地质构造常识(节理、劈理、断层、褶皱)
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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。
一、节理(一)基本概念1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。
2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。
(二)节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。
(1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理(2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。
构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。
(3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。
2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。
张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面;产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭;在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲;张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。
(2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X型剪节理。
它具有以下特征:剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面;剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远;在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向;剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。
一、板劈理:板岩所特有的连续劈理。
它发育在细粒的低级变质岩中,肉眼极难区别出劈理域或微劈石;在显微尺度上,劈理域由平行面状或交织状排列的云母或绿泥石等层状硅酸盐矿物富集成薄膜或薄层,宽约0.005毫米;微劈石由石英、长石等浅色矿物的集合组成,呈薄板状或透镜状,宽约1~0.01毫米或以下。
板劈理使板岩具有良好的可劈性,将岩石劈成十分平整的薄板。
二、劈理折射:强弱相间的岩层中,强硬层中的劈理和软弱层中的劈理以不同角度与层理相交,强硬层中为间隔劈理,与层理交角较大;软弱层中为连续劈理,与层理交角较小。
三、矩形石香肠:白云岩中的硅质条带拉断形成矩形石香肠,反映硅质能干层(强硬层)与白云岩软弱层之间的高粘性差。
(石香肠构造,各位可还记得~)不同力学性质互层的岩系受到垂直或近垂直岩层的挤压而形成。
软弱岩层被压向两侧塑性流动,夹在其中强硬岩层不易塑性变形而被拉断,构成平面上呈平行排列的长条状块段,即石香肠。
在被拉断的强硬岩层的间隔中,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。
四、透镜状石香肠:灰岩中相对强硬的白云岩形成的透镜状石香肠构造。
香肠体的两端有分泌的方解石充填,示压溶作用的存在。
五、挠曲:在水平或平缓的岩层中,由一般岩层突然变陡而表现出的膝状弯曲,或是由于岩层翘曲或其他和缓变形所形成的弯曲。
六、膝状褶皱:以早期板劈理为变形面发生褶皱,由左到右褶皱形式发生变化,既由膝状-箱状-圆弧状渐变过渡。
七、膝折:由一系列互相平行的膝折带组成的尖棱褶皱,称为膝折褶皱;两翼平直,转折端尖棱。
八、平缓褶皱:平缓褶皱是指翼间角小于180°、大于120°的褶皱。
九、开阔褶皱:翼间角为120°~70°的褶皱。
十、 W型对称褶皱:为石英岩中的W型对称褶皱。
中部褶皱较紧闭,向两侧逐渐开阔,褶皱转折端加厚,翼部减薄。
十二、不对称N型褶皱:不同褶皱层的褶皱形态的变化,强硬的硅质层(石英岩)具典型的相似褶皱的特点,较软弱的铁质层(富磁铁矿层)为顶厚褶皱。
绪论地质构造:是指组成地壳的岩层和岩体在内、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。
构造尺度的分类:一般分为巨型构造、大型构造、中型构造、小型构造、微型构造、超微型构造。
构造变形场可概括为六中:伸展构造、压缩构造、升降构造、走滑构造、滑动构造、旋转构造。
伸展构造:是水平拉什形成的构造,或垂向隆起导生的水平拉伸形成的构造。
压缩构造:是水平挤压形成的构造。
升降构造:是岩石圈或地幔物质垂向运动体现,表现为地壳的上升和下降,区域性的隆起和坳陷。
走滑构造:是顺直立剪切面水平方向滑动或位移形成的构造。
直立剪切面可以是区域剪切扭动形成的走滑断层,也可以是区域压缩引起的两组交叉走滑断裂。
滑动构造:滑动构造主要是重力失稳引起的重力滑动构造,也包括某些大型平缓正断层。
旋转构造:是指陆块绕轴转动形成的构造。
岩石圈可分为大陆岩石圈和大洋岩石圈。
大陆岩石圈包括地壳和软流圈以上的地幔顶部,地壳可分为上地壳、中地壳和下地壳。
上地壳又分为由沉积岩、火山岩和相应中、浅变质岩组成的盖层及结晶基底,后者包含花岗岩类侵入岩和片麻岩、结晶片岩等。
中地壳主要是闪长岩类岩石及物性上相近的片麻岩和部分片岩。
下地壳主要是玄武质的辉长岩类及相应的变质岩等岩石。
根据深度变化引起岩石物性物态的变化将构造层次划分为:表构造层次、浅构造层次、中构造层次和深构造层次。
构造观:是指对全球构造和岩石圈构造的总体结构、形成和演化、铸成构造的构造运动性质和动力来源的基本认识和观点。
构造叠加:指已变形的构造又再次变形而产生的复合现象。
构造置换:是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。
构造继承:如果前期构造控制或影响了后期构造的形成和发展,后期构造保留了前期构造的某些主要特点,即为构造继承。
构造新生的两重含义:1、后期构造不受前期构造的影响或制约,形成一套在方位、几何形态、类型和样式上完全不同的构造;2、后期构造改造并使前期构造的一部分或全部卷入到后期构造之中,形成一套完全服从后期变形的全新构造。
地质构造的基本类型
地质构造是指地球上不同地质单元之间的形成、演化和相互作用。
地球上存在着多种类型的地质构造,其中一些基本类型包括:
1.褶皱构造:褶皱是由地壳板块的挤压而形成的地质结构。
在褶皱带,地层被挤压形成褶皱,通常出现在大型山脉的形成过程中。
2.断裂构造:断裂是地壳中由于应力而发生的裂隙或断开,导致地层的相对运动。
断裂带可以形成断层、裂隙或者地震。
在板块边界和地震带,断裂构造很常见。
3.地块构造:地块是相对较大的地壳块,它们的边界通常由断裂或褶皱形成。
地块构造是地球表面上不同地块之间的相对运动和交互作用。
4.火山构造:火山构造是由地壳中岩浆的喷发而形成的地质结构。
火山口、熔岩流和火山锥都是火山构造的典型特征。
5.地溃塌和沉陷:由于地下溶解、岩层坍塌或地下矿物资源开采而导致的地表沉陷,形成地溃塌和沉陷构造。
6.板块边界:地球的外部是由若干个板块组成的,它们在板块边界相互作用。
板块边界分为三种主要类型:边界、拓展边界和转换边界。
7.盆地和拗陷:盆地是由于地壳的沉降而形成的凹陷区域,拗陷则是由于地壳的伸展而形成的地质结构。
这两者都可能是沉积盆地,收集了沉积物。
8.隆起:隆起是地壳中区域性上升形成的地质结构,可能是由于岩石的加厚或地壳的隆升而产生。
这些地质构造类型之间相互关联,通过时间演化和相互作用,共同塑造了地球的地貌和地壳结构。
地质构造的研究对于理解地球演化、资源分布、地震和火山活动等方面有着重要的意义。
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。
一、节理(一)基本概念1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。
2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。
(二)节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。
(1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理(2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。
构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。
(3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。
2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。
张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面;产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭;在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲;张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。
(2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X 型剪节理。
它具有以下特征:剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面;剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远;在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向;剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。
构造地质学参考答案(一)名词解释1、地质构造:是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形、变位,从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和现状构造等。
2、断层:破裂面两侧岩石具有明显位移的一种构造。
3、褶皱:岩层发生弯曲而形成的构造现象。
4、应力:单位面积的附加应力或固有内里的该变量。
5、节理:破裂面两侧岩石无明显位移的构造。
6、底辟构造:地下高韧性地质体,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形成的一种构造。
7、应变:在应力作用下物体形状和大小的改变量。
8、构造应力场:是指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态,其内部的应力分布和变化是连续而有规律的。
9、劈理:将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的此生面状构造。
10、均匀应变:物体内各质点的应变特征相同的变形。
11、非均匀应变:物体内各质点的应变特征发生变化的变形。
12、递进变形:是指在同一动力持续作用的变形过程中,所发生的应变状态发生连续变化的变形方式。
13、枢纽:单一褶皱面上最大弯曲点的连线。
14、褶皱脊线:同一褶皱面上沿着背形最高点的连线。
15、平行褶皱:各岩层呈平行弯曲,褶皱层真厚度不变。
16、相似褶皱:各岩层弯曲的形态相似,或各层的曲率基本不变。
17、同沉积断层:边下降边沉积的断层。
18、纵弯褶皱作用:岩层受到顺层挤压力的作用而发生褶皱,称纵弯褶皱作用。
19、横弯褶皱作用:岩层受到与层面垂直的外力作用而发生褶皱,称横弯褶皱作用。
20、剪切褶皱作用:又称滑褶皱作用,是指使岩层沿着一系列与层面不平行的密集皮里面发生差异滑动而形成褶皱的构造作用。
21、节理组:指一次构造作用的统一应力场中形成的产状呈规律变化的一群节理。
22、节理系: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,称节理系。
23、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而成的构造。
地质构造地质构造是指组成地壳的岩层和岩体在内动力地质作用下发生变形而形成的诸如褶皱、断层、节理、劈理及其它各种面状和线状的构造形迹。
地质构造的规模大小(构造尺度)十分悬殊。
大到数百、数千千米,乃至全球规模;小至一定范围的露头、手标本甚至需借助显微镜方能观察到。
地下水的赋存、活动及富集程度与其所处地质构造的性质、特征密切相关。
一、劈理、线理(一)劈理的类型与特征劈理、片理、片麻理等是指岩层在变形变质作用过程中,形成的具有透入性的面状构造,统称作面理。
劈理是在构造应力的作用下,岩石沿一定方向分裂成平行或大致平行的、密集的薄片或薄板的构造。
劈理具有明显的各向异性,其发育状况与岩石中的所含的片状矿物的数量及其定向的程度有关。
按力学成因,可分为流劈理和破劈理两类;按结构形态连续劈理、不连续劈理;按劈理与岩层层理和构造的关系,分为层间劈理、轴面劈理、顺层劈理和断裂劈理、区域劈理。
其特征见表1-4-1。
(二)劈理的观察与研究在岩石强烈变形和变质的岩石出露区,对劈理除大量测量各种劈理的产状要素,并标绘于地质图或构造图上。
分析劈理与更大规模的褶皱、断层和韧性剪切带等构造的生成关系。
观测时应注意区分劈理和层理,查明两者之间的几何关系和空间展布规律,适当采集定向标本,为室内深入研究提供基本物质基础。
表1-4-1 劈理类型及其特征(三)线理线理是岩石中发育的次生平行、具有透入性的线状构造。
线理是岩石中发育的一般具有透入性的线状构造。
根据成因,线理可分为原生线理和次生线理。
前者是成岩过程中形成的线理,如岩浆岩中的流线;后者是指构造变形中形成的线理。
根据尺度,线理划分为小型线理和大型线理。
小型线理主要类型有拉伸线理、矿物生长线理、皱纹线理、交面线理;大型线理主要类型有石香肠构造、窗棂构造、铅笔构造及杆状构造、压力影构造等。
见表1-4-2。
表1-4-2 线理的主要类型与特征图1-4-1 线理的类型A. 矿物集合体定向排列显示的拉伸线理;B.柱状矿物平行排列而成的生长线理;C.面理揉褶形成的皱纹线理;D.交面线理图1-4-2 北京西山石香肠的各种形态图1-4-3 砂岩层和板岩层接触面上的窗棱构造图1-4-4 硅质片岩中的石英棒图1-4-5 铅笔构造图1-4-6 不同类型的压力影A.垂直核心矿物表面的石英纤维;B. 垂直核心矿物表面生长的四组石英纤维;C.单斜对称的石英纤维二、裂隙(节理)(一)裂隙的类型及其特征裂隙,系指岩石中的破裂但没有发生位移小型构造。
构造地质学的几种构造论文提要构造地质学是地质学的一个分支,它是研究地壳(主要是表层)地质构造的学科。
地质构造是由诸种内、外力地质作用导致岩石变形的产物,具体表现为岩石的褶皱、断裂、劈理以及其它面状、线状构造等。
构造地质的具体研究内容是:用各种方法对地质构造进行观测、描述、综合分析;建立地质构造的基本概念,系统分类及表示方法;分析他们的形成方式和条件;查明它们的生成次序及空间组合规律;以及进一步探讨形成地质构造的地壳运动的方向、方式和动力来源等。
地质构造的规模有大小之别、大可到几百、几千公里甚至是全球规模;小到需要显微镜才能观察清楚。
近30多年来,国内外构造地质研究有了较大的发展。
由于学科间相互渗透、新技术方法的广泛使用、地球物理方法的普及、电子显微镜的应用等,使构造地质研究的范围更广阔、更深邃、更细微。
正文一、地壳运动(一)地壳运动的概念运动是宇宙间一切物质的存在形式,作为地球表层的地壳也不例外,它除了随同地球一起自转和围绕太阳公转外,地壳内部的一部分相对另一部分也回发生普遍的运动。
象这种由来自地球内部动力引起的地壳物质变形、变位的运动叫地壳运动。
图1地壳运动的表现形式多种多样,有的短暂迅猛,能被人们察觉到,也有的是在漫长的地质发展史中,缓慢运动。
比如地震、火山爆发是一种短暂、猛烈、快速的地壳运动,很容易被人们觉察。
如1976年7月28日发生的唐山大地震是华北地区300年来最大的地震,影响最严重的唐山市区,几乎所有的建筑物都遭到了破坏,地面产生了大量裂缝,其中,最长的一条长达8 km。
如图1所示。
(二)地壳运动的类型地壳运动是指由地球内力引起的地壳内部物质缓慢变化的机械运动。
它使地球表面海陆发生变化,并使岩层发生变形和变位形成各种的形态。
地壳运动分为水平运动和升降(垂直)运动。
水平运动是指组成地壳的物质沿平行于地球表面方向的运动,这种运动使地壳受到挤压、拉伸或平移甚至旋转。
升降运动是指组成地壳的物质沿垂直于地球表面方向的运动,即地壳上升或下降。
“断裂构造节理”节理,指岩石在自然条件下形成的裂纹或裂缝。
由于岩石受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧下形成的裂纹或裂缝。
由于岩石受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧没有发生明显的(眼睛能看清楚的)位移,地质学上将这类裂缝称为节理,在岩石露头上,到处都能见到节理。
腾冲火山遗址柱状节理分类1、按节理的成因分类a.原生节理是指成岩过程中形成的节理。
例如沉积岩中的泥裂,火花熔岩冷凝收缩形成的柱状节理,岩浆入侵过程中由于流动作用及冷凝收缩产生的各种原生节理等。
b.次生节理是指岩石成岩后形成的节理,包括非构造节理(风化节理)和构造节理。
2、节理与构造的几何关系分类(1)以节理与岩层的产状要素的关系分类a.走向节理:节理的走向与岩层的走向一致或大体一致。
b.倾向节理:节理的走向大致与岩层的走向垂直,即与岩层的倾向一致。
c.斜向节理:节理的走向与岩层的走向既非平行,亦非垂直,而是斜交。
d.顺层节理:节理面大致平行于岩层层面。
1.走向节理;2.倾向节理;3.斜向节理;4.顺层节理(2)以节理的走向与区域褶皱主要方向、断层的主要走向或其他线形构造的延伸方向等关系分类a.纵节理:两者的关系大致平行。
b.横节理:二者大致垂直。
c.斜节理:二者大致斜交。
a:纵节理b:斜节理c:横节理3、根据节理的力学性质分类根据形成节理时的力学性质可以把节理分为剪节理和张节理,这是相对重要的分类方案。
(1)剪节理剪节理是由剪应力产生的破裂面,具有以下主要特征:a.节理面产状稳定,沿走向和倾向延伸较远。
b.剪节理平直光滑,有时具有因剪切滑动而留下的擦痕。
c.发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理,一般穿切砾石和胶结物。
d.典型的剪节理常发育成共轭“X”型节理系。
e.主剪裂面由羽状微裂面组成,羽状微裂面与主剪裂面的交角一般为10°~15°,相当于岩石内摩擦角的一半,其锐角指示本盘错动方向共轭“X”型剪节理(2)张节理张节理是由张应力产生的破裂面,具有以下主要特征:a.张节理面粗糙不平,无擦痕。
地质构造常识(节理、劈理、断层、褶皱)【转】地质构造常识(节理、劈理、断层、褶皱)转载自:李传转载于:2010-11-26 12:18 | 分类:百科知识阅读:(1) 评论:(0)一、节理(一)基本概念1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。
2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。
(二)节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。
(1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理(2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。
构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。
(3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。
2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。
张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面;产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭;在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲;张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。
(2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X 型剪节理。
【地质构造】节理、解理、层理、片理、结构面!教你如何识别节理和断层!一文给你总结全了!成岩张力岩层请选中你要保存的内容,粘贴到最专业的地理科普教育平台地质构造:指地质体(岩层、岩体、矿体等)存在的空间形式、状态及相互关系,是地壳运动所造成的岩石(或矿体)变形、变位等现象。
主要表现形式:褶皱变动是岩层发生弯曲但岩层是连续的;断裂变动是岩层的连续性遭到破坏、岩层中产生了破裂面。
解理指晶体受到外力打击时能够沿着一定的结晶方向分裂成为平面(即解理面)的能力。
节理指在地质作用下,岩石发生一系列规则的破裂,但破裂面两侧岩石没有发生明显的位移,此破裂称为节理。
节理:岩石中的裂隙,其两侧岩石没有明显的位移。
地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。
通常,受风化作用后易于识别,在石灰岩地区,节理和水溶作用形成喀斯特。
岩石中的裂隙,是没有明显位移的断裂。
节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。
按成因节理可分为:①原生节理,成岩过程中形成,如沉积岩中因缩水而造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理;②构造节理,由构造变形而成;③非构造节理,由外动力作用形成的,如风化作用、山崩或地滑等引起的节理,常局限于地表浅处。
简介断裂构造的一类,指岩石裂开而裂面两侧无明显相对位移者(与有明显位移的断层相对)。
节理是很常见的一种构造地质现象,就是我们在岩石露头上所见的裂缝,或称岩石的裂缝。
花岗岩节理这是由于岩石受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧没有发生明显的(眼睛能看清楚的)位移,地质学上将这类裂缝称为节理,在岩石露头上,到处都能见到节理。
柱状节理分类按节理的成因,节理包括原生节理和次生节理两大类。
原生节理是指成岩过程中形成的节理。
例如沉积岩中的泥裂,火花熔岩冷凝收缩形柱状节理台成的柱状节理,岩浆入侵过程中由于流动作用及冷凝收缩产生的各种原生节理等。
次生节理是指岩石成岩后形成的节理,包括非构造节理(风化节理)和构造节理。
其中构造节理是所有节理中最常见的,它根据力学性质又可分两类:张节理和剪切节理。
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劈理、节理、断层的区别
断裂:指岩层被断错或发生裂开,据其发育程度和两侧的岩层相对位错的情况分为三类。
劈理:是微细的断裂变动,还没有明显破坏岩石的连续性(言下之意:劈理域、微劈石域岩石还是相连的,只是成分和结构不一样,劈理域中岩石由于受压溶作用影响,易溶组分已跑掉,留下不溶的硅酸盐残余物)。
节理:是岩层发生了裂开(岩石的连续性明显破坏)但两盘岩石没有发生明显的相对位移的断裂变动。
劈理与节理的本质区别:形成的力学机制不同,一般情况下,劈理面∥应变椭球体XY面即最大拉伸方向,是压溶作用下形成的。
而节理的形成的力学机制则遵循应变椭球体张节理、剪节理形成的一般规律。
断层:是断裂两盘的岩石已发生了明显的相对位移。
以上讨论的主要是脆性断裂情况,其断裂面是看得见摸得着的。
还有两类断裂的断裂面则是看得见却不一定摸得着的。
塑性断裂是岩石塑性变形的产物,象流劈理,是因片状或板状矿物的平行排列而使岩石能够分裂成许多平行薄片的构造。
粘滞性断裂是岩石在高温、高压下发生粘滞性流动的结果,原岩的结构已完全破坏,原来组成岩石的矿物发生转动并伴有重结晶和再排列作用,形成片理、片麻理和新生面理等。
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构造地质学复习资料——名词解释1.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.2.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.3.构造尺度-在对地质构造进行观察研究时,可按规模大小划分为许多级别,称为构造尺度.4.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.5.岩层的产状-岩层的空间产出状态,常采用岩层面的走向、倾向和倾角三个要素的数值来表示.6.走向-岩层面与水平面相交的线叫走向线.走向线两端所指的方向即岩层的走向.7.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.8.倾角-层面上真倾斜线与其在水平面上的投影线的夹角.9.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.10.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.11.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.12.真厚度-真厚度是指岩层顶、底面之间的垂直距离.13.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.14.“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.15..露头宽度-岩层顶、底面出露界线之间的垂直距离.16..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.17.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.18.角度不整合-上、下地层间既缺失地层,产状又不相同.19.平行不整合-上、下地层间既缺失地层,但产状基本相同.20.应力-单位面积上附加内力称应力.21.主应力-剪应力为零的面上作用的正应力为主应力.22.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.23.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.24.构造应力场-指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态.25.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.26.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.27.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.28.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.29.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.30.应变-物体变形程度的量度.31.线应变-指物体内某一方向单位长度的改变量.32.剪应变-90°内角度的变化量.33.剪裂角-最大主应力轴σ1与任一剪切破裂面之间的夹角.34.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.35.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.36.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.37.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.38.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.39.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.40.背斜-岩层向上弯曲,其核心部位的岩层时代较老,两侧岩层较新.41.向斜-岩层向下弯曲,其核心部位的岩层时代较新,两侧岩层较老.42.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.43.向形-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,则将向下弯曲的叫向形.44.枢纽-在褶皱的各个横剖面上,同一褶皱面的各最大弯曲点的联线称枢纽.45.轴面-又称枢纽面,指相邻褶皱面上的枢纽联成的面.46.轴迹-轴面与地面或任一平面的交线。
【转】地质构造常识(节理、劈理、断层、褶皱)一、节理(一)基本概念1、节理:岩石受力作用形成的破裂面或裂纹,称为节理,它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。
2、节理组和节理系:在同一时期,同一成因条件下形成的,彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组;在同一构造应力作用下,形成有规律组合的节理组,叫节理系。
(二)节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。
(1)原生节理:指岩石形成过程形成的节理,如玄武岩的柱状节理(2)构造节理:是岩石受地壳构造应力作用产生的,这类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对地下水的活动和工程建设的影响也较大。
构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。
(3)表生节理:又称风化节理、非构造节理,是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的,如由风化作用产生的风化裂隙等,这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中,对地下水的活动及工程建设有较大的影响。
2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理,叫张节理。
张节理大多发育在脆性岩石中,尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它主要有以下特征:裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后期物质或岩脉填充;节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面;产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭;在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲;张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。
(2)剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X 型剪节理。
它具有以下特征:剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动擦痕和磨光镜面;剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远;在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉,而不改变其方向;剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。
3、按节理与岩层走向关系分类(1)走向节理:节理延伸方向大致与岩层走向平行。
(2)倾向节理:节理延伸方向大致与岩层走向垂直。
(3)斜交节理:节理延伸方向与岩层走向斜交。
4、根据节理与褶皱轴的关系,可将节理分为:(1) 纵节理-节理走向与褶皱轴向平行1(2) 横节理-节理走向与褶皱轴向直交(3) 斜节理-节理走向与褶皱轴向斜交5、按张开程度进行分类宽张节理:节理缝宽度>5mm;张开节理:3~5mm;微张节理:1~3mm;闭合节理:<1mm。
一、节理(三)节理的野外调查1、调查的内容(1)地质背景:包括地层、岩性、褶皱和断层的发育;(2)节理的产状:走向、倾向和倾角;(3)节理的张开和填充情况:包括张开的程度、充填的物质等;(4)节理壁的粗糙程度:粗糙的、平坦的、光滑的;(5)节理的充水情况;填写节理观测登记表:2、研究内容确定节理的成因、对节理进行分期、统计节理的间距、数量、密度,确定节理的发育程度和主导方向等。
节理的分期可根据节理的交切关系进行,比如后期形成的节理常将先期形成的节理错开,或者受到先期形成的节理的限制。
3、资料整理:节理玫瑰花图、等密图和电算处理等。
(四)节理的工程评价1、节理的成因:构造节理分布范围广、埋藏深度大,并向断层过渡,对工程稳定性影响较大。
2、节理的受力特征:张节理比剪节理的工程性能差。
3、节理产状:倾向和边坡一致的节理稳定性差。
4、节理密度和宽度:一般用节理发达程度来表示,节理越发达,对工程影响越大。
5、节理面间的充填物:充填有软弱介质的节理,工程地质条件差。
6、节理的充水程度:饱水的节理,其稳定性差。
二、劈理(一)劈理的涵义劈理是指岩石受力后,具有沿着一定方向劈开成平行或大致平行的密集的薄层或薄板的一种构造。
沿着劈开的这种裂面称劈理面,相邻两劈理面之间所夹的薄板状岩片称微劈石。
劈理面的产状也用走向、倾向、倾角表示。
劈理使岩石具有明显的各向异性特征,劈理主要发育在构造变动强烈、应力集中的岩石地段,如褶皱构造的两翼、大断层的两侧及变质岩中,它不一定破坏岩石的完整性,但用力敲击时,岩石则容易沿劈理面劈开。
(二)劈理的分类1、流劈理:是岩石受力作用后,由片状、板状或扁平矿物颗粒产生定向排列而成。
常见于变质岩中,如板岩中的板理,片岩、片麻岩中的片理等。
在平行于矿物定向排列方向上形成易于裂开的劈理面,使岩石具有分割成无数薄片的特征。
流劈理比较光滑,间距也小,仅几毫米。
2、破劈理:是岩石中平行密集,并将岩石切割成薄片状的细微裂隙。
它是岩石受剪切作用形成的,与岩石中矿物的定向排列无关。
因此,破劈理沿着最大剪切应力方向发育,其间距一般为几毫米~几厘米,大多发育在硬脆岩石间的软弱岩石中或硬脆的薄层岩石中。
破劈理与剪节理的区别在于其密集性,其间没有明显的界限。
破劈理的基本特征是劈理面平直光滑,近于平行,延伸稳定,密集成带。
3、滑劈理:滑劈理也是岩石中平行密集的细微剪裂面,与破劈理的区别在于沿劈理面有微小的位移,滑劈理大多发育在具有鳞片变晶结构的板岩、千枚岩及片中。
s1-流劈理s2-滑劈理(三)劈理的野外研究在岩石强烈变形和变质岩区工作时,应注意对劈理的观察,大量测量其产状并均匀地标注在地质图或构造图上,还要采集定向标本,供室内显微观测或研究用,要区分劈理和层理、测定劈理的间隔等。
在野外,劈理的识别可从以下几个方面进行:1、切穿不同成分、颜色、粒度岩层的面,可能是劈理面。
2、劈理在不同岩性的岩层中分布的频度与层面交角可能不同,甚至出现转折或弯曲。
3、切穿岩层的夹层、透镜体、排列方向密集的破裂面,可能是劈理面。
4、单个的劈理面一般延伸不远。
三、断层(一)概念岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂,若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对位移,这种构造就称为断层。
断层的种类繁多,形态各异,规模大小相差十分悬殊,规模大的断层延伸长度可达几百~一千多公里,而小的断层可在岩石标本上见到。
断层的切割深度也不相同,有的可切穿地壳至上地幔。
断层破坏了岩石的连续完整性,对岩体的稳定性、渗透性、地震活动和区域稳定性都有重大影响,从而影响工程的稳定性,与工程建设有着密切的联系。
(二)断层要素1、断层面:构成断层的破裂面,也就是断层两侧岩体沿之产生显著滑动位移的面,叫做断层面,产状可用走向、倾向和倾角确定。
断层一般不是单个的面,而是由一系列的破裂面或次级断层所组成的带,即断层带或断裂带。
2、断层线:是指断层面与地面的交线,即断层面在地表的出露线,断层线延伸方向即是断层走向,延伸的消失点,称为断层的端点。
3、断盘:断层面两侧发生相对位移的岩体,称为断(层)盘。
当断层面倾斜时,位于断层面上方的称为上盘、下方的称为下盘;当断层面近于直立时,则以方位相称,如东盘、西盘等;也可根据两盘相对移动的关系,把相对上升的称为上升盘,把相对下降的称为下降盘。
4、断距:断层两盘岩体沿断层面发生相对滑动的距离,称为断距。
断距的大小常常是衡量断层规模的重要标志,断距又分为总断距、水平断距及垂直断距。
(三)断层分类1、按断层面产状与岩层产状的关系分类走向断层:断层走向与岩层走向一致的断层;倾向断层:断层走向与岩层倾向一致的断层;斜向断层:断层走向与岩层走向斜交的断层。
2、按断层面走向与褶皱轴向或区域线之间的关系分类纵断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向平行的断层;横断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向垂直的断层;斜断层:断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向斜交的断层。
3、按断层力学性质分类压性断层:由压应力作用形成,其走向垂直于主压应力方向,多呈逆断层形式,断面为舒缓波状,断裂带宽大、常有断层角砾岩。
张性断层:在张应力作用下形成,其走向垂直于张应力方向,常为正断层,断层面粗糙,多呈锯齿状。
扭性断层:在剪应力作用下形成,与主压应力方向交角小于45。
,常成对出现。
断层面平直光滑,常有擦痕出现。
4、按断层两盘相对运动的关系进行分类(1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升的断层,称为正断层。
正断层的产状一般较陡,倾角在45o~90o,断层线比较平直,一般是由于重力作用或水平张力作用形成的,并在垂直于张应力方向上发育。
(2)逆断层:下盘相对下降,上盘相对上升的断层,称为逆断层。
逆断层产状一般比较平缓,倾角很少超过70o,断层线常呈舒缓的波状曲线,断层面倾角大小又可分为:冲断层:倾角>45o;逆掩断层:25o~45°;辗掩断层:<25o。
推覆构造:巨大的外来岩席,沿着一个近于水平的滑动面(倾角小,10o~15o),长距离的滑移(位移>15km),常看一较老的岩层覆于较新的岩层之上。
逆断层一般是受水平的挤压应力作用,沿剪切破裂面形成的,常与褶皱相互伴生,逆断层的规模一般较大,多为区域性的巨型构造。
(3)平移断层:两盘岩体沿断层面走向作水平相对运动的断层,称平移断层。
平移断层,断层面近于直立,断层线平直,延伸很远,断层破碎带较窄,在断层面上常有近于水平的擦痕。
平移断层一般是在水平剪切应力的作用下形成的。
(4)枢纽断层正、逆、平移断层的两盘相对运动都是直移运动。
事实上,有许多断层常常有一定程度的旋转。
断盘的旋转有两种情况:一种是旋转轴位于断层的一端,表现为横过断层走向的各个剖面上的位移量不等,一种是旋转轴不位于断层的端点,表现为旋转轴两侧的相对位移的方向不同,如一侧为上盘上升,而另一侧为上盘下降。
两种旋转均使两盘中岩层原来一致的产状不再平行一致。
旋转量比较大的断层,可称为枢纽断层。
三、断层(四)断层的组合形态1、正断层的组合形式(1)阶梯状断层:几条产状大致相同的正断层,相互平行排列,各断层的一盘呈阶梯状向着同一方向依次下降的组合形态,称为阶梯状断层。
(2)地垒:两条以上平行的正断层,断层面相对倾斜,其中间岩块为共同的上升盘,两侧断层的上盘呈阶梯状依次下降,这种组合形态,称为地垒。
(3)地堑:两条以上平行的断层,断层面相向倾斜,对称排列,其间为共同的下降盘,两侧断层的断盘依次上升,这种组合形态的断层称为地堑。
另外还的环状和放射状断层:2、逆断层的组合形式(1)叠瓦状断层:一系列产状大致相同的断层,相互平行排列,各断层的上盘依次上冲逆掩,在剖面上呈屋顶盖瓦式可鳞片状叠置,这种组合形式,称为叠瓦状断层。
(2)对冲式断层:是由两条相反倾斜,相对逆冲的断层组成的组合形态。
(3)背冲式断层:由两条或两组相反倾斜的逆冲断层组成,表现为自一个中心分别向两个相反方向逆冲,一般是自背斜核部向外逆冲,总体上常常呈扇状。