构造地质学-韧性剪切带
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第二章1、什么叫岩层产状和产状要素?产状:泛指面状或线状在三维空间的位态,是以它们与水平参考面及地理方位关系来表示的。
产状要素:表示这种空间位态的数据称产状要素(走向、倾向和倾角),也称产状三要素。
2、水平岩层和直立岩层出露形态有何特点水平岩层(界面):1)α≤ 5°2)地质界线与等高线平行或重合。
3)无构造变动的水平岩层,地层时代下老上新。
4)岩层顶底之间垂距=厚度。
5)厚度一定,露头宽度(岩层顶底面的水平投影距离)与地形的坡度有关。
直立岩层(界面)1)α≥ 95°2)地表露头宽度约等于岩层的厚度。
3)在地质图上的投影为直接切割地形等高线的直线,不受地形影响,沿走向延伸,无倾向。
4)直立岩层在空间上出露规模不大,往往是组成褶皱的一翼或断层的一盘。
3、如何在地形判断地层是否水平?地质界线与等高线平行或重合。
4、“V”字形法则概念?由于地质界线通过山谷或山脊时,其平面投影均呈“∨”形,“∨”尖端的指向反映了界面产状与地形的关系,故称“∨”字形法则。
5、地质图上区分倾斜岩层的三种基本露头形态?各有何特点?1)相反相同岩层倾向与地面坡向相反;地形等高线与地质界线弯曲相同;“∨”字形尖端在河谷中指向岩层的倾斜方向,山脊则相反。
2)相同相反岩层倾向与地面坡向相同,且倾角>坡角;地形等高线与地质界线弯曲相反;“∨”字形尖端在河谷中指向岩层的倾斜方向,山脊则相反。
3)相同相同(特殊情况)岩层倾向与地面坡向相同,倾角<坡角;地形等高线与地质界线弯曲相同;“∨”字形尖端在河谷中指向岩层倾斜的相反方向,山脊指向倾向方向。
6 、如何判断沉积岩层的顶面与底面?交错层理:前积纹层向顶积纹层撒开并被截切,向底积纹层小角度收敛。
收敛的指示底面,撒开被截切的指向岩层顶面。
递变层理(粒级层理):顶小,底大。
波痕:(波峰)尖端指顶,(波谷)弧顶指底。
雨痕,雹痕:有凹坑的面为顶面。
泥裂(干裂):张开的裂口指向顶面。
一、名词解释:1、构造应力场:地壳一定范围内某一瞬间的应力状态。
(4分)2、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。
(4分)3、底劈构造:由变形复杂的高塑性层(如岩盐、石膏和泥质岩类等)为核心,刺穿变形较弱的上覆脆性岩层的一种构造。
一般分为底劈核、核上构造、核下构造三个部分。
(4分)4、飞来峰:当逆冲断层和推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割,将四周外来岩体剥掉,在原地岩块上残留小片孤零零的外来岩体,称为飞来峰。
(4分)5、构造窗:当逆冲断层和推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割,将部分外来岩体剥掉而露出下伏原地岩块,表现为在一片外来岩块中露出一小片由断层圈闭的原地岩块,称为构造窗。
(4分)6、窗棂构造:是强硬岩层组成的形似一排棂柱的半园柱状大型线理构造。
(4分)7、石香肠构造:不同力学性质互层的岩系受到垂直或近于垂直岩层的挤压时,软弱层被压向两侧塑性流动,夹在其中的硬岩层不易塑性变形而被拉伸,以致拉断,形成剖面上形态各异、平面上呈平行排列的长条形岩块,即为石香肠。
(4分)8、破劈理:指岩石中一组密集的剪破裂面,裂面定向与岩石中矿物的定向排列无关。
间距一般为数毫米至数厘米。
(4分)9、流劈理:为变质岩和强烈变形岩石中最常见的一种次生透入性面状构造,它是由片状、板状或扁园状矿物或几何体平行排列构成,具有使岩石分裂成无数薄片的性能。
(4分)10、递进变形:在变形过程中,物体从初始状态变化到最终状态的过程是一个由许许多多次微量应变的逐次叠加过程,这种变形的发展过程称为递进变形。
(4分)11、柱状节理:为玄武岩中常见的一种原生破裂构造,总是垂直于溶岩的流动层面,在平缓的玄武岩内,若干走向不同的这种节理将岩石切割成无数个竖立的多边柱状体;其形成与熔岩流冷凝收缩有关,横断面为六边形、四边形、五边形及七边形等多种形态。
(4分)12、枕状构造:枕状构造是水下基性熔岩表面具有的一种原生构造。
韧性剪切带韧性剪切带又称韧性断层,是岩石在塑性状态下发生连续变形的狭长高应变带。
韧性剪切带是地壳中深-深层次的主要构造类型之一。
以下为分类介绍:韧性剪切带的基本特征剪切带的基本类型和特征韧性剪切带又称韧性断层,是岩石在塑性状态下发生连续变形的狭长高应变带(图A)。
韧性剪切带是地壳内中深-深层次的主要构造类型之一。
韧性剪切带内变形和两盘的位移由岩石塑性流变来完成。
剪切带与围岩之间无明显的界线,但两侧岩石发生了相对位移(图B-D)。
当围岩中的标志层通过剪切带,常会发生方向的变化及厚度的改变(图C),剪切带中的矿物组分及粒度也发生一定程度的变化,形成一系列的构造和岩石学特征。
脆性剪切带(即断层,图B-A)一般仅发育在地壳的浅层次。
脆性剪切带的特点是具有清楚的不连续面(断层面),两盘位移明显,变形集中在断面上,两盘岩石几无变形。
脆-韧性剪切带不连续面两侧一定范围内的岩层发生一定程度的塑性变形。
与断层的牵引作用类似(图B-B)。
韧-脆性剪切带表现为剪切派生的张应力形成的雁裂脉,反映岩石脆性破裂特征。
张裂隙之间的岩石一般受到一定程度的塑性变形(图B-C)。
韧性剪切带的几何特征韧性剪切带的几何特征韧性剪切带几何学包括剪切带边界条件和几何性质。
几何学上最简单的剪切带的边界条件是:①具有相互平行的剪切带边界;②沿每个横断面的位移相同。
这意味着岩石有限应变方向和性质在横过剪切带的任意剖面上是一致的。
根据剪切带的边界条件和位移情况,韧性剪切带可分为下列几种几何类型:(一)剪切带外的岩石未受变形1、不均匀的简单剪切(图A)2、不均匀的体积变化(图B)3、不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合(图C)(二)剪切带外的岩石受到均匀应变1、均匀应变与不均匀的简单剪切之联合(图D);2、均匀应变与不均匀的体积变化之联合(图E);3、均匀应变、不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合(图F)。
<回到顶部>韧性剪切带的构造特征韧性剪切带的构造特征简单剪切带的基本几何关系剪切带的变形是非均匀简单剪切。
1.视倾角:当剖面与岩层的走向斜交时,岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线,视倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称为视倾角,也叫假倾角。
2. 真倾角:当剖面与岩层的走向垂直时,岩层与该剖面的交迹线叫倾斜线,倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称为真倾角。
3. 侧伏向与侧伏角: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那个平面上的侧伏角,构成侧伏锐角的走向线的那一端的方位叫侧伏向。
4.倾伏向与倾伏角:某一直线在空间的延伸方向,即某一倾斜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,叫倾伏向;倾斜直线与其水平投影之间所夹锐角叫倾伏角。
5.应力:单位面积的附加应力。
6. 差异应力:σ1、σ3的差值。
7.应力轨迹:各个应力状态的连线8.线应变:变形的结果引起物体内质点之间的线段的变化,常用单位长度的改变量来表示。
9.剪应变:变形的结果引起两条线段之间的夹角的变化叫做剪应变。
10.剪裂角:剪裂面与最大主应力的夹角11. 共轭剪裂角:两组共轭剪节理的夹角为共轭剪裂角。
12. 均匀应变:物体内各质点的应变特征相同的变形。
13. 非均匀应变:物体内各质点的应变特征发生变化的变形。
14. 应变椭球体:应变椭球体:为了形象地描述岩石的应变状态,常设想在变形前岩石中有一个半径为1的单位球体,均匀变形后形成为一个椭球,以这个椭球体的形态来表示岩石的应变状态,这个椭球体便是应变椭球体。
15. 旋转变形:应变椭球体主轴方向的物质线在变形前后方向发生改变的变形叫旋转变形。
16. 非旋转变形:应变椭球体主轴方向的物质线在变形前后方向未发生改变的变形叫非旋转变形。
17. 共轴递进变形:在递进变形过程中,如果各增量应变椭球体的主轴始终与有限应变椭球体的主轴一致,叫做共轴递进变形。
18. 非共轴递进变形:在递进变形过程中,如果各增量应变椭球体的主轴与有限应变椭球体的主轴不一致,叫做非共轴递进变形。
19. 增量应变:变形期中某一瞬间正在发生的小应变叫增量应变20. 有限应变:物体变形的最终状态与初始状态对比发生的变化称为有限应变21. 蠕变:在恒定应力作用下,应变随时间持续增长的变形称为蠕变。