构造地质学思考题1-8讲

第一讲绪论1、构造地质学的研究对象和内容是什么？（课件P23+P29）2、为什么说航空、航天、遥感技术和地球物理探测方法的应用，越来越能够把地球构造作为一个整体来研究？（课本P1）3、研究构造地质学的理论和实际意义有哪些？请举一至二个与生产实践有关的例子。（课件P33）4、简述构造地质学研究方法的特殊性。何谓“倒序法”？（课件P44）5、构造研究涉及哪四个方面问题？哪方面的研究是基础?（课件P53）6、通过本课程学习和训练要求得到哪些能力训练？（课件P54）答：1.研究对象：地壳或岩石圈中的各种地质构造。地质构造：指组成地壳或岩石圈的各部分岩石（岩层或岩体）在内、外力地质作用下发生的各种变形(包括褶皱、节理、断层、劈理以及其它各种面状和线状构造等)。2.技术的引入，使构造地质学的发展进入一个崭新的阶段，许多新思想、新概念和新方法不断涌现，研究内容涉及到多尺度、多层次，多体制，多因素或多成因，多类型的构造的全方位动态研究的广阔领域。3.（一）理论意义：阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序，探讨地壳构造的演化和地壳运动规律及其动力来源。（二）实践意义：应用地质构造的客观规律指导生产实践:（1）指导找矿（2）水文地质（3)工程地质(4)地震预报(5)环境地质4.无法实验再现——“将今论古”（“倒序法”）5.“三学一史”：构造几何学、构造运动学、构造动力学、构造演化史。几何学研究是基础，运动学和动力学是方法，演化历史是目标。6.（1）观察构造的能力：空间想象能力要强。（2）分辨构造的能力：掌握各类构造的基本特点和识别标志。（3）分析构造的能力：用倒序法分析构造变形的演化历史、形成环境、变形条件和变形机制。（4）处理构造的能力：对所收集的各种构造数据进行统计处理和分析，从不同层次、不同机制、不同世代、不同环境、不同体制等方面分类构造，建立研究区的构造格架、构造序列和演化模式。第二讲沉积岩层的原生构造及产状1.层理有哪几种主要类型？如何识别？（课本P3-P4上）2.判断沉积岩层的顶、底面的沉积岩层原生构造有哪些？如何判断？（课件P12-P31）3.软沉积物变形的主要类型与形成机理？（课本P8-P9）4.走向、倾向、倾角、倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧伏角的基本概念与测量方法？（课本P11-P12）5.V字型法则的主要内容？（课件P49-56）6.地层接触关系的类型？(课本P16)答：1.识别：(1)岩石成分的变化在成分比较单一的巨厚岩层中，要注意寻找成分特殊的夹层。(2)岩石结构的变化不同粒度或不同形状的颗粒总是分层堆积的，从而显示出层理。(3)岩石颜色的变化在成分单一，颗粒较细，层理隐蔽的岩石中，注意颜色不同的夹层或条带。(4)岩层的原生层面构造波痕、泥裂、雨痕、生物遗迹及其印模等。2.（1）交错层理（斜层理）由一系列斜交于层系界面的纹层组成,可用来判别岩层顶、底面的交错层理有板状和槽状交错层理,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（粒序层理）碎屑物质在沉积过程中由于流体动能逐渐衰减而形成的一种沉积结构。特点：1)从底到顶颗粒由粗逐渐变细(下粗上细)。2)顶面与其上一层的底面是突变的，有明显的冲刷面。（3）波痕沉积物表面由于波浪、水流或风的流动而形成的波状起伏的堆积形态。主要发育在粉砂岩、砂岩的表面。波峰指向岩层的顶面，波谷的圆弧则凹向底面。峰尖(窄)谷宽(圆)。（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。裂缝被上覆沉积物填充时，其填充层的底面常形成尖脊状印模层底面。（5）雨痕和冰雹痕雨痕或冰雹痕被上覆沉积物填充、掩埋、成岩后，遂在岩层的顶面上留下凹坑，而在上覆岩层底面形成瘤状突起的印模。边缘凸起向上。（6）冲刷面固结和半固结的沉积层的顶面，会因水流冲刷而成为凹凸不平的冲刷面。在这不平整的冲刷面之上再沉积时，被冲刷下来的下伏岩层的碎块和砾石又往往堆积在冲刷出的沟、槽中。（7）底面印模当水流或涡流在松软的沉积物上流动时，由于涡流对沉积物的侵蚀或水流携带物（如介壳碎片、岩屑，树枝等）对沉积物表面的刻划，会在沉积物表面留下各种形状的凹坑和沟模痕迹，这些痕迹常被砂质所充填。成岩后，它们多在泥质岩层之上的砂岩底面保留下来，称作底面印模（也称为铸型）。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1）叠层石，均具有向上穹起的叠积纹层构造，这些纹层的凸出方向即指示岩层的顶面。2）古植物的根系：向上变粗并收敛，向下变细且分叉。3）生物活动造成的遗迹化石，如三叶虫的停息迹、爬行觅食迹及潜穴的蹼状构造凹面均指示岩层的顶面。4）异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类介壳化石，多数保持着凸面向上的稳定状态，凸面方向往往指示岩层的顶面。3.（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；某些砂岩球和砂岩枕的形成也可能与滑塌作用有关。（3）滑塌构造与卷曲层理滑塌构造是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；卷曲层理是由于未固结沉积物发生差异液化、侧向流动而成；或因水流的拖曳作用引起层理变形所致。（4）砂岩墙和砂岩床成因复杂，主要是未固结碎屑物质液化后贯入到裂隙中形成的。（5）碟状构造形成与沉积物中的水分向上流动有关。4.具体内容见课本P12。5.(1)当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线的弯曲度总是比地形等高线弯曲度小。(2)当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡角时:岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲。(3)当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于地面坡角时:露头界线的“Ｖ”字型弯曲度大于地形等高线的弯曲度。6.（1）整合接触（2）平行不整合接触（3）角度不整合面第三讲褶皱的几何分析1、用书本或纸片弯一个褶皱，并说明褶皱要素。2、褶皱的枢纽、褶轴和轴迹以及脊线和槽线有什么区别？3、褶皱横剖面上的形态有哪些，根据哪些标志和要素来对褶皱的剖面形态进行描述和命名？4、如何在地质图上研究和判断褶皱形态？5、常见的褶皱分类方法、分类依据及其类型？6、掌握褶皱的研究内容和方法？7、常见的褶皱的组合型式？答：1.褶皱要素：核，翼，枢纽，轴面，轴迹转折端，脊、脊线、脊面，槽、槽线、槽面，脊迹和槽迹。2.枢纽：在褶皱的横剖面上,同一褶皱岩层的各最大弯曲点的连线。（直线或曲线，水平或倾斜）。褶轴：轴迹：褶皱轴面与地面的交线。脊线：背斜或背形的同一褶皱面的各横剖面上的最高点称为脊;脊的连线称为脊线。槽线：向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点称为槽;槽的连线称为槽线。3.形态：圆柱状、非圆柱状。3/4/5题1）根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状:(1)直立褶皱(2)斜歪褶皱(3)倒转褶皱(4)平卧褶皱2）根据褶皱的对称性:(1)对称褶皱(2)不对称褶皱3）根据翼间角的大小:翼间角平缓褶皱:120°开阔褶皱:70°～120°闭合褶皱：30°～70°紧闭褶皱：0°～30°等斜褶皱：近于0°两翼岩层产状近于平行。4）根据褶皱面(或转折端)的弯曲形态:圆弧褶皱尖棱褶皱箱状褶皱扇状褶皱挠曲5）根据褶皱的枢纽产状:(1)水平褶皱(2)倾斜褶皱(3)倾竖褶皱6）根据褶皱岩层中各层弯曲形态的相互关系:(1)协调褶皱(2)不协调褶皱7）平面上褶皱形态的描述:根据褶皱的某一岩层面在平面上出露的纵向长度和横向长度之比:1.线状褶皱2.短轴褶皱3.穹隆构造4.构造盆地6题不知道7.（1）日尔曼式褶皱（断续褶皱），雁行褶皱（2）侏罗山式褶皱(过渡型褶皱)（3）阿尔卑斯型褶皱(全形褶皱)第四讲褶皱作用与研究1.什么是纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用？2.中和面褶皱作用形成的褶皱有哪些主要特点？3.弯滑褶皱作用形成的褶皱有哪些主要特点？4.横弯褶皱作用形成的褶皱有哪些主要特点？5.什么是同沉积褶皱作用及其特点？6.岩层厚度和力学性质、岩层埋藏深度分别如何影响褶皱的形成？7.在纵弯褶皱形成中，如果脆性岩层与韧性岩层相间组合，在褶皱翼部可分别形成哪些构造现象？答：1.纵弯褶皱作用：岩层受到顺层挤压力的作用而发生褶皱。横弯褶皱作用：岩层受到与层面垂直的作用力而发生弯曲形成褶皱。2.1)同一褶皱层各处厚度相同，褶皱形态呈IB型等厚褶皱。2)韧性变形3)脆性变形3.变形是围绕褶皱轴的弯曲，垂直层面的厚度保持不变，形成IB型平行褶皱（等厚褶皱）。4.1）岩层整体处于拉伸状态，没有中和面；2）岩层受到拉薄，呈顶薄褶皱。3）背斜顶部常拉伸断裂而形成地堑；如果是穹状隆起，则可形成放射状或环状正断层。4）如果基底的差异性升降与盖层的沉积作用同时进行，称为同沉积褶皱。同一沉积层的岩相及厚度是变化的。5.基底的差异性升降与盖层的沉积作用同时进行，称为同沉积褶皱；特点：A.背斜顶薄且颗粒粗，向斜槽厚且颗粒细；B.时代越新产状越缓；C.顶部倾角缓，翼部倾角陡。6.岩层厚度：厚岩层形成曲率小、波长大的平缓开阔褶皱；薄岩层形成曲率大、波长小的紧闭褶皱。力学性质：强硬岩层和软弱岩层相间叠置,强硬岩层的岩层厚度不变,以弯滑褶皱作用方式形成平行褶皱。软弱岩层在转折端显著加厚,形成相似褶皱。强硬岩层形成平缓开阔褶皱,软弱岩层则形成紧闭褶皱。岩层埋藏深度：浅部,岩层表现为弹性，以弯滑褶皱作用为主；深处,岩石的韧性高,以弯流褶皱作用和剪切褶皱作用为主,进而变为柔流褶皱作用为主。7.还没找到。第五讲断层的几何分析1.断层、断层带、断层线、断盘、滑距、断距、断层效应、同沉积断层的概念？（课件）2.上盘、上升盘是同一概念吗？（课件P8）3.根据断层走向与岩层走向的关系，将断层划分为哪些类型？（课件P19）4.根据断层走向与褶皱轴向的关系，将断层划分为哪些类型？（课件P20）5.按断层两盘相对运动方向的关系将断层划分为哪些类型？（课件P21）6.从水平面上观察，岩层发生了水平错位，那么它是否就一定是平移断层？为什么？(课本P62下)7.识别断层的标志有哪些？其中的地貌标志、构造标志、地层标志主要有哪些？（课件P36-41）8.同沉积断层有哪些主要特征？(课件P67)9.断层岩划分为哪两个系列？（课本P70）10.糜棱岩有何特点？(课件P47)11.正断层、逆断层的主要组合型式?（课本P64-66）答：1.断层：岩层或岩体顺着破裂面发生明显位移的断裂构造。断层带：由一系列破裂面或次级断层组成的带。断层线：是断层面与地面的交线，即断层在地面的出露线。断盘：岩石断开之后，被分隔为两部分的岩块。滑距（总滑距）：指断层两盘实际的位移距离，即错动前的一点在错动后分成的两个对应点之间的实际距离。断距：在垂直岩层走向剖面上观察被错断岩层在断层两盘产状未改变的条件下其对应层之间的相对距离。断层效应：指断层作用引起的各种现象和后果。主要指横向断层、斜向断层引起的地层关系在某些方向上的视错动。即断层位移方向的假象。同沉积断层(生长断层):断层活动与沉积作用同时进行的断层。2.不是。断盘按断面倾斜可分为：称上盘、称下盘。按运动方式：称上升盘、称下降盘。3.(1)走向断层(2)倾向断层(3)斜向断层(4)顺层断层4.(1)纵断层(2)横断层(3)斜断层5.1）正断层2）逆断层3）平移断层6.不一定；平移断层：是断层两盘顺断层面走向相对移动的断层。7.地貌标志：1）断层崖和断层三角面2）错断的山脊3）盆岭边界4）串珠状湖泊洼地5）带状泉水6）水系的发育，河流的急剧转向构造标志：1）地质界线突然中断2）构造强化地层标志：走向断层的影响，在地面上常常造成地层层序出现不对称重复和非区域性的缺失。8.同沉积（生）断层1）犁式正断层，上陡下缓2）上盘下降，明显增厚3）断距随深度增大，地层愈老，断距愈大4）上盘常出现反牵引现象9.碎裂岩系列、糜棱岩系列10.糜棱岩的特点：1