1、孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 构造地质学概念总结 CHAP 1 引言：重点（构造、构造地质学） 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。 成因分类：原生构造（Primary Structure）：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（Deformational Structure） ：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. 掌握构造地质学分析方法：一般思路为： 几何学解析运动
2、学解析动力学解释构造历 史分析。几何学分析运动学分析动力学分析，构造样式和构造组合。构造叠加、构造 置换、构造世代与构造期次、构造年代学 四、 面理、线理 褶皱 断裂与裂隙 原理、分类 逆冲、走滑和伸展断层 韧性剪切带 五、实习 CHAP 2 原生构造（岩浆岩原生构造非重点） （重点层理、层面、顶底面的判别，整合不整 合接触关系、时代与地质图的关系） 沉积岩层的原生构造，主要包括层理及层面构造。 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。(沉积环境变化的反映） 层面(Bedding surface)：沉积过程的小间断面，经常发育层面构造。 岩层
3、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：成分变化、结构变化、颜色变化、层面原生构造 沉积岩层顶底面的判别（7）：1 斜层理：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。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。 （顶切底截）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。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。(下粗上细 )、3 波痕（尖脊指向顶面）波痕是沉
4、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。对称型：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。 （泥裂：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。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 6 冲刷槽和冲刷印模：水流的冲
5、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） 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 古流向判断：碟瓦状构造。 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。 平行不整合：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。 角度不整合：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
6、的不整合接触关系。 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。 不整合的判别标志（6）：1 地层标志（时代、岩性、古生物） 、2 地层产状的不同、3 古风 化面（古土壤、古铁帽等表生地质现象） 、4 变形特征、5 变质和岩浆岩特征、6 底砾岩 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（4）：位于侵蚀面上，层位相当稳定。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。砾石的磨圆度良好，分选也好。同一底砾岩层中的砾 石及砂粒，自下而上变细，磨圆度变好。 不整合时
7、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。 （上限、下限的概念） 岩浆岩原生构造 岩浆岩：岩浆在地下或喷出地表冷凝形成的岩石。在地下形成的称为侵入岩体或简称岩体， 喷出地表形成的称为火山岩或熔岩。 岩浆岩产状：指岩浆岩体的形态、大小及其与围岩的关系。 侵入岩产状关系： 协调侵入岩体：又称整合侵入岩体，侵人岩体的边界面与围岩层理、面理平行或大致平行。 根据形态可分为：岩床、岩盖、岩盆、岩鞍。 不协调侵入岩体：岩体边界与围岩层理、面理截交。根据规模、形态等，可将其产状划分 为岩基、岩株和岩墙三种主要类型。 火山岩的产状分类：a熔岩台地或熔岩流：面
8、积广、厚度大且较稳定面状熔岩体。 b熔岩流：带状熔岩体。c火山锥 （火山机构）：火山喷发物围绕火山口（Crater）堆 积成的一种锥状体。 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。 岩浆岩原生流动构造： 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
9、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 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 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。 原生破裂构造：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 CHAP3 产状几何分析（基本构造要素及其
10、产状测定） 线面构造的简单投影（过程描述） ，走向、倾向、倾角、倾伏角、倾伏向、侧伏角、侧伏向、 水平、直立、倾斜岩层在地质图上的投影、V 字形法则 产状（attitude）：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。 走向 (strike)：面状构造与水平面的交线所指方向。 360 方法、第 1、4 象限法、 倾向（dip direction)：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。表示方法：同走向。 倾角（dip or dip angle）：倾斜线与其在水
11、平面投影的夹角。表示方法： 090 。 倾伏向（trend）： 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（plunge）：倾斜直线与其水平投影线间所夹之锐角. 侧伏角（pitch）：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。侧伏角侧伏 向 （用四象限表示）如线理北东侧伏 35（度） 视产状：面状构造与非正交平面相交迹线的产状 视倾向：截面的走向 视倾角：面状构造与截面交线与视倾向的夹角 真倾角与视倾角间的关系 tg = cos tg 地质界线：不同岩层界
12、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。 地质图成图原理：就是将地质界线以正投影方式投在地形图上。 直立岩层：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。 倾斜岩层的水平投影特征：V 字形法则：相反相同；相同相同；相同相反 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
13、线弯 曲方向相反。 CHAP 4 岩石力学（应力应变、变形机制、岩石力学性质）变形力学分析及变形机制 力、应力、应力场、应力摩尔圆、正应力、剪应力、应力椭球、应力主方向、主平面、应 变、线应变、剪应变、有限应变、增量应变、共轴、非共轴、简单剪切、岩石学性质、屈 服应力、强度、破裂、永久变形、塑性变形、脆性变形、韧性变形、蠕变、松弛、内因外 因、断层双层模式、临界应力摩尔圆、包络线、位错、动态重结晶 内力：物体内部各质点间相互作用（吸引和排斥）达到平衡，各质点保持一定的相对位置， 物体不发生变形。这时内部的吸引力和排斥力称为内力。 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025
14、 地球与空间科学学院 附加内力：物体在外力作用下保持平衡，外力作用分配到物体的内部，使物体内部质点间 关系发生变化，即发生变形。这种使物体质点位置发生变化的力称为附加内力。 应力：受力物体表面或内部单位面积的附加内力（正应力（ n）：与截面垂直的应力分量、 剪应力（ ）：与截面平行的应力分量） 主应力（principal stress ）： 无剪切应力切面上的正应力。 应力椭圆/球：二/三维情况下，平面某点各方向应力矢量形成的椭圆 /球，其长短轴分别为 该点的最大和最小应力（主应力） 。 应力摩尔圆：利用摩尔圆表示点 应力状态的应力分析图解法 应力场：受力物体内每点都有其 点应力状态，物体内各
15、点的应力 状态在物体占据空间内组成的总 体。 变形：物体受外力作用，内部质 点间距离发生变化，导致物体形 状或体积的变化。 应变：岩石变形的度量，即岩石形变和体变程度的定量表示。 线应变(longitudinal strain) ：线段长度的变化。 剪应变(shear strain)：线段方位的变化，用两线间角度变化表示。 应变椭圆（strain ellipse）应变椭球同理 定义：二维变形中初始单位圆经变形形成的椭圆。 应变主轴(principal axes)：应变椭圆的长、短轴方向，该方向上只有线应变而无剪切应 变。 最大与最小应变(principal strains: maximum a
16、nd minimum strain)：应变主轴方向上的线 应变，即应变椭圆长、短轴半径长度，其值分别为: 应变椭圆轴比(ratio of strain ellipse)：应变椭圆的长、短轴比。 主轴、主平面的地质意义：X 方向拉伸线理、XY 面面理面 有限应变(finite strain)：物体变形最终状态与初始状态对比发生的变化，即总应变和积累 应变。 递进变形：物体从初始状态变形到最终状态是一个由多次微量应变逐次叠加的过程。 增量应变(incremental or infinitesimal strain)：递进变形中某一瞬间发生的小应变。 共轴递进变形（无旋转变形）：递进变形中，增量应变
17、椭球体主轴与有限应变椭球体主轴 一致，变形过程中有限应变主轴方向保持不变。非共轴递进变形反之 纯剪切(pure shear)：一种均匀共轴变形，应变椭球体中主轴质点线在变形前后保持不变且 具有同一方位。 简单剪切(simple shear)：一种无体应变的均匀非共轴变形，由物体质点沿彼此平行的方向 相对滑动形成。为平面应变。 弹性变形(elastic)：应力应变曲 线为直线，应力与应变量成正比， 除去应力，岩石立即恢复原状。 遵从虎克定律。 屈服应力（yield stress）：当应 ole/)(elSo1/ 2)1(e/1tg2/1/ 2/1/SR 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修
18、改） 00712025 地球与空间科学学院 力超过某一极限值，应力应变曲线斜率明显减小，除去应力后岩石将不能完全恢复原状。 破裂(failure)：应力超过某一极限值时，岩石质点间失去结合力而产生不连续面的过程。 岩石强度(strength)：岩石发生破裂时的极限应力值，或称临界应力值。 永久变形(permanent)：应力超过屈服应力，除去应力后岩石不能完全恢复原状，不能恢复 的变形称为永久变形。 塑性变形(plastic)：未失连续性（即不产生破裂）的永久变形，一般是由物体内部质点化学 键重新排列的结果，如动态重结晶、位错滑动等。 应变强化应变弱化：强化：超过屈服应力后的塑性变形中，继续变
19、形需要更大的应力， 应力应变曲线正斜率。蠕变: 斜率为零。弱化：超过屈服应力后的塑性变形中，继续变 形需要较小的应力，应力应变曲线负斜率。 脆性变形：岩石在弹性变形域发生破裂的变形，即破裂前没有发生显著永久变形。脆性变 形与弹性相关。 韧性变形：岩石破裂前（或未破裂而）发生了显著的永久变形。韧性变形与塑性相关。 岩石力学性质的影响因素：分为内部因素和外部因素 内部因素：岩石力学性质主要取决于岩石成分、结构和构造，以及晶体结构性质。原 因是化学键性质及颗粒间的胶结情况。 外部因素：(5) 1 围压(confining pressure)：增大围压岩石由应变弱化转变为应变强化；增大岩石的破 裂强度
20、；岩石主要发生韧性变形。 2 温度 (temperature)：升高温度降低岩石的屈服应力，使其易于塑性变形；降低岩石 的强度。 3 所受应力状态挤压与拉张作用：同等温度和围压条件下，挤压状态下岩石更易于 韧性变形；但岩石强度会更大。 4 时间（应变速率）(deformation rate)：作用时间增长（应变速率降低） ，降低岩石的 屈服应力，增强岩石的韧性。 5 流体(fluid)：降低岩石的破裂强度，使其容易破裂；降低屈服能力，使其容易发生韧 性变形。 （分为溶液作用和孔隙压力作用） 构造层次 （structural level)(4):地壳中存在地温梯度，随地壳深度增加温度压力升高，引
21、 起岩石力学性质变化而产生的变形性质的垂向分带性。 上构造层次：位于地表上部，主要表现为断层、断块等脆性变形，由剪切破裂机制造 成，但最表层以张裂为主。 中构造层次：相当于 05km 的深度范围，以断层和纵弯褶皱为主导变形作用。 下构造层次(上亚层)：515km ：塑性压扁和韧性剪切变形为主，发育劈理和面理，顶 面以板劈理出现为界，即板劈理前锋面。 下构造层次（下亚层） ，15km 以下：主导变形作用是流变作用和深熔作用。代表性构 造是柔流褶皱和韧性剪切带，深部发生混合岩化，甚至形成深熔花岗岩。 Sibson 断层双层结构模式:岩石力学性质随地壳深度而变化，同一断层的变形行为在不 同深度表现不
22、同，浅部以产生碎裂岩的脆性变形为主，深部以产生糜棱岩的韧性变形为主。 浅部脆性与深部韧性变形域间的转换带称作脆韧性转换带.转换带深度由变形主导矿物决 定石英的转换温度为 250350，深度大约为 1015km。长石的转换温度大约为 450500，深度约 20km。 库仑准则：岩石应力摩尔圆与摩尔包络线相切，岩石发生破裂。 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 已有的四类经典破裂准则：最大正应力准则、屈特加（Tresca）准则、摩尔库仑 （Mohr-Coulomb）准则、范 米塞斯（von Mises）准则。还有统一破裂准则椭圆准则 （新理论） 。
23、脆韧性变形最大有效力矩准则：根据安德森模式，正断层是高角度，逆断 层是低角度。但自然界大多数大型正断层是低角度。这是目前国际地质学界没有解决的问 题。为此郑亚东教授（1999）提出了最大有效力矩准则： 在伸展环境下，脆韧性层状岩石 将形成伸展褶劈理 (ecc)，该劈理的倾角受最大有效力矩控制，一般为 35 度左右，这些伸 展褶劈理进一步扩展形成低角度正断层。 塑性变形（plastic deformation） 晶内机制：（5） 1. 位错运动：应力作用下位错的运动。应力作用是晶体内产生位错的一种主要因，位 错是储存变形能的一种方式。分为滑移、棱位错攀移、螺位错的交滑。 2. 双晶滑动：在变形过
24、程中，通过晶格扭曲形成双晶的过程。多出现在对称性较低或 粒内滑移系统较少的矿物中。在较低温度及较快应变速率条件下。 3. 扭折滑动：当晶体受到围限较强时，晶内滑移的滑移面会发生突然扭曲，这种扭曲 成为扭折，这种扭曲通常发生在一个带内，称为扭折带。实际上通过扭折接受缩短。 一般是位错壁，堆垛断层或晶格不连续。 4. 动态重结晶：变形过程中形成的重结晶作用。变形过程中，应变晶体通过位错移动、 边界迁移等形成无位错新晶体的过程。一般使晶粒减小。 亚边界（sub-boundary ）：由密集位错形成的矿物晶体内面状边界，其两侧晶格方 位发生小于 10 度的变化。 亚颗粒（subgrain）：由亚边界围
25、绕形成的晶格方位小于 10 度的微颗粒 5. 扩散蠕变：矿物晶体在非零差应力作用下通过质点或缺陷扩散迁移产生变形的过程。 分为晶体内部扩散和晶体边界扩散 晶间机制：（5） 1. 相变：由于围压、温度和流体作用，而使矿物的体积和形态发生变化，甚至影响矿 物力学性质。 2. 压溶作用 3. 粒间滑动：应力作用下，矿物颗粒间沿颗粒边界发生相对运动。 4. 边界迁移 5. 微破裂：本质上不属于塑性变形，但在岩石韧性变形时有些颗粒会发生脆性破裂。 CHAP 5 变形构造 面理、定义分类、形成过程和意义 XY 面、SC 夹角、破劈理、判别层序（大线理不重要） 、 小线理：擦痕、矿物生长、折痕、伸长线理、生
26、长线理 面理：在变质、变形过程中形成的具有透入性的状构造。 分为：面理：（6）变质变形岩石中由片、板状和压扁变形矿物及集合体平行排列或 成分分异层及粒度层构成的透入性面状构造。属连续面理。 1 板劈理 (slaty cleavage)：多发育于板岩中，故名。脆性剪裂与矿物韧性排列共存， 脆韧性转换带。 2 片理：由明显的变质矿物如云母、石英等定向排列和定向拉伸形成连续性很强的面 理。 3 片麻理（gneissic foliation)：由粗大变质矿物定向排列形成的连续性较差的面理。见 于片麻岩。 4 褶（纹）劈理 (crenulation cleavage)：先存面理发生微小褶皱，褶皱的一翼强
27、烈变 形甚至断裂形成的面理。 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 5 分异面理：变形变质过程中成分分异形成的条带状面理。 6 糜棱面理（mylonitic foliation)：糜棱岩中矿物通过各种塑性变形机制而定向排列形 成面理。 劈理：（3）由于剪切或压溶作用在岩石中形成的一组平行的密集破裂面。属不连续面理。 1 轴面劈理：平行于褶皱轴面或呈轴面扇形的劈理。褶皱作用中晚期压扁或压溶作用 形成。 2 劈理折射：粘性不同的岩层，劈理类型、密度、产状各不相同，形成类似光线折射 的现象。强硬岩石劈理密度小、与层面夹角较大；软弱岩层劈理密度大，与层面
28、夹角 较小。劈理密度不同是因为岩石的粘性；劈理方向不同是因为褶皱是软弱层的流动。 3 断层破劈理：断裂带及两盘相邻岩石中发育的各种劈理，它们是在断层形成及两盘相 对运动过程中产生的。其产状与断层面斜交或近于平行。劈理常与断层面交成锐角， 其尖端指向本盘岩块相对运动的方向。 面理的形成机制（6） 1 剪裂作用：破劈理，褶劈理 2 压溶作用：破劈理，褶劈理，面理 3 机械旋转：褶劈理，面理 4 矿物塑性变形 5 矿物的定向生长 6 层流作用：分异面理 面理的研究意义：应变测量（面理一般代表 XY 面、线理代表 X 轴） ；运动方向的判别 （断层劈理，S-C 夹角）; 判别地层层序; 小型线状构造（
29、4） 擦痕：断层活动在断层面上形成的摩擦成因的线状构造。A 型。分为冷擦痕热擦痕。 矿物线理：（4）岩石中在变形变质过程中由矿物等定向拉伸、生长和排列等形成的具有透 入性的小型线状构造。 1 拉伸线理：拉长的矿物或矿物集合体等平行排列而形成的透入性线状构造。A 型 2 矿物生长线理：由针、柱状矿物顺其长轴方向定向生长排列形成的透入性线状构造， 是岩石变形变质过程中矿物在拉张方向生长或重结晶的结果。A 型。 3 压力影构造：生长线理的一种表现，由刚性矿物及两侧纤维状结晶矿物（影区）组 成。刚性物体包括黄铁矿、磁铁矿、石榴石等。结晶纤维（影区）是在变形中生长形成的， 常由石英、方解石、云母或绿泥石
30、等矿物组成。A 型 4 碎斑系尾部：重结晶生长和拉伸共同作用 褶纹线理：先存面理微细褶皱枢纽平行排列形成的线理。一般为 B 型线理，强变形时有时 会成为 A 型线理。 面交线理：两组面理或面理与层理相交形成的线理，一般为 B 型线理。 大型线状构造（5） 褶皱的枢纽：一般为 B 型线状构造，韧性剪切带可能为 A 型。 布丁（石香肠）构造：软硬岩石互层、受垂直或近垂直岩层挤压，软层向两侧塑性流动， 硬层被拉伸，以致拉断，形成平行排列的长条状断块，即布丁（石香肠） 。被拉断的硬层间 隔中，或由软弱层呈褶皱楔入，或由变形过程中分泌出的物质所充填。 窗棂构造：软、硬互层岩石受顺层挤压，厚的强硬层形成一
31、排棂柱状大型线状构造。 B 线 理。实际上为短波长褶皱 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 杆状构造：由拉长的矿物集合体形成的细长杆状体。先存的或在变质变形过程新生的长英 质矿物集合体，在韧性变形过程中因拉伸或辗滚而形成。多为 A 型线理。 铅笔构造：由两组劈理或一组劈理和层理，切割形成的长条状线状构造。多为 B 线理 测量：1）大型线状构造直接或间接测量 2）小型线状构造一般在面理面上测量 意义：1）应变测量的主轴 2）运动学分析 CHAP 7 褶皱 背斜、向斜、转折端的形态、褶皱的对称性、轴面、翼尖角、枢纽产状、轴面产状分类、 褶皱组合类型
32、（每一种的定义及其地质背景） 成因分类褶皱：岩石中各种面状构造（层理、 层面、面理等）发生弯曲形成的变形构造. 1. 核部（core）：褶皱的中心部分。 2. 翼部（limb）：褶皱中心两侧平滑弧状部分。 3. 枢纽（hinge line ）: 单一褶皱面上曲率最大点的连线。 4. 轴面（axial plane）：各相邻褶皱面的枢纽 连成的面。 5. 转折端（hinge zone）：褶皱从一翼到另一翼的弯曲部分。 6. 翼间角（interlimb angle ）：两翼夹角。 7. 拐点（inflecion point (line)）：相邻向、背形共用翼上曲率等于零的部分。 8. 脊线和槽线：同
33、一褶皱面上背形最高点连线为脊线（crest or culmination） ，向形 最低点连线为槽线（trough or depression） 。 9. 轴迹（trace of axial plane）：褶皱轴面在地表的出露痕迹，即各褶皱面最大弯曲点 在地表出露点的连线 褶皱分类就不写了。老师自己都说这个太抽象太虚幻估计不会考。 褶皱的组合类型（5） 阿尔卑斯式褶皱 1.线状褶皱，带状分布，走向平行于构造带 ；2.背、向斜同等发育，呈连 续波状布满全区；3.构成巨大的复背斜和复向斜并伴有叠瓦状断层。4.为造山带主体内最常 见构造形式。 复式褶皱：两翼由次级褶皱组成的复杂的大型褶皱。次级褶皱包
34、络线形态决定了整个褶皱 的形态，即确定其为复背斜或复向斜。 雁列褶皱：一系列呈雁行状排列的褶皱，一般为短轴褶皱，而且多为背斜 侏罗山式褶皱：背、向斜发育强度不同而形成隔挡、隔槽（梳状、箱状） 。隔挡式褶皱：由 一系列平行排列的紧闭背斜及其间平缓开阔的向斜组成的褶皱组合。隔槽相反。 日尔曼式褶皱：又称断续褶皱，由等轴或短轴褶皱组成的构造组合，主要发育于构造变形 十分轻微的地台盖层中。 纵弯褶皱作用（3）：岩层在总体平行层理方向受到挤压而发生褶皱的过程 纵弯屈曲作用：单层或互层中较稀疏且粘度比很高的能干层。 （能干层非能干层）平 行褶皱顶厚褶皱 弯滑褶皱作用：强硬岩层相邻；通过层间相互滑动形成褶皱
35、。平行褶皱。 弯流褶皱作用：软、硬互层；软弱层顺层剪切流动形成褶皱。相似或顶厚褶皱。 控制褶皱形态的影响因素：各层的能干性。相邻层互相影响（强层间的距离） 纵弯褶皱的压扁作用：对应变分布的影响（中和面消失，全部变为压扁） ；布丁化和无根钩 褶皱。 膝折作用：薄层岩石在应力作用下，在最大有效力矩方向上发生旋转弯曲形成的构造。 横弯褶皱作用：岩层在垂直层面不均匀力的作用下发生的弯曲作用。一般由基底的垂向运 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 动、岩浆和其他韧性物质底劈作用在盖层中形成褶皱。特点（4）：整体拉伸、无中和面； 基底上升和底劈时，形成顶薄
36、褶皱，脆性条件下形成放射状或环状正断层。基底下降时形 成顶厚褶皱（同沉积褶皱） 。翼部形成指示下滑的小褶皱 底辟作用:岩浆、低密度低粘性岩石在浮力作用下向上运动，刺穿或部分刺穿上覆岩层，并 使其发生拱起破裂。 剪切褶皱作用:岩层沿一系列与层面相交的密集面发生不均一剪切形成相似褶皱。 柔流褶皱作用：高温、低粘度岩石在变形过程中发生粘性流动形成的褶皱，一般形成于高 级变质岩或韧性剪切带中，是高温变形产物。特征：流动状态，不规则、厚度变化大。 CHAP 8 裂隙 分类、张裂隙、剪裂隙的地质特征 裂隙(6)：破裂面两侧无明显位移的破裂 剪裂隙，特点（5）：1 产状稳定，延伸较远。2 裂隙壁平直光滑，具
37、错动擦痕，如被 充填，脉体均匀平直。3 发育于砂、砾岩时，一般穿切碎屑和胶结物。4 常常组成共轭 “X”型共轭裂隙，锐角中分线指示主压应力方向。 5 主剪裂面由羽状微裂面组成。 张裂隙，特点（5）：1 节理短而弯曲。2 裂隙面粗糙不平，无擦痕。3 在碎屑岩中常 绕砾石而过。4 一般被矿脉充填，脉体不规则。5 张裂隙分布呈各种不规则网络状，或 追踪张裂隙：追踪“X”型共轭剪裂隙形成锯齿状张节理，或雁列式张理。 雁列裂隙:由一组呈雁行状斜列裂隙形成的构造，常被脉体填充而形成雁列脉，实质是 沿剪裂方向发育的一组张裂隙 张剪性裂隙:兼具张、剪裂隙的特征 压剪性裂隙:特征和剪裂隙一样 压性裂隙：与主压应
38、力垂直。一般出现压溶缝合线构造 脉体的充填方式：扩张性脉、非扩张性脉、破裂愈合脉。 节理：岩石中有一定排列规律的无明显位移的裂隙。其中原生节理分为侵入岩节理和火山 岩节理（柱状节理） CHAP 9 逆断层 断层定义、组成要素、运动学的分类、安德森断层模式、运动学判别 断层：岩石中的一种破裂构造，破裂面两侧岩石沿断裂面有明显相对位移。 断层带（fault zone）：大型断层一般由一系列近平行的断层面或由较宽的变形带组成。带 内岩石或破碎形成断层角砾岩等断层碎裂岩系，或经韧性变形形成糜棱岩。一般宽达数米 甚至几公里，因其有一定宽度，故此称为断层带。 滑距：断层两盘的位移距离。 断距：断层面两侧被
39、错断的同一岩层的相对距离 断层的运动学分类： 倾滑断层：分为正断层、逆断层 走滑（平移）断层：两盘沿断层走向相对运动的断层，断层面产状一般陡立。 兼具倾滑（正、逆断层运动）和走滑运动的断层 枢纽断层：两盘绕一垂直于断层面的轴旋转形成的断层 安德森断裂模式（安德森断层分类） 1）断层面为遵循库仑破裂准则的剪裂面，两剪裂面的锐、钝角分线分别与 1、3 一致。1 所在盘向锐角角顶方向滑动 ， 滑动方向垂直于 2。 2) 因地面与空气间无剪应力，所以地面是一个主平面，形成断层的三轴应力中的一主 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 应力轴与地平面垂直。
40、3) 不同的应力状态形成不同运动性质的断层,以此为依据将断层分为正断层、逆断层 和平移断层三种基本类型. 正断层：上盘顺断层倾斜向下滑动。应力状态：1 直立、2 和 3 水平，2 与断 层走向一致。逆断层：上盘顺断层面倾斜向上滑动。应力状态：1、2 水平，3 直立，2 与断层走向一致。平移断层：两盘顺断层走向滑动。应力状态：1、3 水平，2 直立， 断层的识别（5） 地貌标志（6）：1 线状地貌单元突变，线状低地形、谷地等；2 错断山脉；3 水系的 变化：河流方向及河流形态；4 串珠、带状分布的湖泊和泉水；5 断层崖，断层阶地；6 断 层三角面 构造标志（4）：1 构造不连续性；2 断层面的存
41、在；3 强变形带的出现；4 断层构造岩 的出现； 地层标志：地层的重复与缺失 小型岩体、矿化和热液蚀变成带分布 同一岩层岩相和厚度的急剧变化 断层构造岩（6）：断层带内或断层面附近，两盘岩石在断层活动中被改造形成的变形岩石。 断层角砾：由松散未固结的两盘岩石碎块组成 断层泥：岩石研磨后经水化作用形成的一种主要由粘土矿物（如伊利石、高岭石和蒙 托石）组成的未固结的断层岩，一般平行于断层面呈不同颜色的条带。 断层角砾岩：由基本保持原岩特点的岩石碎块组成，碎裂基质很少。 断层碎裂岩：根据被碎裂的原岩称为碎裂某岩，如碎裂花岗岩等 超碎裂岩：由断层活动研磨成的极细构造岩，一般看不到角砾，并具有硅质岩的致
42、密 构造。 往往在断层面上形成板状薄层。 假熔岩（玻化岩）：断层快速滑动产生极度研磨并因摩擦热产生熔融，冷凝后形成外 貌类似熔岩玻璃的一种断层构造岩。一般呈脉状或角砾状。 断层运动性质的判别（6）：1 地层关系；2 标志物的错断：包括岩层、岩脉、不整合面、 先期断层和侵入体边界等；3 牵引构造；4 擦痕：断层两盘相对运动时在断层面上划下的刻 痕。反映断层两盘的真实运动轨迹；5 阶步：断层活动在断层面形成的与断层运动方向垂 直的微小陡坎，在陡坎处常发育与擦痕平行的矿物生长纤维。6 断层带张裂隙、透镜体排 列和劈理的取向、褶皱的倒向。 CHAP 10 逆断层 定义、推覆体、逆冲断层模式、推覆构造、
43、分支断层、底部拆离断层（了解） 断坪断坡、断层相关褶皱（3） 、逆冲断层系（叠瓦、双重、背冲和对冲、飞来峰和构造窗） 、 前陆盆地（3） 逆冲断层(thrust)：低倾角大规模逆断层。逆冲断层是造山带最主要的构造样式。 推覆体（nappe）：经远距离位移的规模巨大的近水平或平卧褶皱岩席，也称外来体或逆 冲席体。逆冲断层的上盘。原地体反之。 厚皮构造（thick-skin）：深层高角度并进入基底的逆冲断层。倾角一般高于 45，一般出 现在造山带的内部。 薄皮构造（thin-skin）：浅层低角度只涉及盖层而不影响基底的逆冲断，产状一般低于 45。一般出现在造山带的前沿，称为前陆褶皱冲断带。 孙艺
44、 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 底部拆离断层(滑脱面)：逆冲断层活动时常沿前陆盆地中的软弱岩层、特别是盖层基底 界面滑动，形成的逆冲推覆体系的底部主断层面，之上发育众多叠瓦状断层，称为分支断 层 断坪断坡构造：断坪是断层面与岩层面大致平行的部分；断坡是断层切断岩层面的部分。 盲断层：未出露原地表的断层，位移消失在地下。 端线：盲断层位移等于零的边界。 断弯褶皱：逆冲席体沿阶梯状断层弯曲部位被迫发生弯曲形成的褶皱。形态反映断层形态， 褶皱翼部位于上、下盘断坡之上，转折端位于断坪之上，常形成平顶背斜或箱状褶皱，称 为褶隆。 断层传播褶皱基本特征(4
45、):1 前、后翼不对称，前翼陡窄，后翼宽缓；2 向斜位于断层 端点上方；3 宽度向下变窄；4 下伏断层的滑移量向上减小。 滑脱褶皱：直接位于滑脱面（断坪）上的褶皱，主要特征是两翼陡立，平顶或尖顶，核部 为软弱层。褶皱形成需要有软弱的滑离层，如膏盐层等，受纵弯褶皱作用，核部发生软弱 层的加厚而形成隆起，两翼旋转变陡立。 特点（3）：1 直接位于近水平滑脱面上，软弱的滑离层，如膏盐层等。2 褶皱两翼陡 立，核部发生泥岩或膏泥岩加厚，形成隆起。3 滑脱褶皱变形机理以翼部岩层旋转为主， 可能有少量膝折带迁移。 逆冲序列：分支断层形成的先后顺序。分为 1.背驮式或前展式、 2.后展或上叠式。 逆冲断层系
46、（4）：由底部拆离断层、分支断层及推覆体形成逆冲断层构造体系。 叠瓦状构造：由一个底部拆离断层及其分支断层形成不对称扇形构造。分为前展和后 展 反冲断层（backthrust）：与总体逆冲方向相反的分支逆冲断层。在较大侧向压 力作用下形成的与断坡共轭的断层。 冲起构造（pop-up ）：反冲断层与前断坡所围限的部位，强烈挤压上冲，形成隆 起构造，表现为背斜形式。 构造三角带（triangle zone）：反冲断层与其后侧逆冲分支断层及和底部拆离断层 限定的构造变形强烈部位。 双重构造：由底部主断层分出若干分支断层形成叠瓦状断层，分支断层向上再次合并 于一个主断层；底部主断层称为底板断层，上部主
47、断层称为顶板断层，这种由顶、底板及 其间叠瓦状分支断层形成的构造称为双重构造。 背冲式和对冲式断层系 飞来峰和构造窗：逆冲断层上盘被剥蚀，使下盘岩石出露，如果上盘岩石被剥蚀成孤 岛状，则称为飞来峰；如果下盘岩石以天窗式出露，周围被上盘岩石封闭则称为构造窗。 前陆盆地：位于造山带与稳定克拉通之间的狭长型盆地，主要是由于造山带楔体加载导致 岩石圈挠曲沉降形成。 平衡剖面：将剖面中的变形构造通过几何原理和方法全部复原的剖面。也就是将变形（褶 皱、断层）的剖面恢复到变形前的原始状态。 CHAP 11 正断层 拆离断层成因机制不要求、地堑、地垒、裂谷、坳拉谷、岩墙群 正断层的一般特征（3）：1 断层上盘
48、相对于下盘向下运动；2 被断岩石单元产生水平伸长 （伸展）效应；3 在同一高程剥蚀面上，上下盘的对比性 正断层分类：根据断层面的几何特征以及断层面和被断岩石的旋转性质，正断层可被划分 孙艺 （主笔） 00612065 陈静（修改） 00712025 地球与空间科学学院 为三种类型：非旋转平面正断层、旋转平面正断层和铲式断层 构造样式（7） 1 地堑/地垒：由两组走向近平行且相向倾斜的正断层及其所夹持的下降断块形成的构造 两组相向倾斜的正断层。地垒反之 半地堑/半地垒：单侧由正断层控制的下降断块；或由一 组倾向相同的正断层控制的 一系列下降断块形成的构造样式。半地垒反之 盆岭构造（rang an
49、d basin structures）：由一系列走向近平行的地堑和地垒相间排列 形成的构造。因为地堑一般形成盆地而地垒形成山岭，故称为盆岭构造。 2 断陷盆地（fault basin）地壳伸展作用形成的以正断层为边界的同构造盆地，如地堑、半 地堑等。如果盆地只在一侧发育正断层，则形成不对称箕状盆地，多见于铲式断层和掀斜 断层。 3 生长断层（同沉积断层）断层活动与沉积作用同时发生而形成的断层。特征（6）：1) 上盘与生长地层厚度明显比下盘大，有时断层切入某一地层而不穿层，使该地层断层两侧 的厚度截 然不同。 2) 地层断距随深度增大而增大。3) 绝大多数生长断层为铲式断层。4) 铲式断层上盘同断层活动沉积地层厚度向断层方向增厚。5) 断层的运动速度会由于沉积的 加载而加速，从而沉积中心的地层厚度会向上增大 6) 在铲式断层中上盘因为重力作用而 产生反牵引现象 4 裂谷：伸展作用形成的，由地堑、半地堑及其他与正断层相关构造组成的区域性狭长构 造带 ，一般表现为以断层为边界的狭长谷地。裂谷一般由地幔上涌（地幔柱）或区域性伸 展形成，其进一步发展可演化成大洋盆地。 5 拗拉谷：与大陆边缘高
