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文檔簡介

1、構造地質學綜合復習資料構造地質學綜合復習資料第一章1、何為地質構造?答:地質構造簡稱構造,是地殼或巖石圈各個組 成部分的形態及其相互結合的方式和面貌特征的 總稱。2、什么是構造地質學?共有哪些任務和基本研究 方法?答:構造地質學(廣義):地質學的一個重要分 支。研究巖石圈內地質體的形成、形態和變形構 造作用及其成因機制,以及其相互間的影響、時 空分布和演化規律的學科。構造作用或構造運動 常是其它地質作用的起始或觸發的主要因素,因 此,構造地質學說通常也就成為地質學的基本學 說。構造地質學(狹義):地質學的基礎學科之一, 主要研究組成地殼的巖石、巖層和巖體在巖石圈 中力的作用下變形形成的各種構造

2、。構造地質學第2頁共99頁3、什么是石油構造地質學?在石油地質勘查中的 位置如何?答:石油構造地質學研究內容相當廣泛,既包括 結構,建造方面,也包括變形,改造方面。石油 地質構造研究是石油地質研究的一根重要支柱, 是評價油氣遠景不可缺少的依據,構造變形和演 化是成藏和保存的一個控制因素。第二章一、1、巖層,地層、層理三者有何區別 ?答:層理:沉積巖最常見的一種原生構造,通過 巖石成分、結構和顏色在剖面上的變化 所顯現出來一種成層構造。地層:是指同一個地質時代的巖層組合。巖層:兩個平行或近于平行的層面(頂、底) 限制的巖性大致相同的層狀巖體。2、在垂向剖面中和地質圖上海侵層位與海退層位 有何表現

3、?答:海侵層位在垂向剖面中表現為由下向上沉積 物顆粒由粗變細,所反映的沉積環境由淺水到深 水,由氧化到還原,海退層位與此相反。構造地質學第 3頁共99頁海侵層位在地質圖上表現為新地層的地質界 限超過老地層,并蓋在其上,形成超覆不整合, 海退層位在地質圖上表現為新地層的分布面積比 老地層小。3、什么是原始傾斜?答:由于地形起伏而造成的巖層傾斜叫做原始傾 斜。4、何為穿時現象?答:同一沉積巖層,由于所處的地理位置,物源 供應與沉積環境的不同,常在橫向上出現巖性變 化,稱為橫向變化;相反,巖性相同的巖層,也 可能不是同一巖層,可能是同一巖層的綜合體, 包括了相當長的時代,這種現象叫做穿時現象。 5、

4、水平巖層有何特征?答:1)水平巖層在地質圖中的表現為其地質界線 與等高線平行、溝谷處V尖指向上游;2)地層一般向上變新;3)厚度h =頂底界線高差;4)露頭寬度(a尸h(厚度)/tg ?(坡度)二、1、什么是巖層產狀三要素?構造地質學第 4頁共99頁答:巖層產狀三要素為:走向、傾向和傾角。走向:面狀構造與水平面的交線兩端所指的方向。傾向:傾斜平面上與走向線垂直的線叫傾斜線, 傾斜線在水平面上的投影所指的沿平面向 下傾斜的方位。傾角:傾斜線與其在水平面上投影的夾角。2、何為視傾角、視傾向?真傾角與視傾角如何換算?答:視傾向:截面的走向。視傾角:面狀構造與截面交線與視傾向的夾角。真傾角與視傾角間的

5、關系:tg 6=cosatg a, a 為真傾角,3為視傾角。3、W字形法則的內容和應用條件是什么?答:按照傾斜巖層產狀與地面坡向坡度的關系,7字形法則包含三種情況:1)相反相同:地層傾向與地形坡度方向相反。地質界線與等高線彎曲方向相同,但曲率較小。構造地質學第 5頁共99頁2)相同相反:巖層傾向與地形坡度方向相同, 傾角大于地形坡度。地質界線與等 高線彎曲方向相反。3)相同相同:地層傾向與地形坡度方向相同, 傾角小于地形坡度,地質界線與等 高線彎曲方向相同,但曲率較大。應用條件: V字形法則也適用于其它比較平整 的地質界面。如斷層面,不整合面等。使用“V字形法則時,要注意兩點。1)傾斜巖層的

6、走向與溝谷延伸方向平行時,不符 合7字形法則。2) 7 字形法則對于填繪和閱讀分析大比例尺 地質圖有指導意義。在中小比例尺地質圖上,其 反映不明顯。三、1、哪些標志可用于判斷巖層的頂面和底面 ?答:層理標志:遞變層理和斜層理。層面標志:波痕、泥裂、雨痕、底面印模等。 生物標志:植物根系、貝殼類化石、疊層石等。 沖刷槽和沖刷印模。構造地質學第 6頁共99頁同生變形:滑移作用產生變形、差異負荷壓實 作用和異常孔隙壓力作用。2、真厚度,鉛直厚度、視厚度三者有何不同 ? 答:真厚度(h):頂底面之間垂直距離鉛直厚度(H):頂底面之間沿鉛直方向的距 離二者的關系:h=HX cos a視厚度:不垂直于走向

7、的剖面上巖層頂底面 之間的垂直距離。3、如何求取巖層的厚度、埋藏深度和露頭寬度 ? 答:巖層的厚度就是該巖層頂面和底面標高之差。在巖層厚度和傾角不變的情況下,巖層露頭 寬度取決于地面坡度以及巖層傾向與坡向的關 系。在巖層厚度和地面坡度不變的情況下,其露 頭寬度取決于巖層傾角大小和傾角與坡角之間的 關系。四、1、整合與不整合反映在地殼運動性質上有何不 同?答:整合接觸:上、下地層在沉積層序上沒有間斷,產狀基本一致,巖性或所含化石一致或構造地質學第 7頁共99頁遞變。它們是在地殼相對穩定情況下緩慢下 降接受連續沉積形成的。不整合接觸:上、下地層間的層序發生間斷, 即先后沉積的地層之間存在地層缺失。

8、缺失 了一個階或一個段的地層才能確定不整合。2、平行不整合與角度不整合有何異同?答:平行不整合(假整合):由兩套平行的沉積巖形成的不整合。不整合面上、下兩套地層產狀平行,但因時 代間斷而地層缺失。平行不整合的形成過程為:下降、沉積-上 升、沉積間斷、遭受剝蝕一下降、再沉積。角度不整合(不整合):年輕沉積巖層覆蓋 于褶皺或掀斜的早期地層之上而形成的不整合。不整合面上、下兩套地層間不僅有地層缺失, 而且產狀不同。褶皺形式和變形強弱程度、斷裂 構造發育程度和性質不同,變質程度和巖漿活動 存在明顯差異。上覆地層的底面切過下伏構造和 不同時代地層的界面。構造地質學第 8頁共99頁形成過程:沉降、沉積-變

9、形與隆升、剝蝕沉降、沉積。3、嵌入不整合、超覆不整合,非整合各指什么 ? 答:嵌入不整合:不整合面在局部地方凹凸不平, 致使上覆地層和下伏地層均與之呈截交關系,這 種接觸關系可以成為嵌入不整合。超覆不整合:由于水侵作用,在海(湖)盆地 的邊緣地帶,使越來越新的地層直接覆于剝蝕面 之上而形成的新老地層之間的接觸關系。非整合(國內也稱為角度不整合):層狀沉 積巖覆蓋于侵入巖和深變質巖形成的剝蝕面上而 形成的不整合關系。代表較深或時間較長的剝蝕 期。4、何為古潛山?答:古潛山與潛山的涵義是相同的,是指由古老的巖石組成的、被后期的沉積地層所覆蓋的山。即較老地層組成的地形突起(基巖突起) 出露地表,遭受

10、風化、剝蝕,之后下降埋藏, 上覆有較年輕地層沉積。5、哪些標志可用于確定不整合的存在 ?構造地質學第 9頁共99頁 答:1)地層標志:時代、巖性、古生物2)地層產狀的不同3)古風化殼、底礫巖4)變形特征5)變質和巖漿巖特征6)同位素年齡資料的依據6、怎樣確定不整合的形成時代?答:形成時代指不整合面上下地層間缺失地層的 時代,即下伏最年輕地層到上覆最老地層的時代。7、與不整合有關的油氣圈閉有哪些基本類型 ? 答:不整合面以下可以形成剝蝕不整合圈閉,不 整合面之上可以形成超覆不整合圈閉,巖性上傾 尖滅圈閉和透鏡體圈閉。第三章一、1、什么是內力?其與外力有何關系?答:內力:是指同一物體內部各質點之間

11、相互作 用的力。內力又可分為固有內力和附加內力。我們規定物體未受外力作用時的內力(即固 有內力)為零,物體受外力作用時的內力改變量 (即附加內力)稱為內力。構造地質學第 10頁共99頁當物體受外力作用時,物體內部便產生與外 力作用相抗衡的內力,與外力大小相等,方向相 反。2、什么是應力?分為幾種?怎樣確定其正負? 答:應力是作用在單位面積上的內力,它表示內 力的強度。據應力的性質、方向和作用面的關系,可分為:合應力、正應力、主應力等。習慣上,構造地質學規定:壓應力為正;逆時 針的剪應力為正,順時針的剪應力為負。3、一點的應力狀態可用哪幾個應力分量來表示?為什么?答:一點的應力狀態可用六個獨立的

12、應力分量: 爪 y 5(25 ay Rz) TZx來表示,也可以用三個主應力 g, C2, 03來表示。4、平面應力狀態下的應力公式怎樣應用?怎樣確定民值?答:平面應力狀態是指微小六面體在平面上只受 兩個垂直方向上主應力作用時的應力狀態。構造地質學第11頁共99頁假設b i)b 2的方向分別為x軸和y軸)民為截面 的法線與x軸正向的交角。 TOC o 1-5 h z 1212i 2cos 222= 12=-12 sin 225、平面應力莫爾圓怎樣畫?怎樣應用?答:應力莫爾圓代表物體內一點的應力狀態。經過這一點的任一截面上的應力分量b 0和。等于莫爾圓上對應點的橫坐標和縱坐標。若截面法線與某一參

13、照面的夾角為a ,則在莫 爾圓上以該參照面為起點,沿相同方向旋轉2 a圓心角所到達點的橫、縱坐標分別為截面 上的正應力和剪應力。6、平面主應力莫爾圓、平面純扭應力莫爾圓、平面一般應力莫爾圓三者有何不同?答:平面主應力莫爾圓:22答:平面主應力莫爾圓:2212212 =22平面純扭應力莫爾圓:2 2= 2平面一般應力莫 TOC o 1-5 h z 22x y2 x y222x構造地質學第12頁共99頁1、什么叫變形?什么叫應變?答:變形:物體受到力的作用后,其內部各點間 的相對位置發生改變,稱為變形。變形可以 是體積的改變,也可以是形狀的改變,或二 者均有改變。2、線應變與扭應變的正負值是怎樣規

14、定的 ?答:在構造地質學中,規定由壓應力產生的壓 正,由張應力產生的張為負。3、泊松效應指什么?答:每種巖石都有自己的泊松比,一般均不超過 0.5。巖石這種性質稱為泊松效應,它對解釋巖石 的變形具有重要意義。4、應變橢球體指什么?答:在變形前的連續介質中任意劃定一個圓球體, 當介質發生均勻變形時,圓球體變成了橢球 體,這種橢球體稱為應變橢球體。5、什么是應變橢球的無伸縮面和等伸縮面?答:如果在應變橢球體中有某些半徑,它們的長 度與原來的圓球半徑相同,那么有這些橢球半徑 所組成的軌跡曲面稱為應變橢球的無伸縮面。在構造地質學第13頁共99頁應變橢球中若有某些半徑,它們的伸長量都相同, 那么有這些橢

15、球半徑所組成的軌跡曲面稱為應變 橢球的等伸縮面。三、1、何為彈性、塑性?答:彈性:巖石受外力作用發生變形,當外力取 消后,又完全恢復到變形前的狀態,這種變形稱 為彈性變形,巖石的這種力學性質叫彈性。塑性:當外力繼續增加,變形繼續增強,以 致當應力超過巖石的彈性極限時,此時如將外力 去掉,變形后的巖石不能完全恢復原來的形狀, 這種變形稱為塑性變形,巖石這種力學性質叫塑 性。2、巖石變形方式有哪幾種?答:巖石變形方式主要有:1)基本變形方式:巖石變形最基本的形式是 線變形和角變形。它們組成了五種基本的變形方 式:拉伸,壓縮,剪切,彎曲和扭轉。2)均勻變形和非均勻變形3)遞進變形構造地質學第 14頁

16、共99頁3、均勻變形和非均勻變形有何特征?各包括哪幾 種變形方式?答:均勻變形:巖石的各個部分和變形性質、方 向和大小都相同的變形稱為均勻變形。其特征是:原來的直線變形后仍是直線;原來相 互平行的直線變形后仍然相互平行。根據變形過程中應變主軸的空間方位是否發生變 化,分為:非旋轉變形和旋轉變形非均勻變形:巖石各點變形的方向、大小和 性質是變化的稱為非均勻變形。彎曲和扭轉均屬 于非均勻變形。4、什么是遞進變形?答:巖石在受力條件不變的情況下,由初始形態 變形為最終形態的過程,是由一系列連續發生的 瞬時無限小應變的累積過程,此過程稱為遞進變 形。5、巖石變形可分為幾個階段?答:巖石與其它固體物質一

17、樣,其變形通常經歷 三個階段:彈性變形、塑性變形和斷裂變形。這構造地質學第 15頁共99頁 三個階段雖然依次發生,但不是截然分開的,而 是互相過渡的。6、彈性變形有何特征?答:巖石在變形前,內部各個質點都處于平衡狀 態。當其受力變形后,原來的平衡被打破,各個 質點發生了位移,吸收了一定的位能,達到新的 平衡。在短期內去掉外力作用后,巖石內部各個 質點,又會在其吸收的位能作用下恢復到原來的 位置。7、何為松弛?何為蠕變?答:若保持變形不變,而應力隨時間的增長逐漸 減小,這種現象稱為松馳。巖石在受力變形過程中,若保持應力不變, 應變則隨時間的增長而逐漸加大,這種現象稱蠕 變。蠕變是不可恢復的永久應

18、變 8、塑性變形有哪些基本的機制?答:塑性變形的機制有兩種:粒間滑動和粒內滑 動。9、巖石的破裂方式有哪兩種?答:張裂和剪裂是巖石破裂的兩種形式。構造地質學第16頁共99頁10、為什么剪裂角小于90。?它與哪些因素有 關? 答:巖石剪切破裂時,包含最大主應力軸 i象限的 兩個共軻剪切破裂面之間的夾角稱為共軻剪切破 裂角。從應力分析可知,兩組最大剪應力作用面與 最大主應力軸1或最小主應力軸3的夾角均為 45 ,二面之間的夾角為90 ,其交線平行于中 間主應力軸2。但從野外實地觀察與室內試驗來 看,巖石內兩組初始剪裂面的交角常以銳角指向 最大主應力方向,即包含i的共斬剪切破裂角常小 于90 ,通常

19、約為60左右,而剪裂角則常小于45。剪裂角的大小取決于內摩擦角 的大小,內摩 擦角小,剪裂角就大;內摩擦角大,剪裂角就小。 此外剪裂角大小與巖石所處溫度、壓力條件有關。 這是因為同一種巖石在不同的變形條件下其內摩 擦角并不一樣。11、外界因素怎樣影響巖石的力學性質和巖石的 變形? 答:1)巖石的成分、結構和構造構造地質學第 17頁共99頁不同成分的巖石,其抗壓、抗張、抗剪強度 相差很懸殊。一般說來,含硬度大的顆粒礦物越 多的巖石,強度越大,往往呈脆性變形。含硬度 小的片狀礦物,尤其含具有滑感的鱗片狀礦物越 多的巖石,強度越小,往往呈韌性變形2)圍壓圍壓一方面增強了巖石的韌性;另一方面大 大提高

20、了巖石的強度極限,而彈性極限也有所增 Wj。圍壓對巖石力學性質和變形的影響在于,圍 壓使固體物質的質點彼此接近,增強了巖石的內 聚力,從而使晶格不易破壞,不易斷裂。3)溫度許多巖石在常溫常壓下是脆性的,隨著溫的 升高,巖石的強度就會降低,彈性就有所減 弱,韌性則大為增加,易于變形。溫度增高對巖石力學性質和變形影響的原因 是:當溫度增高時,巖石質點的熱運動增強,從 而減弱了它們之間的聯系能力,使物質質點更容 易位移。構造地質學第18頁共99頁4)溶液地殼中的巖石,大部分都或多或少地含有溶 液或水分,有的含有油、氣。它們都會降低巖石 的彈性極限,提高韌性,使巖石軟化,易于變形; 在構造應力作用的配

21、合下,溶液還會促使礦物的 溶解和新礦物的形成,從而有利于巖石的塑性變 形。溶液影響巖石力學性質和變形的原因,是由 于溶液的加入使分子活動能力加強,分子間的內 聚力減弱,巖石發生軟化,強度降低。5)孔隙壓力因為巖層中孔隙壓力增大,就會使巖石屈服 強度降低,從而易于變形。孔隙壓力也可促進巖 石破裂。巖石孔隙流體的高壓所產生的浮力作用 能較好地解釋推覆構造和重力滑動構造的形成機 制。6)時間時間對巖石力學性質和變形的影響,主要表 現在施力速度、重復受力和蠕變與松弛。a.快速施力,能加快巖石變形速度,使巖石表現構造地質學第19頁共99頁 為脆性變形。緩慢施力,則會使脆性物質發生塑 性變形。施力速度影響

22、巖石力學性質和變形的原 因,是在緩慢的外力作用下,巖石質點有充分時 間固定下來,于是表現為塑性變形。在快速施力 的條件下,巖石質點來不及重新排列就破裂了, 故呈現出脆性變形的特征。b.重復受力 四、1、何為構造應力場?通常用什么來表示?答:受力巖體中的每一點都存在著一個與該點對 應的瞬時應力狀態,一系列瞬時的點應力狀 態組成的空間稱為應力場。構造應力場是指地殼 內某一瞬時一定范圍內的應力狀態。在構造應力場研究中要確定三個方面的問 題,即定時、定向、定量。因此,在表示構造應 力場時,也要突出這三個問題。應力跡線和應力 網絡常用于表示構造應力的方向。2、在理想情況下,變形圖像與應力網絡有何對應 關

23、系?答:從理論上分析,最大主應力跡線和最小主應 力跡線在各點都是直交的;兩組共軌的最大剪應 力跡線在各點也是直交的,并且被最大、最小主構造地質學第 20頁共99頁應力跡線所平分。在理想情況下最大主應力跡線與褶皺軸向和 逆斷層線垂直,與正斷層線平行,平分兩組共軻 剪節理的銳夾角;最小主應力跡線垂直于正斷層 線,平分褶皺軸和逆斷層線,平分兩組共軻剪節 理的鈍夾角;最大剪應力跡線與褶皺軸、正斷層 和逆斷層線的夾角均為45 ,與兩組共軻剪節理近 于平行。3、邊界條件包括哪些內容?答:邊界條件包括外力條件、幾何邊界、邊界附 近的應力分布三個方面。第四章一、1、什么是褶皺、背斜、向斜?它們之間有何關系?

24、答:褶皺:巖石中各種面狀構造(層理、層面、 面理)發生彎曲形成的變形構造。根據組成褶皺的中心地層(核部)和兩側地層(兩 翼)的新、老關系,將褶皺分為兩種基本類型: 背斜和向斜。背斜是核部由老地層、翼部由新地層組成的褶皺構造地質學第 21頁共99頁向斜是核部由新地層、翼部由老地層組成的 褶皺。答:1) 分。 成的面 答:1) 分。 成的面 褶皺面翼:褶皺中心兩側平滑弧狀部分。轉折端:褶皺從一翼到另一翼的過渡的部 樞紐:單一褶皺面上曲率最大點的連線。軸面(樞紐面):各相鄰褶皺面的樞紐連軸跡:褶皺軸面在地表的出露痕跡,即各 最大彎曲點在地表出露點的連線。7)脊線和槽線:同一褶皺面的橫剖面上, 沿 背

25、形最高點的連線為脊線,沿向形最低點的連線 為槽線。8)褶軸:與樞紐平行的一條直線,該直線平 行移動構成的面與褶皺面完全一致。3、線狀構造的產狀通常用什么來表示? 答:線狀構造用傾伏向和傾伏角,側伏向和側伏 角來表示。構造地質學第 22頁共99頁4、傾伏角、傾伏方向、側伏角,側伏方向各指什 么?答:線狀構造的傾伏角是指在直立面上量得的該構造線與其在水平面投影線的夾角;傾伏方向就是線狀構造的水平投影線指向該 線向下一端的方位。側伏角是指在線狀構造所在的構造面(或其 它幾何參考面)上量得的該構造線與該構造面走 向線之間的銳夾角;側伏方向就是構成上述銳夾角的走向線的一 端的方位。5、何為褶皺的波長和波

26、幅?答:褶皺的大小以褶皺的波長(W)和波幅(A)來確 定。褶皺波長(W : 一個周期波的長度,即等于 兩個相間拐點之間的距離。波幅(A):中間線與樞紐點之間的距離。6、何為閉合背斜?閉合度和閉合面積各指什么?構造地質學第 23頁共99頁 答:如果背斜的樞紐向兩端傾沒時,成為一個四 周被同一巖層包圍的背斜,叫做閉合背斜 (Closed anticline)。閉合度:背斜頂到溢出點之間的高差。在構 造等高線圖上,則是最高等高線與最低的閉合等 高線之間的高差。閉合面積:背斜已被閉合部分所占的面積, 也就是閉合構造內最低一條完全閉合的構造等高 線所包圍的面積。指的是平面面積。7、怎樣估算閉合構造的閉合

27、度?答:閉合度:閉合構造最高點與其同一層面上可 以閉合的最低點(溢出點)的高差。利用構造等值線可以很方便地求取閉合構造 的閉合度,公式為:H = n h式中:Hl閉合度, h構造等值線距,n一可閉 合的構造等值線條數。1、根據軸面產狀和樞紐產狀,通常將褶皺分成哪 些類型? 答:1)根據軸面產狀構造地質學第 24頁共99頁a.直立褶皺:軸面近直立,兩翼傾向相反, 傾角近相等。b.斜歪褶皺:軸面傾斜,兩翼傾向相反,傾 角不等。c.倒轉褶皺:軸面傾斜,兩翼向同一方向傾 斜,一翼地層倒轉。d.平臥褶皺:軸面近水平,一翼地層正常, 另一翼地層倒轉。e.翻卷褶皺:軸面彎曲的平臥褶皺。2)根據樞紐產狀a.水

28、平褶皺:樞紐的傾伏角近于水平(0。)b.傾伏褶皺:樞紐傾斜c.傾豎褶皺:樞紐直立(90 )2、里卡德的分類有何特點?答:根據褶皺軸面和樞紐產狀的分類:1)直立水平褶皺(I區):軸面近于直立(傾角為9080 ),樞紐近 水平(傾伏角010 );2)直立傾伏褶皺(n區):構造地質學第 25頁共99頁軸面近于直立(傾角為9080 ),樞紐傾 斜(傾伏角1070 );3)傾豎褶皺(III區):軸面近于直立(傾角為9080 )樞紐也近 于直立(傾伏角為7090 );4)歪斜水平褶皺(IV區):軸面傾斜(傾角8020 ),樞紐近水平, 傾伏角為010 );5)平臥褶皺(V區):軸面和樞紐均近水平, 傾(伏

29、)角020 ;6)斜歪傾伏褶皺(VI區):軸面和樞紐都傾 斜,但傾向和傾斜程度不一致;7)斜臥褶皺(W區):樞紐和軸面兩者傾向及傾角基本一致,軸面 傾角為2080 ,樞紐傾伏角為1070。 3、據形態,褶皺可分成哪些基本類型 ? 答:1)褶皺的平面形態分類根據褶皺的某一巖層在平面上出露的縱向長度 和橫向寬度之比,將褶皺描述為:線狀褶皺(Linear fold):長寬之比大于10 : 1構造地質學第 26頁共99頁的狹長形褶皺長軸褶皺(longaxis fold ):長寬之比介于10 : 1至ij 5 : 1的褶皺。短軸褶皺(Brachy fold):長寬之比介于3 : 1 5: 1之間的褶皺構

30、造,包括短軸背斜和短軸向斜 (見4-21B)。在含油氣盆地中,短軸背斜形態一般 較簡單,保存也較完整,可形成良好的儲油構造。穹窿構造(Dome):長寬之比小于3: 1的背斜 構造,褶皺層面呈渾圓形隆起。構造盆地(Structural basin):長寬之比小于3 : 1的向斜構造,褶皺層面從四周向中心 傾斜。2)褶皺橫剖面形態分類a.根據翼尖角大小分為:開闊褶皺、中常褶 皺、緊閉褶皺、等斜褶皺;b.根據巖層在橫剖面上的彎曲形態:圓弧狀 褶皺、尖棱褶皺、箱狀褶皺和屜狀褶皺、扇形褶 皺、撓曲;構造地質學第 27頁共99頁c.根據褶皺中同一巖層的厚度在褶皺不同部 位的變化特點:等厚褶皺、頂厚褶皺和相

31、似褶皺、 頂薄褶皺;d.根據褶皺中各層彎曲形態的變化特征:協 調褶皺、不協調褶皺。三、1、褶皺構造有哪些基本的形態類型?答:1)褶皺在橫剖面上的組合類型a.復背斜和復向斜:兩翼被一系列次一級褶 皺所復雜化了的巨大背斜和向斜。常出現在構造 運動強烈的地區。b.侏羅山式褶皺:一般呈隔檔式或隔槽式褶 皺。隔檔式褶皺:由一系列平行排列的緊閉背斜 及其間平緩開闊的向斜組成的褶皺組合。以歐洲 侏羅山最為典型。隔槽式褶皺:由一系列平行排列的緊閉向斜 及其間平緩開闊的背斜組成的褶皺組合。c.單斜撓曲和構造階地:前者為緩傾斜巖層 中一段突然變陡的現象,后者為陡傾斜巖層中一構造地質學第 28頁共99頁 段突然變緩

32、的現象。它們一般出現在褶皺微弱的 地區。2)褶皺的平面組合a.阿爾卑斯式褶皺:又稱全形褶皺。基本特 點:一系列線狀褶皺呈帶狀展布,所有褶皺的 走向基本上與構造帶的延伸方向一致;整個帶 內的背斜和向斜呈連續波狀,基本同等發育,布 滿全區;不同級別的褶皺往往組合成巨大的復 背斜和復向斜并伴有疊瓦狀斷層。b.日爾曼式褶皺:又稱斷續褶皺。由等軸或 短軸褶皺(背斜為主)組成的構造組合,主要發 育于構造變形十分輕微的地臺蓋層中。c.雁列褶皺(en echelon folds ): 一系歹!j 呈雁行狀排列的褶皺。d.帚狀褶皺:一系列相間排列的背斜和向斜, 向一端收斂,向另一端撒開,形如掃帚。由區域 水平旋

33、扭應力場所形成。e. S”或反“S”形褶皺:由一系列褶皺所 組成的“ S,或反S形的褶皺帶。構造地質學第 29頁共99頁f.背斜帶:在一定的構造部位,由同一構造 運動形成的,一系列方向大致相同的背斜所組成 的構造。g.長垣:為一長條形的隆起,其上由一系列 平緩寬大的背斜沿其軸向的方向排列而成。2、形成平行狀褶皺、雁行狀褶皺、帚狀褶皺的構 造應力場各具有何種性質?答:平行狀褶皺是由區域水平擠壓應力所形成的; 雁行狀褶皺是受區域水平力偶(扭應力)作用形成的;帚狀褶皺是由區域水平扭應力場所組成的。四、1、褶皺形成機制有哪些基本類型?各有何特征? 答:1)縱彎褶皺作用縱彎褶皺作用(Buckling)系

34、指巖層受順層擠 壓應力作用而形成褶皺的過程而言。地殼中的水 平運動是造成這種作用的地質條件,因此地殼中 的多數褶皺是縱彎褶皺作用的產物。縱彎褶皺作用又可分為:彎滑褶皺作用和彎 流褶皺作用。2)橫彎褶皺作用構造地質學第 30頁共99頁巖層因受到與層面垂直方向上的擠壓而形成褶 皺的作用稱為橫彎褶皺作用(Bending)。橫彎褶皺 作用的擠壓也多自下而上。產生這種力的原因, 包括地殼升降運動、巖漿的上拱作用、鹽巖層及 其它高塑性巖層的底辟作用以及沉積、成巖過程 中產生的同沉積壓實作用等等。3)滑褶皺作用剪切褶皺作用(Shear folding) 是指巖層沿著一 系列不平行于層面(一般呈大角度)的密集

35、剪裂面 或劈理面發生有規律的差異滑動而形成褶皺的作 用,也稱滑褶皺作用。4)柔流褶皺作用柔流褶皺作用(Flow folding) 是指高塑性巖石 (如鹽巖、石膏、粘土)或處于高塑性狀態的巖石, 受應力的作用而發生塑性流動并形成褶皺的作 用。由這種作用所形成的褶皺,稱之為柔流褶皺。5)膝折作用它是一種兼具彎滑褶皺作用與剪切褶皺作用 兩種機制的特殊褶皺作用。膝折作用實質上包括構造地質學第 31頁共99頁 轉折端的不平行于層面的剪切滑動和兩翼的層間 滑動。2、彎滑褶皺作用與彎流褶皺作用有何區別 ? 答:彎滑作用主要特點有如下幾方面:(1)各單層有各自的中和面,而整套褶皺巖層 沒有統一的中和面。各相鄰

36、層面相互平行(形成平 行褶皺),褶皺各部位之厚度大體相等。(2)相鄰巖層的層間滑動方向為各相鄰上層相 對向背斜轉折端滑動,各相鄰下層相對向斜轉折 端滑動。(3)堅硬巖層之間的塑性層,在彎滑作用下 (堅硬層的相對滑動),常形成不對稱的層間小褶 皺。彎流作用的主要特征是:(1)大都發生在脆性厚層之間的塑性層內 (如泥 灰巖、鹽層、煤層、粘土巖層等);(2)層內物質流動方向一般是從兩翼流向轉折 端,形成頂厚褶皺或相似褶皺(橫彎褶皺作用時相 反);(3)當軟硬互層的巖層受到順層擠壓時,硬巖層構造地質學第 32頁共99頁仍形成平行等厚褶皺,軟巖層因流動而形成頂厚 褶皺。這樣出現頂厚與等厚兩種褶皺同生共存

37、的 現象。3、縱彎褶皺作用與橫彎褶皺作用有何不同 ? 答:橫彎褶皺作用也會引起彎滑作用和彎流作用, 但是,它們與縱彎褶皺作用有明顯的不同,其區 別如下:(1)橫彎褶皺作用的巖層整體處于拉伸狀態,所 以不存在中和面;(2)橫彎褶皺作用所形成的褶皺一般為頂薄褶 皺,尤其是由于巖漿侵入或高韌性巖體上拱造成 的穹窿更明顯(圖4-35)。在這種情況下,頂部不 僅因拉伸而變薄,而且還可能造成平面上的放射 狀張性斷裂或同心環狀張性斷裂,如為礦液充填, 就會形成放射狀或環狀礦體;(3)橫彎褶皺作用引起的彎流作用是使巖層物 質從背斜頂部向兩翼流動(易形成頂薄褶皺),韌 性巖層在翼部由于重力作用和層間差異流動可能

38、 會形成軸面向外傾倒的層間小褶皺;構造地質學第 33頁共99頁(4)橫彎褶皺作用一般形成單個褶皺,尤其以 穹窿或短軸背斜最為常見,很少形成連續的波狀 彎曲。4.在壓扁作用下,褶皺的巖層發生哪些變化 ? 答:在壓扁作用下,褶皺巖層內各點的應變狀態 也隨之發生有規律的變化(中和面消失,全部變 為壓扁)。褶皺翼部巖層越壓越薄,轉折端附近 的巖層越壓越厚,位于褶皺翼部的脆性薄巖層往 往受到垂直壓縮方向上的拉伸。五、1、哪些主要的因素,怎樣影響著褶皺作用 ? 答:1)層理和厚度對褶皺形成的影響層理及成層構造使巖石具有均一性,使巖層 在受力發生變形時,可以通過層間滑動或層內物 質塑性流動(或二者兼有)而彎

39、曲成褶皺。巖層的厚薄對褶皺的形態和大小也有顯著的 影響。具體地講,當巖性相同、厚度不同的巖層 受到同樣的水平擠壓時,厚巖層往往形成曲率小、 波長大的平緩開闊褶皺、而薄巖層則形成曲率大 (彎曲度大)、波長小的緊閉褶皺。2)巖石力學性質對褶皺形成的影響構造地質學第 34頁共99頁巖石力學性質直接影響褶皺的形態和類型。野外觀測和實驗表明,一套強、弱巖層成互層的 巖系發生褶皺時,強巖層常以彎滑褶皺作用為主, 形成平行褶皺(在褶皺轉折端產生扇狀楔形張節 理),并對整個褶皺的形態起控制作用,而弱巖層 被迫遷就強巖層彎曲形成的空間,形成頂厚褶皺 (在轉折端易形成反扇形流劈理)。3)外力作用方式的影響順層水平

40、擠壓力形成縱彎褶皺,簡單的縱彎 褶皺作用形成平行褶皺。垂直層面的擠壓力往往 形成橫彎褶皺,橫彎褶皺往往長、短軸近等,相 互之間具較強獨立性。平面水平力往往形成雁列 式褶皺,扭動左右復雜時,形成帚狀褶皺、“S”形或反“ S”形褶皺組合。4)基底構造對蓋層褶皺的影響基底或深層構造特別是基底斷裂對蓋層或淺層的 褶皺形態和組合分布具有較大的影響,通過模擬 實驗也可以證實這一點。例如,有些雁行褶皺就 是由基底中的平移斷層(走向滑動斷層)的水平剪 切作用所引起的蓋層褶皺。六、構造地質學第 35頁共99頁1、露頭區褶皺的研究有哪些主要內容? 答:在露頭區主要研究褶皺的形態、褶曲內部的 小構造、褶曲的完整程度

41、、褶皺的展布方式和疊 加關系。2、從屬小褶皺有何基本特點?答:從屬褶皺主要發育于強巖層之間的薄層弱巖 層,也可以發育于厚的弱巖層中的薄層強巖層, 這時弱巖層發育辟理,薄的強巖層形成小褶皺。 從屬褶皺在主褶皺的不同部位有不同的特點。位 于主褶皺翼部的從屬褶皺(即拖曳褶皺)常為不 對稱褶皺。利用層間小褶皺軸面與主褶皺層面所 夾銳角方向指示相鄰巖層相對運動方向的規律, 可以確定背斜與向斜的位置及巖層相對層序。從 屬褶皺的樞紐常與主褶皺樞紐平行,可以反映中 間應變軸的方位。3、覆蓋區褶皺的研究主要應用哪些資料 ? 答:覆蓋區褶皺的研究主要應用鉆井錄井資料, 物探資料,地層傾向傾角資料等。4、在實驗室中

42、研究褶皺作用有哪些主要手段 ? 答:褶皺作用的實驗室研究,常通過比例模擬、構造地質學第 36頁共99頁光彈應變分析和有限單元法等。七、1、何為生長背斜?有何特征?答:生長背斜(Growth Anticline )是指在盆地普遍 沉陷、沉積的背景上,由于局部(通常是基底的局 部)隆起所形成的沉積巖層的背斜構造,也稱同沉 積背斜、同生背斜。特征:(1)生長背斜在剖面上的形態為上部平 緩、下部陡的開闊背斜。(2)生長背斜的同一巖層 厚度頂部薄、兩翼厚,頂部可能出現多次的局部 不整合,而兩翼常出現超覆和退覆現象。生長背 斜屬頂薄褶曲。(3)生長背斜在巖性特征方面,同 一層巖性由頂部向兩翼逐漸變細,即頂

43、粗翼細。(4)生長背斜頂部(構造高點)自上而下普遍發生 明顯的偏移。2、通常從哪些方面研究生長背斜?答:生長背斜的研究主要是通過形態、厚度、不 整合和巖性等方面的分析,恢復其發生、發展的 過程。這些具體分析主要是在古構造圖和古構造 發育史剖面圖上進行。3、生長背斜與油氣聚集有何關系?構造地質學第 37頁共99頁答:主要有以下幾方面:1)有利于形成良好的儲集層;在盆地內的古隆 起,因為對巖性起控制作用,使古隆起上的儲油 物性普遍變好。這種良好的儲集層為早期的油氣 聚集提供了優越的條件。同時古隆起具有沉積時 的原始傾斜,又有鄰區地層增厚時的壓差,為早 期油氣運移提供了途徑。2)古隆起帶上有長期發育

44、的圈閉構造,并且又 具備儲油物性的有利相帶,是油氣高產富集的場 所。3)古隆起的鞍部,因水流阻力較小,砂巖呈舌 狀突起,往往頂部變薄。越過古隆起的頂部,于 背水的一側下傾尖滅,在其它因素配合下形成巖 性油藏。4)有利于形成構造、巖性及地層等多種類型的油 藏。生長背斜是富集油氣的重要條件,但是它對 油氣藏形成也有不利的一面,主要是它常易于暴 露在水面遭受剝蝕,使油氣散失。第五章一、1、何為節理?有何基本特征?構造地質學第 38頁共99頁答:節理:巖石中有一定排列規律的無明顯位移的裂隙。節理發育的基本特征是分布普遍,發育不均, 同時又具有方向性和組系性。2、節理怎樣被分類?構造節理可分為哪些類型?

45、 答:節理形成的原因很多,按節理形成與巖石形 成的時間先后關系,可將節理分為原生節理和次 生節理兩個基本類型。構造節理:由構造運動形成的節理,稱為構 造節理,又名內生節理。構造節理的分類主要包 括幾何分類與成因分類。1)幾何分類a.與巖層產狀關系的分類走向節理;傾向節理;斜向節理;順層節理b.與褶皺樞紐產狀關系的分類縱節理;斜節理;橫節理2)成因分類張節理;剪節理3、張節理和剪節理各有哪些主要特征 ? 答:剪節理的基本特征:構造地質學第 39頁共99頁(1)產狀穩定,延伸較遠。(2)平直光滑,有時具剪切滑動擦痕。未被礦 物充填時是平直閉合縫,如被充填,脈寬較為均 勻,脈壁較為平直。(3)發育于

46、砂、礫巖等巖石中的剪裂,一般穿 切礫石和膠結物。(4)常常組成共軌“ X”型共軌裂隙,銳角平 分線指示主壓應力方向.往往成等距排列。(5)主剪裂面由羽狀微裂面組成。(6)剪節理的尾端變化有:折尾、菱形結環和 節理叉。張節理的基本特征:(1)產狀不穩定,延伸不遠。單條節理短而彎 曲,若干條呈側列。(2)裂縫面粗糙不平,無擦痕。(3)在膠結程度中等的礫巖或砂巖中常常繞 礫石或粗砂粒而過,如切穿礫石,破裂面也凹凸 不平。(4) 一般被礦脈充填。脈寬變化較大,脈壁不平直構造地質學第 40頁共99頁(5)發育稀疏,很少密集成帶。(6)張節理有時呈不規則的樹枝狀,各種網絡 狀,有時也追蹤“ X”型共軻剪節

47、理形成鋸齒狀張 節理、單列或共軻雁列式張節理,有時也呈放射 狀或同心圓狀組合。4、縱彎褶皺作用可形成哪些類型的節理 ?各有何 特征?答:可形成早期平面共軻剪節理系:節理直 立,早期平面X型剪節理(銳夾角指向擠壓方 向)當應力繼續作用,使巖層彎曲形成褶皺時可 形成晚期平面共軻剪節理系橫張節理:發育于巖層彎曲前的橫張節理, 常追蹤早期的兩組平面X型剪節理而呈鋸齒 狀延伸。壓扁作用導致產生剖面共軌剪節理系縱張節理:(1) 一般在脆性巖層中發育較好, 走向平行褶皺樞紐方向,延伸不遠,節理面,層 面,并常呈上寬下窄的楔形開口; 2)追蹤背斜兩 組晚期平面X型剪節理,呈鋸齒狀延伸。構造地質學第 41頁共9

48、9頁層間扭節理:發育在脆性巖層中;形成一組與巖層層面斜交的剪節理;走向平行于褶皺樞扭 方向;銳夾角指向鄰側巖層的滑動方向。旋轉剪節理和同心狀扭節理:前者的方位大 致垂直于層面,后者則平行于層面。5、橫彎褶皺作用可形成哪些類型的節理 ?答:由于巖層表面各個方向上普遍經受張應力的 作用,從而形成環型張節理系和放射型張節理系。6、節理與斷層有何關系?答:斷層附近節理的數量顯著增加,密度相對增 大,因為斷層的形成是應力集中的結果。斷層附近節理帶的寬度加大。因為斷層兩盤 在錯動過程中,派生次一級應力。在斷層的端點,拐點,交匯點、分支點和錯 列點最容易出現新的節理。7、背斜的哪些部位往往是節理分布的密集帶

49、 ? 答:背斜的以下部位往往是節理分布的密集帶: (1)樞紐或軸的延伸方向;(2)構造高點的范圍之 內;(3)樞紐發生彎曲的部位;(4)傾伏端;(5)巖 層傾角突然變陡的地帶構造地質學第 42頁共99頁8、巖石的力學性質怎樣影響節理的發育程度 ? 答:沉積巖的力學性質主要受控于巖石的成分和 結構,巖層的厚度及巖系組合等。幾種常見的沉積巖的節理發育程度由多到少 依次為:白云巖、石灰巖、粉砂巖,粘土巖,鹽 巖、無水石膏。化學巖的節理發育程度與結晶程度有關,粗 晶大于細晶,結晶不均勻者大于結晶均勻者。碎屑巖的節理發育程度與粒度、膠結物成分 和膠結程度有關。厚度較大的巖層,節理較少,厚度較薄的巖 層,

50、節理發育較多。脆性巖層節理發育,塑性巖 層節理則不發育。9、何為節理的分期與配套?答:節理的分期:就是區分不同時期形成的節理 的先后關系。常利用切斷錯開,限制中止、相互 切錯等現象。節理的配套:是找出反映區域構造應力作用 的各種不同類型、不同序次和不同級別的節理, 將它們作為一個整體進行研究,推導出區域構造構造地質學第 43頁共99頁應力作用的方向。重要的是確定剪節理的共軻關 系。第六章一、1、什么叫斷層、斷層面、斷層線、斷盤 ? 答:斷層:斷層是巖層或巖體順破裂面而發生明 顯位移的斷裂構造。斷層面:斷層的斷裂滑動面,簡稱斷層面。斷層線:斷層面與地表或地下某層面的交線, 稱為斷層線。斷盤:斷層

51、是斷層面兩側的巖層或巖體。2、什么是相當點、相當層?答:相當點:相當點是指未斷之前的一個點在斷 層位移以后出現在兩盤上的兩個點。相當層:相當層指出現在斷層兩盤的同一地 層。3、斷距和滑距各有哪些類型?各指什么? 答:斷距:地層斷距:指斷層兩盤相當層層面之 間的垂直距離;鉛直地層斷距:指兩盤相當層層面之間的鉛直距離;構造地質學第 44頁共99頁水平斷距:指兩盤相當層層面之間的水平距離;滑距:水平滑距:是總滑距的水平投影;走向滑距:是總滑距在斷層面走向線 上的分量;傾斜滑距:是總滑距在斷層面傾斜線 上的分量;鉛直滑距:也稱斷層落差,是總滑距 的鉛直分量;傾向滑距:是傾斜滑距的水平分量。二、1、按形

52、態、力學成因和組合關系,斷層可分為哪 些類型?各有何特征?答:1)按斷層與有關構造的幾何關系分類根據斷層產狀和所在巖層產狀的關系,可將 斷層分為走向斷層、傾向斷層、斜向斷層和順層 斷層;根據斷層走向與褶皺軸向的關系,可將斷 層分為縱斷層、橫斷層和斜斷層。2)按斷層兩盤相對運動方向分類構造地質學第 45頁共99頁a,正斷層是上盤相對下盤向下滑動的斷 層。正斷層一般較陡,其斷層面傾角多在 4590之 間。b,逆斷層是上盤相對下盤向上滑動的斷 層。斷層面傾角大于45的逆斷層成為高角度逆斷 層,斷層面傾角小于45的逆斷層稱為低角度逆斷 層,也稱逆掩斷層。高角度逆斷層常常在逆斷層 發育區產出。c,平移斷層是兩盤順斷層面走向相對移動 的斷層。根據兩盤相對移動方向,平移斷層有右 行(右旋)和左行(左旋)

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