平，表面呈浑圆状，底面平坦，形如枕状。5、柱状节理多发育在产状平缓的火山岩内，一般垂直于熔岩流顶、底面，若干走向不同的这种节理 将岩石切割成多边形柱状体，因而称为柱状节理。岩浆岩体与围岩的接触关系从成因上可以分为侵入接触、沉积接触、喷出接触和断层接触等四种类型 侵入接触又称为热接触。包括所有的岩浆侵入岩体与被侵入的围岩之间的接触关系 沉积接触又称冷接触。当岩浆侵入体形成后，因地壳遭受剥蚀而露出地表，后来又被新的沉积物 覆盖，即为沉积接触。喷出接触岩浆溢出地表形成的熔岩被或熔岩流，覆盖在先形成的岩层或岩体之上所形成的接触关 系，称为喷出接触 断层接触岩浆岩体形成后又受到断层破坏，使岩浆岩体与围岩之间呈断层接触。接触面就是断层 面，属于冷接触