构造地质学总复习 第一章绪论 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。 构造地质学研究地质构造的一门分支学科，主要研究由内动力地质作用形成的各种地质构造。构造尺度主要指地质构造的规模。 构造反转：是指早期为一个张性或张扭性的盆地后期转变为压性或压扭性构造盆地（正反转）。盆地由伸展沉降转变为挤压上隆，正断层转变为逆断层的现象。反之，则称为负反转构造。 构造地质学的研究对象与内容是什么？ 答：地质学的研究对象是地壳或岩石圈的地质构造。构造地质学主要研究内动力地质作用所形成的各种地质构造的形态、产状、规模、形成条件、形成机制、分布和组合规律及其演化历史，并进而探讨产生地质构造的地壳运动方式、规律和动力来源。 构造地质学的研究方法。 答：研究方法处常规的地质研究方法外，还有以下几方面：（１）地质制图；（２）显微构造与组构的几何分析；（３）实验构造地质学（模拟实验）。 构造地质学的研究意义。 答：构造地质学的研究意义理论上在于阐明地质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的规律及其动力来源；而实践意义在于应用地质构造的客观指导产生实践，解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。 第二章 岩层由两个平行或近于平行的界面所限制岩性基本一致的层状岩体叫做岩层，由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。 层面识别: 岩石成分，结构，颜色变化原生层面构造 倾向层面上与走向垂直并沿斜面向下所引的直线叫真倾斜线，倾斜线在水平面上的投影线所指的方向，就是岩层的真倾向，简称倾向。 倾角层面上真倾斜线与其在水平面上的投影线的夹角。 视倾向在层面上凡与该点走向线不直交的任一直线均为视倾斜线，其在水平面上投影线所指的倾斜方向，叫视倾向或假倾向。 视倾角视倾斜线和它在水平面上的投影线之间的夹角，叫视倾角或假倾角。 真倾角岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角就是岩层的倾角，又称真倾角。 真厚度真厚度是指岩层顶、底面之间的垂直距离。 视厚度在与岩层走向斜交的剖面上或在与岩面不垂直的任何方向的非直立剖面上测得的顶、底界线之间的垂直距离都是视厚度。 “Ｖ”字形法则倾斜岩层露头界线分布形态较复杂，表现为与地形等高线呈交切关系，并有一定规律，即当其横过沟谷或山脊时，均呈“Ｖ”字形态，根据岩层产状、地面坡向和坡度角不同，“Ｖ”字形形态也有所不同，这种规律称为“Ｖ”字形法则。 露头宽度岩层顶、底面出露界线之间的垂直距离。 整合接触上、下地层在沉积层序上没有间断，岩性或所含化石都是一致的或递变的，其产状基本一致，它们是连续沉积形成的。 不整合接触上、下地层间层序有间断，先后沉积的地层间缺失了某些地层。 角度不整合上、下地层间既缺失地层，产状又不相同。 平行不整合上、下地层间既缺失地层，但产状基本相同。 沉积岩判别岩层的顶底面 答：(1)斜层理：“上截下切”；（２）粒级层序：又叫递变层理从底到顶粒度由粗变细递变（３）波痕：对称型浪成波痕。原型还是其印模都是波峰尖端指向岩层的顶面，（４）泥裂：又称干裂或示底构造，剖面上呈“Ｖ”字型，其尖端指向底。还有雨痕、冰雹痕及其印模，冲刷痕等，古生物化石的生长和埋藏状态 水平岩层有哪些特征？ 答：（１）地层未发生倒转的前提下，地质时代较新的岩层叠置在较老岩层之上，当地形切割轻微时，地面只出露最新岩层，如地形切割强烈，较老岩层出露于河谷、冲沟等低洼处，较新层分布在山顶或分水岭上；（２）出露和分布形态完全受地形控制，出露界线在地质图上表现为与地形等高线平行或重合而不相交；（３）其厚度就是该岩层顶底面标高和底面标高之差；（４）出露宽度受岩层厚度及地面坡度的影响。 不整合的识别及其理论意义和实践意义 答：（１）地层古生物方面：上、下地层间缺失某些地层或化石带；（２）沉积方面的标志；上、下两套地层在岩性和上岩相上截然不同，两套地层间往往有古侵蚀面，并保存着古风化壳、古土壤或与之有关的残积矿床等。上覆地层的底层常有由下伏地层的岩石碎块、砾石组成的底砾岩。（３）构造方面：上、下两套地层产状不一致，构造变形强度不同，褶皱、断裂情况也各异；（４）岩浆活动和变质作用方面： 理论上，地层不整合是研究地质发展历史及鉴定地壳运动特征和时期的一个重要依据，也是划分地层单位的之重要依据之一，有助了解古地理古环境变化；实践上，不整合面及其上下相邻岩层中，常形成铁锰磷及铝土矿等沉积矿床；是构造上的薄弱带，有利于岩浆及含矿溶液活动，有利于形成交代和充填矿床；对油、气、水的储集也具有重要意义。另工程上可作为稳定性评价的条件之一。 简述角度不整合的特征及构造意义。 角度不整合的特征为：不整合面上下两套地层不仅有地层缺失，而且产状不同，褶皱形式和变形程度不同，断裂构造发育程度和性质不同，上、下两套地层的变质程度和岩浆活动也有明显差异。(5分) 构造意义为：角度不整合代表一次以水平运动为主的构造运动。第三章应力分析 应力单位面积上附加内力称应力。 主应力剪应力为零的面上作用的正应力为主应力。 应力状态经受力物体内任意点各个截面上的应力总和称应力状态。 应力场任一物体或岩体中都存在着一个与该点对应的瞬时应力状态，一系列点的瞬时应力状态组成的空间称应力场。 构造应力场指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。 应力椭球体当主应力σ1>σ2>σ3,且符号相同时,就可根据一点的主应力矢量为半径作出一个椭球体,该椭球体代表该点的全应力状态, 称应力椭球体。 应变椭球体设想物体和岩石变形前内部某一点为一小圆球体,变形后这个圆球体就会变为椭球体,该椭球体称为应变椭球体。 变形当物体受力后，其内部各点之间相互位置的改变称变形。它的形状或体积发生改变，或者同时发生改变。 均匀变形指岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形。 非均均变形指岩石各点部分变形的方向、大小和性质不同的变形。 应变物体变形程度的量度。 线应变指物体内某一方向单位长度的改变量。 剪应变90°内角度的变化量. 剪应变：变形前互相垂直的两条直线，变形后其夹角偏离直角的量为角剪切应变（或简称角剪应变），其正切为剪应变。 剪裂角最大主应力轴σ1与剪切破裂面之间的夹角. 共轭剪切破裂角当岩石发生剪切破裂时，包含最大主应力轴σ1象限的共轭剪切破裂面之间的夹角。 单剪应变是一种特殊的恒定体积的均匀变形，它是由物体中质点沿彼此平行的方向相对滑动而成。应变椭球体中两个主轴质点线方位，在变形前后是不相同的，故又称旋转变形。 纯剪应变是一种均匀变形，应变椭球体中两个主轴的质点线，在变形前后具有同一的方位，沿应变主方向的质点线没有发生旋转，故又称无旋转变形。 递进变形在同一动力持续作用的变形过程中，如果应变状态发生连续的变化，这种变形称为递进变形。 蠕变指在应力不增加的情况下，随着时间的增长变形继续缓慢增加的现象。松弛指当应变保持不变时，随时间的增长应力逐渐减小的现象。 盐丘：由于盐岩和石膏向上流动并挤入围岩，使上覆岩层发生拱曲隆起而形成的一种构造。 什么叫变形？变形程度如何量度？ 答：物体受力作用后，其内部各点间相互位置发生改变称为变形。变形可以是体积的改变，也可以是形状的改变，或二者均有改变。 物体变形程度用应变来度量，即以其相对变形量来度量。 影响岩石变形的主要因素 答：（１）力的大小、方向和性质；（２）岩石的力学性质；（３）变形的环境条件，包括围压、温度、溶液和孔隙压力；（４）时间。 影响岩石力学性质的因素有哪些？ 答：围压因素，温度因素流体因素时间因素。 时间对岩石力学性质与变形有什么影响？ 答：时间对岩石的力学性质与变形有三个方面的影响：（１）快速施力与缓慢施力对岩石变形的影响；（２）重复受力对岩石变形的影响；（３）蠕变与松弛对岩石变形的影响。 什么叫构造应力场？其研究意义如何？ 答：构造应力场是指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。构造应场中应力的分布和变化是连续而有规律的。研究构造应力场的目的秒在于揭示一定范围内应力的分布和变化和规律，及其对区域地壳运动的方式、方向及区域构造发育的制约关系，推断可能在何处出现的某种构造等。 地应力在什么情况下易集中? 答：当岩体或岩层内存在早期断裂再次发生构造变形时，在早期断裂附近，特别是在断裂带的拐点、端点、分枝点、错列点和待交汇点最容易出现应力集中。 第四章褶皱 皱褶里卡德：直立水平、倾伏，斜歪水平倾伏，平卧，斜卧，竖直。 兰姆赛：1a顶薄b平行c过度2相似3顶厚。 背形褶皱层层序不明，或层序倒转，或变形面不是层理面而是其它构造面，则将向上弯曲的叫背形。 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。 倾伏角线状构造的倾伏角是指在直立面上量得的该构造线与它的水平面投影线间的夹角。 侧伏角是指在线状构造所在的构造面上量得的该构造线与与构造面走向线之间的锐夹角。 等倾斜线指褶皱层的上、下褶皱面倾角相等的切点的联线。 同沉积褶皱在岩层形成的同时逐渐变形而形成的褴皱。 底辟构造地下高韧性岩体如岩盐、石膏、粘土或煤层等，在构造力的作用下，或者由于岩石物质间密度的差异所引起的浮力作用下，向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造。穹窿岩层自褶皱的脊向四周作放射状倾斜的背斜。构造盆地岩层从四周向中心倾斜。 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。 滑脱构造沉积盖层顺基底剪切滑动所形成的隔档式或隔槽式褶皱称滑脱构造。
地质构造应力场分析方法与原则 发表时间：2019-01-04T10:34:05.383Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：郭建锐[导读] 摘要：构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。 赤峰市利拓矿业有限公司内蒙古赤峰市 024000摘要：构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。本次研究针对地质构造应力场的测量方法水力压裂法、井壁崩落法、磁组构法进行分析，并对地质构造应场力分析原则进行阐述，继而进一步丰富构造应力场的理论。 关键词：地质构造；构造应场力；应场力引言：构造应力场就是在一个空间范围内构造应力的分布。构造应力场是作用在地壳某一地区内部的和由于这一地区某种变形的构造单元的发育而出现的应力总和。应力场是一种物理场，它和其他物理场，如重力场、电滋场、位势场等一样，也是物质存在的一种形式。场不是空间，而是在空间范围内某个物理量的按势分布。随着时间的变化，场内各点的强度和方向也将发生变化。构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。 1.地质构造应力场概述 构造应力场概念是由我国地质学家李四光率先提出的。1947年李四光提出用构造形迹反推构造应力场，并研究各种不同力学性质的构造形迹与应力方向、应力作用方式之间的相互关系。1940年格佐夫斯基也提出研究构造应力场，并把用赤平投影求主应力轴方向的方法引进构造应力场的研究。1950年一1996年国内外地质工作者结合地震地质的研究工作开展了构造应力测量，经多年努力，通过野外与室内实测证实了构造应力的存在，并探索、研究了行之有效的构造应力测量技术方法，完善了构造应力测量的理论基础，建立了可靠的测量技术方法和数据处理系统。万天丰（1999）、武红岭（1999，2003）等将矿场构造应力场研究的方法延伸到盆地构造研究领域，取得了人量的研究认识和资料，极大地丰富了构造应力场研究理论，也为盆地构造应力场研究积累了丰富的地质认识和方法。1970年构造应力场的研究有长足进展，逐渐深入到地质学的多个领域。1980年以后，构造应力场问题越来越受到国内外地质学界的重视，研究内容多涉及板块、大陆，大洋地区的构造应力场。1990年以来，全球大陆与海洋科学钻探计划开始研究现今构造应力和古应力状态和岩石圈动力学问题。 2.地质构造应力场分析方法 构造应力场研究的主要内容是在确定各地的点应力状态（应力方向和应力大小）的基础上，研究在一定区域范围内各个构造活动时期的构造应力分布特征。古应力测量可通过构造形迹分析法、古地磁法、节理测量法来确定古构造应力作用方向，利用声发射法。晶格位错法等可确定古地应力值的大小（导致地层变形时的最大水平古应力）。现今应力测量可利用震源机制解法、水力压裂法、井壁崩落法等来确定现今构造应力最大主应力方向，利用声发射法、经验公式法可确定现今地应力大小。 2.1.1水力压裂法 水力压裂测量地应力的方法首先在美国发展起来，1977年B.Haimson在井深5.1Km处进行了水力压裂地应力测量。我国学者葛洪魁（1998）、康红普（2014）均在研究中采用水力压裂测量法进行验证。水力压裂（Hydraulic fracturing）地应力测量是通过在井眼周围地层中诱发人工裂缝来获取地应力的一种方法，测试精度受多种因素的影响，如测试层位筛选、施工仪器设备、施工方案的选择以及测试数据的分析等。 2.1.2井壁崩落法 井壁崩落椭圆法的理论依据为崩落椭圆是由地壳内的构造应力场形成的，所以二者之间存在确定的关系。它的基本原理是，由于地壳内存在水平差应力，致使钻井壁形成应力集中，在垂直于最大水平主应力（压应力为正）方向的井壁端切向应力最大，当该处切向应力达到或超过岩石的破裂极限强度时，即发生破裂，从而形成井壁崩落椭圆。1970年加拿大Bell在研究阿尔伯达油田四臂井径测量的地层倾角测井资料后，发现井眼扩大方向与区域内的最小水平主应力方向平行，Gough等也发现了这种现象。1985年，Zoboek使用井下电视观测证实了Boll的发现，并与B.Haimson等人对井眼崩落机制进行研究，说明了井壁崩落法是测量水平主应力方向的可行方法。shulnberger测井公司研究应用测井资料解释地层压力问题，并用于解释石油工程中的地层破裂压力、地层坍塌压力及油层出砂等问题。这种用测井资料解释地应力剖面的方法，己经能够解决石油工程中的许多问题。 2.1.3磁组构测量法 磁组构是指磁性颗粒或晶格的定向排列或组合，其实质是岩石磁化率各向异性。岩石磁化率各向异性是指岩石的磁化强度随方向的变化性质，包括感应磁化率各向异性与剩余磁化率各向异性。GrahamJ.w（1954）提出，儿乎所有岩石都可以观测到磁各向异性。研究表明，岩石的磁化率一般表现为磁化率数量椭球的形状和方向。椭球可以反映岩石内部铁磁性颗粒长轴的主要分布方向，与沉积搬运和充填方式、岩浆岩流动构造、变质岩类型和变质程度、页理、线理、褶皱轴方向等存在一定对应关系，是地史时期定向应力和温度作用的结果，是岩组分析和有限应变测量的重要手段之一。 3.地质构造应力场分析原则 3.1时间局限性原则 一般认为根据不同构造形变的切错和叠加等关系可以确定构造应力场的分期，即相对活动次序。可以根据组成构造形变的最新地层时代和角度不整合面之上的最老上覆地层的时代，来确定构造应力场作用的大致时间。如果有地层或侵入体同位素年代的资料时，构造应力作用的时间可以确定得更准确些。即使如此，构造应力作用的时间还是不可能确定得十分精确。 如果已知组成某一构造形变的最新地层年代和侵蚀了构造形变的不整合面之上的最老上覆地层的年代，构造形变肯定是在不整合形成期间发生的；但两个沉积地层的年代之间，发生了许多变化：老地层沉积之后要下沉、硬结成岩；受构造应力作用后造成构造形变；隆起遭受剥蚀；地壳重新下降，接受新的沉积。可以看出在整个不整合的形成过程中造成构造形变的构造应力作用只局限在一个较短的时间内。如果再考虑到同位素年代的不精确性（由于采样、测试方法等原因），要准确测定构造应力作用的时间实际上目前还难以实现。 3.2空间动态性原则
第一章研究区概况 第一节区域地质概况 一、区域构造特征 溱潼凹陷位于江苏省中部的苏北盆地，行政区划属江苏省姜堰市、泰州市、兴化市、东台市、江都市的部分地区。构造上属于苏北～南黄海盆地东台坳陷的一个次级构造单元（三级构造单元），位于东台坳陷区吴堡低凸起与泰州凸起之间，整体呈北东东向展布（图1-1-1）。北以吴堡～博镇断裂为界，东南部与泰州凸起以断层相接，西连江都隆起，东接梁垛低凸起，西北部与吴堡低凸起以斜坡相连，东北方向较开阔，过梁垛与白驹凹陷、海安凹陷相连，西南部较狭窄，是凹陷的收敛部位。面积约1200km2，新生界最大厚度约6000m。溱潼凹陷是一个在新生代拉张背景下形成的典型的南断北超的箕状凹陷，下第三系为南断北超、南深北浅的半地堑盆地结构，其上发育上第三系、第四系坳陷。 图1-1-1 溱潼凹陷区域构造图（据华东石油局，2002，简化） 溱潼凹陷自南向北划分为断阶带、深凹带、斜坡带三个构造带，其中斜坡带又可分为内斜坡带、坡垒带和外斜坡带（图1-1-2）。南部断阶带西南起姜小庄，东北至小凡庄，全长约60km，整体走向北东，部分被近东西向（个别为近南北向）断层错断。南部断阶带断裂系统十分发育，除有控制凹陷边界的大断层（Ⅱ级断裂）外，尚发育有次一级控制着构造和地层沉积特征的主干断层（Ⅲ级断裂），在平面上断裂走向大都以北东东向为主，少部分为北
东向。主干断层断距1000～2000m，剖面上表现为同沉积断层，在纵向上断开阜三段或阜一段，甚至泰一段。沿主干断层往往发育一系列同向北掉的次级正断层，断距小于500m，形成阶状结构，局部断层断距在40～200m，断层垂直断距在平面上具有两头小，中间大的特点，在阜宁组内断层上陡下缓，最大水平断距4000m以上。根据阶状结构的发育特征，可分成东段、中段和西段，自西向东分布有莫庄、祝庄、草舍和红庄四个断块体。在断阶带东段次级断层不甚发育，主要为一阶结构，主干断层下降盘发育有次一级羽状断裂，组成数个墙角状断块构造，已发现溪南庄油田和红庄油（气）田。中段是断阶带最复杂的断块，因次级断层的发育造成二阶甚至三阶状结构，沿次级断裂派生出来的断层极为发育，由此形成多个局部构造，在此段的高断阶上地层遭剥蚀程度较高，目前已发现草舍、陶思庄、角墩子、储家楼、洲城、祝庄、淤溪等7个油田。西段主要为三阶结构，勘探程度相对较低。 图1-1-2 溱潼凹陷南北向剖面图 深凹带沿港口－储家楼－时堰一线发育，其轴线与断层平行，在凹陷内发育北西向构造高点带，其中规模较大的有草舍－戴南－史家堡构造高点带，将深凹带分为时堰、储家楼两个深凹。深凹带内新生代地层发育齐全，厚度在5500m以上，历次构造运动表现不明显。北西向展布的负向构造带与各凹陷叠加地区是油气生成最主要地区，这种负向构造带与各凹陷叠加地区是油气生成最主要的地区，而且叠加作用加剧了各凹陷的沉积沉降，使这些交汇地区的生油岩厚度变大，埋藏加深，母质变好，温度、压力加大，生油气强度增高，成为油气生成的最主要地区。该带又是整个溱潼凹陷的油源所在地。各深凹的深浅、大小与断阶的规模呈正相关，轴向与主干断层平行。且深凹的位置多发育于断阶带两组不同方向断层的结合部。两深凹之间发育有构造高带。 斜坡带位于叶甸、边城、史家堡一线以北，可分为内斜坡带、坡垒带、外斜坡带。内斜坡带为斜坡带靠临深凹带的部分，发育一系列向深凹方向下掉的南掉正断层，下构造层地层在该带北部具逐渐减薄的趋势，而戴南组则在该带减薄甚至尖灭，已发现戴南、台南、兴圩、
第一章 1.（1）构造叠加：已变形的构造又再次变形而产生的复合现象。 （2）构造置换：岩石中的一种构造在后期变形中或通过递进变形过程被另一种构造所代替的现象。 2.构造变形的六种基本类型。 （1）伸展构造：水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力下形成的构造。（裂谷、地堑-地垒、盆-岭构造、变质核杂岩等） （2）压缩构造：水平挤压形成的构造(褶皱、逆冲断层) （3）升降构造：岩石圈地幔物质垂向运动，导致地壳的上升和下降，区域性的隆起和拗陷(山系、高原；盆地) （4）走滑构造：顺直立剪切面水平方向（走向）滑动或位移形成的构造 （5）滑动构造：重力失稳引起的重力滑动构造（大型的平缓断层） （6）旋转构造：陆块绕轴转动形成的构造 各有特性，存在交叉和过渡 第二章 1.（1）真倾角与视倾角：倾斜平面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角为倾角，即在垂直倾斜平面走向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。视倾线与其在水平面上的投影线间的夹角称视倾角（假倾角）。 （2）倾伏向与倾伏角：某一直线在空间的延伸方向，即某一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，即倾伏向。直线的倾斜角，即直线与其水平投影线间所夹之锐角。 （3）岩层的面向：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（由底面至顶面）的方向。 （4）砂岩墙：是碎屑岩墙的一种，是穿插贯入于沉积岩等岩石中的板状和脉状砂岩体。（5）平行不整合：又称假整合，主要表现是不整合面上下两套地层的产状彼此平行一致，但因时代间断而地层缺失。 （6）角度不整合：主要表现为不整合面上下两套地层间不仅有地层缺失，而且产状不同，褶皱形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位不同，上下两套地层的变质程度和岩浆活动也常有明显差异，上覆地层的底面切过下伏构造和不同时代地层的界面。 2.简答。 （1）确定岩层面向的原生沉积构造的标志。 交错层理：前积纹层的顶部多被截切，与层系面呈高角度相交，下部常逐渐变缓收敛，与地面小角度相交或相切 递变层理：单层中，从底面到顶面粒度由粗变细。递变层理的顶面与其上一层的底面常是突变的，没有明显的界面。 波痕:沉积物表面由于水和空气流动而形成的波状起伏不平的形态。（粉砂岩、砂岩、碳酸盐岩） 层面暴露标志:未固结的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、雨痕） 生物标志 底面印模 p14 （2）“V”字形法则。
名词解释 第一章绪论 地质构造：组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生的变形，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。 第二章沉积岩层的原生构造及其产状 层理:通过岩石成分、结构和颜色在剖面上的突变或渐变所显现出来的一种成层构造。 有：平行层理，波状层理，斜层理 几个概念：岩层、沉积岩层、层面（顶面、底面）、厚度、原生构造。 岩层与地层概念的区别 岩层的产状要素 走向：岩层面与水平面相交的线叫走向线。 倾向：岩层最大倾斜线在水平面上的投影方向。 倾角：岩层最大倾斜线与水平面的夹角。 整合：上、下两套地层层序没有间断。 不整合：上、下两套地层层序有间断，有地层缺失 1.平行不整合：表现为上、下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了一些时代的地层。 2.角度不整合：上、下两套地层之间既缺失部分地层，产状又不相同 第三章地质构造分析的力学基础 外力：对于一个物体来说，另一个物体施加于这个物体的力，有面力和体力。 内力：是同一物体内部各部分之间的相互作用力。分固有内力和附加内力。 应力：作用于单位面积上的内力。 应力场：一系列点的瞬时应力状态 均匀应力场、非均匀应力场 构造应力场：地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态 规模上：局部构造应力场、区域构造应力场、全球构造应力场 时间上：古构造应力场、现代构造应力场 应力轨迹：表示构造应力场中主应力和最大剪应力的作用方位的应力迹线 应力集中：在均匀应力场中局部的应力异常增大现象 应力集中一般出现在以下部位： 断裂的端点、拐点、分枝点、错列点和待交会点及空洞周围等。 光弹实验和数值计算可以显示出应力集中现象。 均匀变形：岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形。 非均匀变形：岩石各点变形的方向、大小和性质变化的变形称为非均匀变形。 线应变：单位长度的改变量 横向线应变/纵向线应变=泊松比泊松比<=0.5 弹性变形：岩石在外力作用下发生变形，当外力解除后，又完全恢复到变形前的状态，这种变形称为弹性变形。 微观机制：岩石内部质点位移后获得一定的位能，外力解除后，可发生弹性变形回复或弹性回跳。 塑性变形（剩余变形或永久变形）：当应力超过岩石的弹性极限后，即使再将应力解除，变形的岩石也不能完全恢复其原来的形状，这种变形称塑性变形。
构造应力：地壳构造运动在岩体中引起的应力。 1）一般情况下地壳以水平挤压运动为主。所以，构造应力主要是水平压应力；2）构造应力分布很不均匀，主应力的大小和方向往往变化很大； 3）岩体中的构造应力有明显的方向性，通常，σ2 ≠σ3； 4）岩体中的构造应力普遍存在如下规律：最大水平应力>最小水平应力 >垂直应力； 5）构造应力在坚硬岩层中出现一般较普遍。 复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。在坑道开挖后,先及时施作与围岩密贴的外层柔性支护(一般为喷锚支护)，也称初期支护，容许围岩产生一定的变形，而又不致于造成松动压力的过度变形。待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌（一般是模筑的），也称二次支护。两层衬砌之间，根据需要设置防水层，也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。 地铁：the subway 火车：train 动车：bullet train 隧道：tunnel 福建的典型土壤是红壤和赤红壤，土壤脱硅富铝化作用和生物物质循环均较活跃，风化淋溶强烈，铁的游离度较高，使得土壤呈现红色。由于它的土壤状况良好，而且又有着温和的气候，是一个水果之乡，由于红壤属于酸性土壤，适合种植茶叶，所以茶叶是福建的传统特色产品，茶叶总产居全国第一，乌龙茶就是在福建栽培出来的。 上海地区土壤其酸碱性质多为中偏碱性，其中强碱性土壤分布在东部沿海新垦区，面积约占0.93%酸性土壤仅在上海西部残丘和洼地有零星分布，面积仅占0.07‰绝大部分地域的土壤PH值约在7.0-8.5之间，这类土壤面积约占80.2%多分布在上海的中西部地区。 读研原因（reasons for my choice） There are several reasons. I have been deeply impressed by the academic atmosphere when I came here last summer.In my opinion,as one of the most famous ******in our country,it provides people with enough room to get further enrichment.This is the first reason. The second one is I am long for doing research in ******throughout my life. It's a pleasure to be with my favorite ******for lifetime.I suppose this is the most important factor in my decision. Thirdly,I learnt a lot from my *****job during the past two years.However,I think further study is still urgent for me to realize self-value.Life is precious.It is necessary to seize any chance for self-development,especially in this competitive modern world. In a word,I am looking forward to making a solid foundation for future profession after two years study here. 研究生期间的计划（plans in the postgraduate study）
《应力场分析与裂缝预测》教学大纲 （2004年制定，2012年第二次修改） 课程名称：应力场分析与裂缝预测 课程英文名称：Stress Field Analysis and Fracture Prediction 课内学时：32 课程学分：2 课程性质：学位课开课学期：每学年第一学期 教学方式：课堂讲授考核方式（考试/考查）：考试 大纲执笔人：曾联波主讲教师：曾联波 师资队伍：曾联波、童亨茂、陈书平 一、课程内容简介 《应力场分析与裂缝预测》是地质学专业和资源勘探与地质工程专业硕士研究生的一门专门课程。讲授古、现应力场和储层裂缝的研究方法及其在油气勘探与开发中的应用，包括应力与应力场的基础概念、古构造应力场分析方法、现今地应力测量方法、裂缝的基础知识，裂缝定量预测方法、古应力场在油气勘探中的应用、现今地应力和裂缝在低渗透油气田开发中的应用。本门课程为32学时，2学分。 二、课程目的和基本要求 课程的目的是培养学生掌握古、今应力场分析与储层裂缝预测的基本理论和方法分析油田应力场分布及进行储层裂缝预测的基本能力。《应力场分析与裂缝预测》课程涉及构造地质学、地质力学、储层地质学、岩石力学、石油地质学和油气藏工程等多方面的基本知识，要求学生系统学习了大学本科地质类专业的构造地质学、固体力学、石油地质学和储层地质学等课程。 学完本课程后，应达到以下基本要求： 1．了解应力、应力场和裂缝的基本概念及基本分布特征； 2．掌握古应力场研究方法及进展，并能运用这些基本方法分析油田古应力场分布和指导油气勘探； 3．掌握现今地应力测量方法，并能运用这些方法分析低渗透油气田的地应力分布和指导油气田开发。 4. 掌握储层裂缝的研究和预测方法，并能运用这些方法研究和预测低渗透储层裂缝的分布规律。 三、课程主要内容 §1. 应力场分析和裂缝预测的基础知识（4学时） §1.1应力、应力场和裂缝的基本概念。 §1.2应力场和裂缝研究的基本内容与方法。 §1.3应力场分析和裂缝预测的研究现状与发展趋势。 §1.4应力场分析和裂缝预测的研究意义。 §2. 现今地应力测量方法（4学时） §2.1现场地应力测量方法。 §2.2岩心地应力测量方法。 §2.3测井地应力分析方法。 §2.4地应力的分布规律及影响因素 §3. 古构造应力场分析方法（6学时） §3.1古构造应力方向分析方法。
科技信息2011年第27期 SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION 华北地区构造应力场研究 李富涛1孟昭焕2贾宝刚1 (1.山东省煤田地质局物探测量队山东泰安271021；2.莱芜市国土资源局山东莱芜271100) 【摘要】本文结合相关数据、模型和软件分别利用重力场、重力垂线偏差与构造应力场的内在关系式对华北地区陆地构造应力值进行了计算，通过对相关数据结果进行对比分析，总结并得出了华北地区重力总水平梯度、构造应力场和研究方法本身的一些规律和特征。 【关键词】重力场；重力水平梯度；垂线偏差；构造应力 0引言构造应力场是地球动力学研究领域一个重要的组成部分。由于我 们不能直接测量得到浅层地表以外的岩石圈构造应力场，一些学者于 是另辟蹊径，以可以直接测量得到的相关区域重力数据为参考，通过 研究构造应力场与重力场之间的内在关系的方法而最终获得构造应 力场数据。在这方面，典型的代表人物有游永雄、向文、方剑等。游永雄 曾利用重力场研究了包括华北地区在内的多个地区的构造应力场情 况，本文即利用近似方法专门针对华北地区东经[106°，124°]、北纬[31° 43°]范围的大陆构造应力场进行更加细致地研究[1]，以期使得对该区 域构造应力场及其变化规律和研究手段本身认识得更加详尽。 1 重力和垂线偏差场转换构造应力场公式1.1利用重力场计算华北地区构造应力场 游永雄推导了重力场转换构造应力场的公式即[2]：Δσxx ＝g ρx ，y m g x （1）其中，Δσxx 代表构造应力；g 为正常重力；f 为引力常量；ρx ，y 为均衡 改正的单位均衡柱体密度；ρm 为地幔密度；g x 为重力总水平梯度，其水 平分量Δg x 和Δg y 值可用下面公式计算[2][3]： Δg x ＝－1＋∞－∞乙＋∞－∞乙（x－x＇）Δg z ［（x－x＇）2＋（y－y＇）2＋H 2］32dx＇dy 'Δg y ＝－12π＋∞－∞乙＋∞－∞乙（y －y ＇）Δg z ［（x－x＇）2＋（y－y＇）2＋H 2］ 32dx＇dy 乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙'（2）Δg z 是得到的重力异常值，x＇和y '是流动坐标，遍及整个测量区 域，H 是空间延拓高度， 积分面积可以有限化和离散化，以适应计算，本文即以离散化后 2度范围为积分区域来计算。 求g x 的值的计算式为：g x =(Δg x )2+(Δg y )2 姨（3）1.2利用重力垂线偏差计算构造应力场公式 利用垂线偏差计算构造应力场公式如下[2]： Δσxx ＝-g 24πf ρx ，y ·u ρm ·ρ （4）式中，u 代表重力垂线偏差；ρ=206265rad ·s 。 u 的值根据下式计算[4]：u =（ξ2+η2） 1/2（5）其中，ξ为南北垂线偏差（垂线偏差子午圈分量）；η为西东垂线偏 差（垂线偏差卯酉分量）。 2 计算华北地区构造应力场2.1利用重力场计算华北地区构造应力场 本文利用华北地区5′×5′分辨率的DTM 数据、360阶重力场模型 EGM96并借助于PALGrav1.0软件[5]求得该区域布格重力异常值Δg z ， 然后计算得到重力总水平梯度g x 。在此基础上，再利用重力延拓知识[6]， 并根据式（1）分别计算得到了华北地区地表、20公里和40公里深度 处的构造应力值。以下分别是该区5′×5′分辨率DTM 图、重力总水平 梯度图和地表、20公里、40公里深度构造应力场图。 2.2利用重力垂线偏差计算华北地区构造应力场 利用上述同样DTM 数据、重力场模型和软件计算南北垂线偏差 ξ和东西垂线偏差η，然后计算重力垂线偏差u 。根据公式（4）进一步 计算得到该区构造应力值。以下分别是利用垂线偏差计算得到的华北 地区重力总水平梯度图和地表构造应力场图。3分析和讨论 图1华北地区DTM 图（单位：m ）图 2 华北地区重力总水平梯度矢量图（单位：E ） 图3华北地区重力总水平梯度等值线图（单位：E ）图4华北地区地表构造应力场矢量图（单位：MPa ） ○科教前沿○
地壳动力学在石油开发中的应用 ———(四)构造应力场与石油勘探 安 欧 (中国地震局地壳应力研究所 北京 100085) 摘要 本文综述了构造应力场在石油勘探中的应用,包括油田应力测算、成藏构造分析、裂缝分布估测、有利应力区划等,这些正是分析形成油藏的诸因素,用地壳动力学的理论对认识石油生、运、储系统以及油藏的形成帮助我们找到更多的高产油田。 一、油田应力测算 11构造应力场测量 (1)古构造应力测量 要分析测区石油在地质时期的生成、运移、储集规律,须测量该时期的古构造应力场。裂面擦痕法可用来测量古构造应力场中主应力大小和方向。若地区的地形高差小,剪裂面上的擦痕产状受后来构造运动的影响不大,则由区内露头和定向岩心上同一地质时期形成的剪裂面上擦痕方向的统计,可求得裂面形成时期构造应力主分量的方向和大小。 把地理坐标系O 2X YZ 的原点O 取在剪裂面上,X 轴向东,Y 轴向北,Z 轴铅直向上(图1)。图1 岩体剪裂面上盘单位滑动矢量方向在下盘裂面上的几何表示剪裂面的方位用单位法向矢量n 表示,n 在水平面上投影的指向为倾向,用与X 轴的夹角θn 表 示,从X 轴到此投影以逆时针方向为正;n 与水平 面的夹角 综述与评述 收稿日期:2006-09-19;修回日期:2006-12-11. 基金项目:国家“973”项目“高效天然气藏形成分布与凝析、低效气藏经济开发的基础研究”(编号:2001CB209103)资助.作者简介:张乐(1979-),男,新疆阜康人,在读博士,主要从事沉积学、层序地层学及油气成藏机理研究.E -mail :z han gleu pc @https://www.doczj.com/doc/3210312343.html, . 构造应力与油气成藏关系 张 乐1,2,3,姜在兴3,郭振廷4 (1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083; 2.北京市国土资源信息 开发研究重点实验室,北京100083; 3.中国地质大学能源学院,北京100083; 4.胜利油田弧岛采油厂地质所,山东东营257231) 摘要:总结了构造应力对油气生成、运移、聚集及分布等方面的影响。指出构造应力与油气成藏关系密切,其不仅能形成断层和裂缝等油气运移通道,还能形成各种构造圈闭,同时也可直接引发油气运移,是油气运移的主要驱动力;构造应力与孔隙流体压力有相关性,油气从强压应力区向张应力区运移,张应力区是油气的最佳聚集区;构造应力对油气藏的形成既可以起到积极作用,也可以对其起破坏作用;构造应力还可为有机质向烃类转化提供能量。关键词:构造应力;油气藏;油气运移聚集;油气分布 中图分类号:TE121 文献标识码:A 文章编号:1672-1926(2007)01-0032-05 传统的油气地质学理论认为,油气运移的动力主要是浮力、水动力以及异常地层压力;毛细管力一般为油气运移的阻力,其决定了油气二次运移的方向和聚集场所的流体势分布。人们也认识到构造应力对油气运聚有重要的影响,但对构造应力在油气生成、运聚成藏和分布等方面的作用机理尚认识不足。在许多情况下,油气运移聚集受构造应力场的控制[1-5] 。构造应力是形成异常高压的重要因素,构造应力产生的热效应对油气生成也有影响。构造应力是各种地质现象与地质过程形成发展的主要动力来源,构造应力场的发展演化不仅控制了含油气盆地的形成和盆地内构造的形成及分布,还影响生、储、盖层的发育及油气生成、运移、聚集过程。因此,构造应力与油气成藏、油气勘探开发有密切关系,许多学者在这方面进行了较深入的研究,并取得了丰硕的成果。 1 构造应力与油气生成的关系 构造应力通常是指导致构造运动、产生构造形变、形成各种构造形迹的应力。在油田应力场研究中,构造应力常指由于构造运动引起的地应力的增量[6]。地应力主要由重力应力、构造应力和流体压力 等几种应力耦合而成。 1.1 概述 构造应力在油气形成过程中,可为有机质的热演化和转化提供能量,从而促进有机质向烃类转化。现代石油地质理论已经证实,热量在导致有机质发生热降解并生成石油范畴的烃类过程中具有决定性作用。构造应力是地壳中最为活跃的能量之一,其产生的能量已为地壳中岩层的各种变形所证实。索洛维耶夫等指出,由构造变形转变而来的机械能是构造变形过程中补充放热的主要原因。机械能可转化成热能,在强烈挤压带,这种热能特别大。其表现形式是: 沿断裂面的摩擦热; 可塑性变形时内部的摩擦热; 应力松驰时的弹性变形热。此外,在构造变形速率极快的情况下,放热发生得更快,并可使围岩的温度大幅度升高,这己被现代地震观测所证实[7-9] 。据钟建华等[3] 对我国湘西沪溪县白沙含油瘤状灰岩的研究发现在野外手标本和室内显微镜薄片中,石油仅分布在剪切破碎带内瘤状灰岩中,而与其相邻的、未受剪切破碎的非瘤状灰岩中却未见石油,从而认为该区剪切作用导致矿物等固体颗粒旋转、位错或断裂,因彼此摩擦或晶格断裂而产生热量,为有机源岩生油提供了附加热能,促使有机质转化为 第18卷1期 2007年2月 天然气地球科学 NAT URAL GAS GEOSCIENCE Vol.18No.1Feb. 2007 综合地质学（Synthetic Geology） 王根厚教授 胡玲教授 Wgh@https://www.doczj.com/doc/3210312343.html, 地球科学与资源学院 2008 年2月-6月 2008年 教材 ： 教材： 构造地质学， ，地质大 年，构造地质学 1999年 朱志澄等， ，1999 1、朱志澄等 学出版社 年，岩石学 1987年 ，地质出版社 岩石学， ，1987 2、乐昌硕等 乐昌硕等， ，综合地质学实习讲义 2004， 3、王根厚等 王根厚等， ，2004 参考书籍 1、叶俊林等 ，1994，地质学概论地质出版叶俊林等， 社 ，地质出版社 岩石学， 2、路凤香等 路凤香等， ，2001，岩石学 综合地质学（Synthetic Geology）是一门以地球物质组成、结构及其演化历史为研究对象的学科。 第一章绪论 第一节综合地质学研究的对象和内容 第二节综合地质学研究的意义 第三节综合地质学研究方法 第四节课程安排及要求 第一节综合地质学的研究对 象和内容 地质学研究内容十分广泛，涉及的领域广阔，包括地球物质组成、结构及其演化历史。根据研究内容和任务不同，以及生产要求和科学的不断发展，地质学又分为许多相互联系，又各自独立的学科。 ?物质组成（结晶学、矿物学、岩石学） ?形成演化（古生物学、地史学、地层学） ?结构构造（构造地质学、区域地质学、显微构造学） 一、物质组成 （一）矿物、矿物学 主要造岩矿物？ 石英石英、、钾长石钾长石、、斜长石斜长石、、角闪石角闪石、、辉石、橄榄石橄榄石、、云母云母、、方解石方解石、、白云石 矿物矿物（（Mineral Mineral））由地质作用形成的、具有一定的化学成分和内部结构的元素或化合物元素或化合物。。 中国区域大地构造学 赵剑波 第九讲 早白垩世中期‐古新世（四川期，135‐52Ma）的构造演化 ---四川构造体系形成，东部盆岭构造发育，主应力方向的顺时针转变，班公错-怒江碰撞带形成，全球板块普遍北移 〇、教学目标、重难点及教学方法 1.教学目标 1）知识与技能：知道四川期的概念，知道西川构造体系概念和特征，知道四川期正逆断层和盆岭发育状况，知道中国大陆及周边地区的顺时针转动及其证据，知道四川期的岩浆活动情况，知道班公错‐怒江碰撞带形成与演化过程。 2）过程与方法：知道将构造、岩浆、沉积特征与时代相结合，并能说出不同时代、不同地区的构造、岩浆及沉积特点。 3）情感态度与价值观：知道大陆是不断离散、拼合的结果；知道中国大陆的形成与发展是全球构造运动的一部分。 2.重难点 1）重点：四川期，四川构造体系，班公错‐怒江碰撞带。 2）难点：东部盆岭构造，班公错‐怒江碰撞带。 3.教学方法 1）课堂讲授 2）提问与讨论 3）学术论文查找与汇报 前言 四川运动最早由谭锡畴、李春昱在上世纪四五十年代研究四川西部的西康地质时提出来的。中国大陆的多数地区白垩系与古近系是整合接触，没有构造事件发生。四川期构造作用的高潮发生在古新世末期或早始新世末期，而四川期本身可从早白垩世中期开始，延续到古新世末期。 中国大陆四川期的沉积，除了塔里木西南和藏南地区还有残留海分布外，在大部分地区都以山麓、河湖相的红色碎屑岩系以及火山岩系为主要 特征。反映了当时干旱炎热的大陆沉积环境。对于中国大陆西北的大多数地区来说，四川期构造作用相当不明显，侏罗系、白垩系、古近系之间均表现为连续沉积，地层之间几乎都是整合接触。 补充： 谭锡畴：河北吴桥人，1892‐1952，我国第一批地质学家之一。他参与进行的第一件工作，是对北京西山进行全面的地形地质测量。完成了《北京西山地质志》。这部专著的最重要部分是1：10万北京西山地质图，这是中国人自己测制的第一幅详细地质图件。1929年秋，谭锡畴和李春昱一起去西南，对四川、西康作大规模的区域地质调查。此次考察，行程上万里，历时2年多，作1：20万路线地质图30余幅。他们是最早进入这一地区的中国地质学家，是我国最早穿过大巴山并对其地质构造进行研究的地质学家。1931年，北平研究院成立地质研究所，谭锡畴兼任该所研究员。1938年他到云南以后，一边在西南联合大学任教授，一边应地方政府之请，主持宣威煤矿的勘探和开采工作；1939—1940年，又兼任云南易门铁矿局局长。谭锡畴从事教学，对自己要求严格，对学生也从不放松。 李春昱，河南汲县人。1904年5月8日～1988年8月6日。 区域地质、构造地质学家。1928年毕业于北京大学。1937年获德国柏林大学博士学位。为中国科学院地学部学部委员（院士）。曾任中国地质科学院地质研究所研究员。1950年发表“四川运动及其在中国之分布”一文，提出“四川运动”的重要概念，揭示了中、新生代之交的地壳运动。70年代初，他发表了“试谈板块构造”与“再谈板块构造”两篇评介文章，积极引进板块构造新观点。他首次在中国发现混杂堆积，首次用板块演说系统解释了秦岭、祁连山的构造发展史，多次指出塔里木－中朝地块以北古生代板块缝合带的存在及其对地质矿产勘查的重要意义。 古近纪：国际地层委员会(ICS)已将原来的第三系分为古近系(Paleogene)和新近系(Neogene)，古近系的含义和原来的下第三系相同，包括了古新统、始新统和渐新统。古近系的顶、底界线已经确定，顶界年龄为23.03 Ma，底界年龄为(65.5±0．3)Ma。 一、板内构造变形与应力场 1、四川构造体系 四川期的构造变形以形成轴向WNW的宽缓褶皱、WNW向逆掩断层、NNE向正断层、NE或NW向的走滑断层为主要特征。它们在四川期构造应力场的作用下，形成了四川构造体系。四川期轴向WNW向的宽缓褶皱分布十分广泛，这种宽缓、波状起伏的地层样式在盆地内部方向十分稳定，但在盆地边缘，地层都朝盆地中央倾斜，四川盆地南部此类褶皱最为明显。综合其它地区的褶皱轴向资料可以看出，中国大陆四川期的褶皱是西南强烈、东北微弱。 2.构造应力值差异 据万天丰等人测定，四川期的构造应力作用强度是目前已经测到数据中最大的，平均是107.4Mpa，同时表现为西南部较强，东北部较弱。在阿里‐雅鲁藏布江带可达183.5Mpa，秦岭大别带为145 Mpa，东北地区一般构造应力与油气成藏关系
综合地质学第一章 绪论
中国区域大地构造-第9讲.
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