还剩42页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《构造地质学》综合复习资料第一章
1、何为地质构造答地质构造简称构造,是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
2、什么是构造地质学共有哪些任务和基本研究方法答构造地质学(广义)地质学的一个重要分支研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用及其成因机制,以及其相互间的影响、时空分布和演化规律的学科构造作用或构造运动常是其它地质作用的起始或触发的主要因素,因此,构造地质学说通常也就成为地质学的基本学说构造地质学(狭义)地质学的基础学科之一,主要研究组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中力的作用下变形形成的各种构造
3、什么是石油构造地质学在石油地质勘查中的位置如何答石油构造地质学研究内容相当广泛,既包括结构,建造方面,也包括变形,改造方面石油地质构造研究是石油地质研究的一根重要支柱,是评价油气远景不可缺少的依据,构造变形和演化是成藏和保存的一个控制因素第二章
一、
1、岩层,地层、层理三者有何区别答层理沉积岩最常见的一种原生构造,通过岩石成分、结构和颜色在剖面上的变化所显现出来一种成层构造地层是指同一个地质时代的岩层组合岩层两个平行或近于平行的层面(顶、底)限制的岩性大致相同的层状岩体
2、在垂向剖面中和地质图上海侵层位与海退层位有何表现答海侵层位在垂向剖面中表现为由下向上沉积物颗粒由粗变细,所反映的沉积环境由浅水到深水,由氧化到还原,海退层位与此相反海侵层位在地质图上表现为新地层的地质界限超过老地层,并盖在其上,形成超覆不整合,海退层位在地质图上表现为新地层的分布面积比老地层小
3、什么是原始倾斜答由于地形起伏而造成的岩层倾斜叫做原始倾斜
4、何为穿时现象?答同一沉积岩层,由于所处的地理位置,物源供应与沉积环境的不同,常在横向上出现岩性变化,称为横向变化;相反,岩性相同的岩层,也可能不是同一岩层,可能是同一岩层的综合体,包括了相当长的时代,这种现象叫做穿时现象
5、水平岩层有何特征答1)水平岩层在地质图中的表现为其地质界线与等高线平行、沟谷处V尖指向上游;2)地层一般向上变新;3)厚度h=顶底界线高差;4)露头宽度a=h厚度/tgß坡度
二、
1、什么是岩层产状三要素答岩层产状三要素为走向、倾向和倾角走向面状构造与水平面的交线两端所指的方向倾向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倾角倾斜线与其在水平面上投影的夹角
2、何为视倾角、视倾向真倾角与视倾角如何换算答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tgβ=cosωtgα,α为真倾角,β为视倾角
3、“V”字形法则的内容和应用条件是什么答按照倾斜岩层产状与地面坡向坡度的关系,“V”字形法则包含三种情况1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2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线弯曲方向相反3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,但曲率较大应用条件“V”字形法则也适用于其它比较平整的地质界面如断层面,不整合面等使用“V字形法则时,要注意两点1)倾斜岩层的走向与沟谷延伸方向平行时,不符合“V”字形法则2)“V”字形法则对于填绘和阅读分析大比例尺地质图有指导意义在中小比例尺地质图上,其反映不明显
三、
1、哪些标志可用于判断岩层的顶面和底面答层理标志递变层理和斜层理层面标志波痕、泥裂、雨痕、底面印模等生物标志植物根系、贝壳类化石、叠层石等冲刷槽和冲刷印模同生变形滑移作用产生变形、差异负荷压实作用和异常孔隙压力作用
2、真厚度,铅直厚度、视厚度三者有何不同答真厚度(h)顶底面之间垂直距离铅直厚度(H)顶底面之间沿铅直方向的距离二者的关系h=H×cosα视厚度:不垂直于走向的剖面上岩层顶底面之间的垂直距离
3、如何求取岩层的厚度、埋藏深度和露头宽度答岩层的厚度就是该岩层顶面和底面标高之差在岩层厚度和倾角不变的情况下,岩层露头宽度取决于地面坡度以及岩层倾向与坡向的关系在岩层厚度和地面坡度不变的情况下,其露头宽度取决于岩层倾角大小和倾角与坡角之间的关系
四、
1、整合与不整合反映在地壳运动性质上有何不同答整合接触上、下地层在沉积层序上没有间断,产状基本一致,岩性或所含化石一致或递变它们是在地壳相对稳定情况下缓慢下降接受连续沉积形成的不整合接触上、下地层间的层序发生间断,即先后沉积的地层之间存在地层缺失缺失了一个阶或一个段的地层才能确定不整合
2、平行不整合与角度不整合有何异同答平行不整合(假整合)由两套平行的沉积岩形成的不整合不整合面上、下两套地层产状平行,但因时代间断而地层缺失平行不整合的形成过程为下降、沉积-上升、沉积间断、遭受剥蚀-下降、再沉积角度不整合(不整合)年轻沉积岩层覆盖于褶皱或掀斜的早期地层之上而形成的不整合不整合面上、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、断裂构造发育程度和性质不同,变质程度和岩浆活动存在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形成过程沉降、沉积-变形与隆升、剥蚀-沉降、沉积
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,致使上覆地层和下伏地层均与之呈截交关系,这种接触关系可以成为嵌入不整合超覆不整合由于水侵作用,在海湖盆地的边缘地带,使越来越新的地层直接覆于剥蚀面之上而形成的新老地层之间的接触关系非整合(国内也称为角度不整合)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
4、何为古潜山答古潜山与潜山的涵义是相同的,是指由古老的岩石组成的、被后期的沉积地层所覆盖的山即较老地层组成的地形突起基岩突起出露地表,遭受风化、剥蚀,之后下降埋藏,上覆有较年轻地层沉积
5、哪些标志可用于确定不整合的存在答1)地层标志时代、岩性、古生物2)地层产状的不同3)古风化壳、底砾岩4)变形特征5)变质和岩浆岩特征6)同位素年龄资料的依据
6、怎样确定不整合的形成时代答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
7、与不整合有关的油气圈闭有哪些基本类型答不整合面以下可以形成剥蚀不整合圈闭,不整合面之上可以形成超覆不整合圈闭,岩性上倾尖灭圈闭和透镜体圈闭第三章
一、
1、什么是内力其与外力有何关系答内力是指同一物体内部各质点之间相互作用的力内力又可分为固有内力和附加内力我们规定物体未受外力作用时的内力(即固有内力)为零,物体受外力作用时的内力改变量(即附加内力)称为内力当物体受外力作用时,物体内部便产生与外力作用相抗衡的内力,与外力大小相等,方向相反
2、什么是应力分为几种?怎样确定其正负?答应力是作用在单位面积上的内力,它表示内力的强度据应力的性质、方向和作用面的关系,可分为合应力、正应力、主应力等习惯上,构造地质学规定压应力为正;逆时针的剪应力为正,顺时针的剪应力为负
3、一点的应力状态可用哪几个应力分量来表示?为什么?答一点的应力状态可用六个独立的应力分量σx,σy,σz,τxy,τyz,τzx来表示,也可以用三个主应力σ1,σ2,σ3来表示
4、平面应力状态下的应力公式怎样应用?怎样确定α值?答平面应力状态是指微小六面体在平面上只受两个垂直方向上主应力作用时的应力状态假设σ1,σ2的方向分别为x轴和y轴,α为截面的法线与x轴正向的交角
5、平面应力莫尔圆怎样画?怎样应用?答应力莫尔圆代表物体内一点的应力状态经过这一点的任一截面上的应力分量σα和τα等于莫尔圆上对应点的横坐标和纵坐标若截面法线与某一参照面的夹角为α,则在莫尔圆上以该参照面为起点,沿相同方向旋转2α圆心角所到达点的横、纵坐标分别为截面上的正应力和剪应力
6、平面主应力莫尔圆、平面纯扭应力莫尔圆、平面一般应力莫尔圆三者有何不同?答平面主应力莫尔圆平面纯扭应力莫尔圆平面一般应力莫尔圆
二、
1、什么叫变形?什么叫应变?答变形物体受到力的作用后,其内部各点间的相对位置发生改变,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
2、线应变与扭应变的正负值是怎样规定的答在构造地质学中,规定由压应力产生的ε压为正,由张应力产生的ε张为负
3、泊松效应指什么?答每种岩石都有自己的泊松比,一般均不超过
0.5岩石这种性质称为泊松效应,它对解释岩石的变形具有重要意义
4、应变椭球体指什么?答在变形前的连续介质中任意划定一个圆球体,当介质发生均匀变形时,圆球体变成了椭球体,这种椭球体称为应变椭球体
5、什么是应变椭球的无伸缩面和等伸缩面?答如果在应变椭球体中有某些半径,它们的长度与原来的圆球半径相同,那么有这些椭球半径所组成的轨迹曲面称为应变椭球的无伸缩面在应变椭球中若有某些半径,它们的伸长量都相同,那么有这些椭球半径所组成的轨迹曲面称为应变椭球的等伸缩面
三、
1、何为弹性、塑性?答弹性岩石受外力作用发生变形,当外力取消后,又完全恢复到变形前的状态,这种变形称为弹性变形,岩石的这种力学性质叫弹性塑性当外力继续增加,变形继续增强,以致当应力超过岩石的弹性极限时,此时如将外力去掉,变形后的岩石不能完全恢复原来的形状,这种变形称为塑性变形,岩石这种力学性质叫塑性
2、岩石变形方式有哪几种?答岩石变形方式主要有1)基本变形方式岩石变形最基本的形式是线变形和角变形它们组成了五种基本的变形方式拉伸,压缩,剪切,弯曲和扭转2)均匀变形和非均匀变形3)递进变形
3、均匀变形和非均匀变形有何特征?各包括哪几种变形方式?答均匀变形岩石的各个部分和变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形其特征是原来的直线变形后仍是直线;原来相互平行的直线变形后仍然相互平行根据变形过程中应变主轴的空间方位是否发生变化,分为非旋转变形和旋转变形非均匀变形岩石各点变形的方向、大小和性质是变化的称为非均匀变形弯曲和扭转均属于非均匀变形
4、什么是递进变形?答岩石在受力条件不变的情况下,由初始形态变形为最终形态的过程,是由一系列连续发生的瞬时无限小应变的累积过程,此过程称为递进变形
5、岩石变形可分为几个阶段?答岩石与其它固体物质一样,其变形通常经历三个阶段弹性变形、塑性变形和断裂变形这三个阶段虽然依次发生,但不是截然分开的,而是互相过渡的
6、弹性变形有何特征?答岩石在变形前,内部各个质点都处于平衡状态当其受力变形后,原来的平衡被打破,各个质点发生了位移,吸收了一定的位能,达到新的平衡在短期内去掉外力作用后,岩石内部各个质点,又会在其吸收的位能作用下恢复到原来的位置
7、何为松弛?何为蠕变?答若保持变形不变,而应力随时间的增长逐渐减小,这种现象称为松驰岩石在受力变形过程中,若保持应力不变,应变则随时间的增长而逐渐加大,这种现象称蠕变蠕变是不可恢复的永久应变
8、塑性变形有哪些基本的机制?答塑性变形的机制有两种粒间滑动和粒内滑动
9、岩石的破裂方式有哪两种?答张裂和剪裂是岩石破裂的两种形式
10、为什么剪裂角小于90°?它与哪些因素有关?答岩石剪切破裂时,包含最大主应力轴象限的两个共轭剪切破裂面之间的夹角称为共轭剪切破裂角从应力分析可知,两组最大剪应力作用面与最大主应力轴或最小主应力轴的夹角均为45°,二面之间的夹角为90°,其交线平行于中间主应力轴但从野外实地观察与室内试验来看,岩石内两组初始剪裂面的交角常以锐角指向最大主应力方向,即包含的共轭剪切破裂角常小于,通常约为左右,而剪裂角则常小于剪裂角的大小取决于内摩擦角的大小,内摩擦角小,剪裂角就大;内摩擦角大,剪裂角就小此外剪裂角大小与岩石所处温度、压力条件有关这是因为同一种岩石在不同的变形条件下其内摩擦角并不一样
11、外界因素怎样影响岩石的力学性质和岩石的变形?答1)岩石的成分、结构和构造不同成分的岩石,其抗压、抗张、抗剪强度相差很悬殊一般说来,含硬度大的颗粒矿物越多的岩石,强度越大,往往呈脆性变形含硬度小的片状矿物,尤其含具有滑感的鳞片状矿物越多的岩石,强度越小,往往呈韧性变形2)围压围压一方面增强了岩石的韧性;另一方面大大提高了岩石的强度极限,而弹性极限也有所增高围压对岩石力学性质和变形的影响在于,围压使固体物质的质点彼此接近,增强了岩石的内聚力,从而使晶格不易破坏,不易断裂3)温度许多岩石在常温常压下是脆性的,随着温的升高,岩石的强度就会降低,弹性就有所减弱,韧性则大为增加,易于变形温度增高对岩石力学性质和变形影响的原因是当温度增高时,岩石质点的热运动增强,从而减弱了它们之间的联系能力,使物质质点更容易位移4)溶液地壳中的岩石,大部分都或多或少地含有溶液或水分,有的含有油、气它们都会降低岩石的弹性极限,提高韧性,使岩石软化,易于变形;在构造应力作用的配合下,溶液还会促使矿物的溶解和新矿物的形成,从而有利于岩石的塑性变形溶液影响岩石力学性质和变形的原因,是由于溶液的加入使分子活动能力加强,分子间的内聚力减弱,岩石发生软化,强度降低5)孔隙压力因为岩层中孔隙压力增大,就会使岩石屈服强度降低,从而易于变形孔隙压力也可促进岩石破裂岩石孔隙流体的高压所产生的浮力作用能较好地解释推覆构造和重力滑动构造的形成机制6)时间时间对岩石力学性质和变形的影响,主要表现在施力速度、重复受力和蠕变与松弛a.快速施力,能加快岩石变形速度,使岩石表现为脆性变形缓慢施力,则会使脆性物质发生塑性变形施力速度影响岩石力学性质和变形的原因,是在缓慢的外力作用下,岩石质点有充分时间固定下来,于是表现为塑性变形在快速施力的条件下,岩石质点来不及重新排列就破裂了,故呈现出脆性变形的特征b.重复受力
四、
1、何为构造应力场?通常用什么来表示?答受力岩体中的每一点都存在着一个与该点对应的瞬时应力状态,一系列瞬时的点应力状态组成的空间称为应力场构造应力场是指地壳内某一瞬时一定范围内的应力状态在构造应力场研究中要确定三个方面的问题,即定时、定向、定量因此,在表示构造应力场时,也要突出这三个问题应力迹线和应力网络常用于表示构造应力的方向
2、在理想情况下,变形图像与应力网络有何对应关系?答从理论上分析,最大主应力迹线和最小主应力迹线在各点都是直交的;两组共轭的最大剪应力迹线在各点也是直交的,并且被最大、最小主应力迹线所平分在理想情况下最大主应力迹线与褶皱轴向和逆断层线垂直,与正断层线平行,平分两组共轭剪节理的锐夹角;最小主应力迹线垂直于正断层线,平分褶皱轴和逆断层线,平分两组共轭剪节理的钝夹角;最大剪应力迹线与褶皱轴、正断层和逆断层线的夹角均为,与两组共轭剪节理近于平行
3、边界条件包括哪些内容?答边界条件包括外力条件、几何边界、边界附近的应力分布三个方面第四章
一、
1、什么是褶皱、背斜、向斜它们之间有何关系答褶皱岩石中各种面状构造(层理、层面、面理)发生弯曲形成的变形构造根据组成褶皱的中心地层(核部)和两侧地层(两翼)的新、老关系,将褶皱分为两种基本类型背斜和向斜背斜是核部由老地层、翼部由新地层组成的褶皱向斜是核部由新地层、翼部由老地层组成的褶皱
2、褶皱有哪些基本要素各表示什么答1)核褶皱的中心部分2)翼褶皱中心两侧平滑弧状部分3)转折端褶皱从一翼到另一翼的过渡的部分4)枢纽:单一褶皱面上曲率最大点的连线5)轴面枢纽面)各相邻褶皱面的枢纽连成的面6)轴迹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7)脊线和槽线同一褶皱面的横剖面上,沿背形最高点的连线为脊线,沿向形最低点的连线为槽线8)褶轴与枢纽平行的一条直线,该直线平行移动构成的面与褶皱面完全一致
3、线状构造的产状通常用什么来表示答线状构造用倾伏向和倾伏角,侧伏向和侧伏角来表示
4、倾伏角、倾伏方向、侧伏角,侧伏方向各指什么答线状构造的倾伏角是指在直立面上量得的该构造线与其在水平面投影线的夹角;倾伏方向就是线状构造的水平投影线指向该线向下一端的方位侧伏角是指在线状构造所在的构造面(或其它几何参考面)上量得的该构造线与该构造面走向线之间的锐夹角;侧伏方向就是构成上述锐夹角的走向线的一端的方位
5、何为褶皱的波长和波幅答褶皱的大小以褶皱的波长W和波幅A来确定褶皱波长(W)一个周期波的长度,即等于两个相间拐点之间的距离波幅A中间线与枢纽点之间的距离
6、何为闭合背斜闭合度和闭合面积各指什么答如果背斜的枢纽向两端倾没时,成为一个四周被同一岩层包围的背斜,叫做闭合背斜Closedanticline闭合度背斜顶到溢出点之间的高差在构造等高线图上,则是最高等高线与最低的闭合等高线之间的高差闭合面积背斜已被闭合部分所占的面积,也就是闭合构造内最低一条完全闭合的构造等高线所包围的面积指的是平面面积
7、怎样估算闭合构造的闭合度答闭合度闭合构造最高点与其同一层面上可以闭合的最低点(溢出点)的高差利用构造等值线可以很方便地求取闭合构造的闭合度,公式为式中H—闭合度,△h—构造等值线距,n—可闭合的构造等值线条数
二、
1、根据轴面产状和枢纽产状,通常将褶皱分成哪些类型答1根据轴面产状a.直立褶皱轴面近直立,两翼倾向相反,倾角近相等b.斜歪褶皱轴面倾斜,两翼倾向相反,倾角不等c.倒转褶皱轴面倾斜,两翼向同一方向倾斜,一翼地层倒转d.平卧褶皱轴面近水平,一翼地层正常,另一翼地层倒转e.翻卷褶皱轴面弯曲的平卧褶皱2根据枢纽产状a.水平褶皱枢纽的倾伏角近于水平(0°)b.倾伏褶皱枢纽倾斜c.倾竖褶皱枢纽直立(90°)
2、里卡德的分类有何特点?答根据褶皱轴面和枢纽产状的分类1)直立水平褶皱(Ⅰ区)轴面近于直立倾角为90°~80°枢纽近水平倾伏角0~10°;2)直立倾伏褶皱(Ⅱ区)轴面近于直立倾角为90°~80°枢纽倾斜(倾伏角10°~70°);3)倾竖褶皱(Ⅲ区)轴面近于直立(倾角为90°~80°)枢纽也近于直立(倾伏角为70°~90°);4)歪斜水平褶皱(Ⅳ区)轴面倾斜(倾角80°~20°),枢纽近水平,倾伏角为0°~10°);5)平卧褶皱(Ⅴ区)轴面和枢纽均近水平,倾(伏)角0°~20°;6)斜歪倾伏褶皱(Ⅵ区)轴面和枢纽都倾斜,但倾向和倾斜程度不一致;7)斜卧褶皱(Ⅶ区)枢纽和轴面两者倾向及倾角基本一致,轴面倾角为20°~80°,枢纽倾伏角为10°~70°
3、据形态,褶皱可分成哪些基本类型答1褶皱的平面形态分类根据褶皱的某一岩层在平面上出露的纵向长度和横向宽度之比,将褶皱描述为线状褶皱Linearfold长宽之比大于10∶1的狭长形褶皱长轴褶皱(longaxisfold)长宽之比介于10∶1到5∶1的褶皱短轴褶皱Brachyfold长宽之比介于3∶1~5∶1之间的褶皱构造,包括短轴背斜和短轴向斜见4-21B在含油气盆地中,短轴背斜形态一般较简单,保存也较完整,可形成良好的储油构造穹窿构造Dome长宽之比小于3∶1的背斜构造,褶皱层面呈浑圆形隆起构造盆地Structuralbasin长宽之比小于3∶1的向斜构造,褶皱层面从四周向中心倾斜2褶皱横剖面形态分类a.根据翼尖角大小分为开阔褶皱、中常褶皱、紧闭褶皱、等斜褶皱;b.根据岩层在横剖面上的弯曲形态圆弧状褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱和屉状褶皱、扇形褶皱、挠曲;c.根据褶皱中同一岩层的厚度在褶皱不同部位的变化特点等厚褶皱、顶厚褶皱和相似褶皱、顶薄褶皱;d.根据褶皱中各层弯曲形态的变化特征协调褶皱、不协调褶皱
三、
1、褶皱构造有哪些基本的形态类型答1褶皱在横剖面上的组合类型a.复背斜和复向斜两翼被一系列次一级褶皱所复杂化了的巨大背斜和向斜常出现在构造运动强烈的地区b.侏罗山式褶皱一般呈隔档式或隔槽式褶皱隔档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以欧洲侏罗山最为典型隔槽式褶皱由一系列平行排列的紧闭向斜及其间平缓开阔的背斜组成的褶皱组合c.单斜挠曲和构造阶地前者为缓倾斜岩层中一段突然变陡的现象,后者为陡倾斜岩层中一段突然变缓的现象它们一般出现在褶皱微弱的地区2褶皱的平面组合a.阿尔卑斯式褶皱又称全形褶皱基本特点
①一系列线状褶皱呈带状展布,所有褶皱的走向基本上与构造带的延伸方向一致;
②整个带内的背斜和向斜呈连续波状,基本同等发育,布满全区;
③不同级别的褶皱往往组合成巨大的复背斜和复向斜并伴有叠瓦状断层b.日尔曼式褶皱又称断续褶皱由等轴或短轴褶皱(背斜为主)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c.雁列褶皱(enechelonfolds)一系列呈雁行状排列的褶皱d.帚状褶皱一系列相间排列的背斜和向斜,向一端收敛,向另—端撒开,形如扫帚由区域水平旋扭应力场所形成e.“S”或反“S”形褶皱由一系列褶皱所组成的“S,或反‘S”形的褶皱带f.背斜带在一定的构造部位,由同一构造运动形成的,一系列方向大致相同的背斜所组成的构造g.长垣为一长条形的隆起,其上由一系列平缓宽大的背斜沿其轴向的方向排列而成
2、形成平行状褶皱、雁行状褶皱、帚状褶皱的构造应力场各具有何种性质答平行状褶皱是由区域水平挤压应力所形成的;雁行状褶皱是受区域水平力偶(扭应力)作用形成的;帚状褶皱是由区域水平扭应力场所组成的
四、
1、褶皱形成机制有哪些基本类型各有何特征答1)纵弯褶皱作用纵弯褶皱作用Buckling系指岩层受顺层挤压应力作用而形成褶皱的过程而言地壳中的水平运动是造成这种作用的地质条件,因此地壳中的多数褶皱是纵弯褶皱作用的产物纵弯褶皱作用又可分为弯滑褶皱作用和弯流褶皱作用2)横弯褶皱作用岩层因受到与层面垂直方向上的挤压而形成褶皱的作用称为横弯褶皱作用Bending横弯褶皱作用的挤压也多自下而上产生这种力的原因,包括地壳升降运动、岩浆的上拱作用、盐岩层及其它高塑性岩层的底辟作用以及沉积、成岩过程中产生的同沉积压实作用等等3)滑褶皱作用剪切褶皱作用Shearfolding是指岩层沿着一系列不平行于层面一般呈大角度的密集剪裂面或劈理面发生有规律的差异滑动而形成褶皱的作用,也称滑褶皱作用4)柔流褶皱作用柔流褶皱作用Flowfolding是指高塑性岩石如盐岩、石膏、粘土或处于高塑性状态的岩石,受应力的作用而发生塑性流动并形成褶皱的作用由这种作用所形成的褶皱,称之为柔流褶皱5)膝折作用它是一种兼具弯滑褶皱作用与剪切褶皱作用两种机制的特殊褶皱作用膝折作用实质上包括转折端的不平行于层面的剪切滑动和两翼的层间滑动
2、弯滑褶皱作用与弯流褶皱作用有何区别答弯滑作用主要特点有如下几方面
(1)各单层有各自的中和面,而整套褶皱岩层没有统一的中和面各相邻层面相互平行形成平行褶皱,褶皱各部位之厚度大体相等
(2)相邻岩层的层间滑动方向为各相邻上层相对向背斜转折端滑动,各相邻下层相对向斜转折端滑动
(3)坚硬岩层之间的塑性层,在弯滑作用下坚硬层的相对滑动,常形成不对称的层间小褶皱弯流作用的主要特征是1大都发生在脆性厚层之间的塑性层内如泥灰岩、盐层、煤层、粘土岩层等;2层内物质流动方向一般是从两翼流向转折端,形成顶厚褶皱或相似褶皱横弯褶皱作用时相反;3当软硬互层的岩层受到顺层挤压时,硬岩层仍形成平行等厚褶皱,软岩层因流动而形成顶厚褶皱这样出现顶厚与等厚两种褶皱同生共存的现象
3、纵弯褶皱作用与横弯褶皱作用有何不同答横弯褶皱作用也会引起弯滑作用和弯流作用,但是,它们与纵弯褶皱作用有明显的不同,其区别如下1横弯褶皱作用的岩层整体处于拉伸状态,所以不存在中和面;2横弯褶皱作用所形成的褶皱一般为顶薄褶皱,尤其是由于岩浆侵入或高韧性岩体上拱造成的穹窿更明显图4-35在这种情况下,顶部不仅因拉伸而变薄,而且还可能造成平面上的放射状张性断裂或同心环状张性断裂,如为矿液充填,就会形成放射状或环状矿体;3横弯褶皱作用引起的弯流作用是使岩层物质从背斜顶部向两翼流动易形成顶薄褶皱,韧性岩层在翼部由于重力作用和层间差异流动可能会形成轴面向外倾倒的层间小褶皱;4横弯褶皱作用一般形成单个褶皱,尤其以穹窿或短轴背斜最为常见,很少形成连续的波状弯曲
4.在压扁作用下,褶皱的岩层发生哪些变化答在压扁作用下,褶皱岩层内各点的应变状态也随之发生有规律的变化(中和面消失,全部变为压扁)褶皱翼部岩层越压越薄,转折端附近的岩层越压越厚,位于褶皱翼部的脆性薄岩层往往受到垂直压缩方向上的拉伸
五、
1、哪些主要的因素,怎样影响着褶皱作用答1)层理和厚度对褶皱形成的影响层理及成层构造使岩石具有均一性,使岩层在受力发生变形时,可以通过层间滑动或层内物质塑性流动或二者兼有而弯曲成褶皱岩层的厚薄对褶皱的形态和大小也有显著的影响具体地讲,当岩性相同、厚度不同的岩层受到同样的水平挤压时,厚岩层往往形成曲率小、波长大的平缓开阔褶皱、而薄岩层则形成曲率大弯曲度大、波长小的紧闭褶皱2)岩石力学性质对褶皱形成的影响岩石力学性质直接影响褶皱的形态和类型野外观测和实验表明,一套强、弱岩层成互层的岩系发生褶皱时,强岩层常以弯滑褶皱作用为主,形成平行褶皱在褶皱转折端产生扇状楔形张节理,并对整个褶皱的形态起控制作用,而弱岩层被迫迁就强岩层弯曲形成的空间,形成顶厚褶皱在转折端易形成反扇形流劈理3)外力作用方式的影响顺层水平挤压力形成纵弯褶皱,简单的纵弯褶皱作用形成平行褶皱垂直层面的挤压力往往形成横弯褶皱,横弯褶皱往往长、短轴近等,相互之间具较强独立性平面水平力往往形成雁列式褶皱,扭动左右复杂时,形成帚状褶皱、“S”形或反“S”形褶皱组合4)基底构造对盖层褶皱的影响基底或深层构造特别是基底断裂对盖层或浅层的褶皱形态和组合分布具有较大的影响,通过模拟实验也可以证实这一点例如,有些雁行褶皱就是由基底中的平移断层走向滑动断层的水平剪切作用所引起的盖层褶皱
六、
1、露头区褶皱的研究有哪些主要内容答在露头区主要研究褶皱的形态、褶曲内部的小构造、褶曲的完整程度、褶皱的展布方式和叠加关系
2、从属小褶皱有何基本特点答从属褶皱主要发育于强岩层之间的薄层弱岩层,也可以发育于厚的弱岩层中的薄层强岩层,这时弱岩层发育辟理,薄的强岩层形成小褶皱从属褶皱在主褶皱的不同部位有不同的特点位于主褶皱翼部的从属褶皱(即拖曳褶皱)常为不对称褶皱利用层间小褶皱轴面与主褶皱层面所夹锐角方向指示相邻岩层相对运动方向的规律,可以确定背斜与向斜的位置及岩层相对层序从属褶皱的枢纽常与主褶皱枢纽平行,可以反映中间应变轴的方位
3、覆盖区褶皱的研究主要应用哪些资料答覆盖区褶皱的研究主要应用钻井录井资料,物探资料,地层倾向倾角资料等
4、在实验室中研究褶皱作用有哪些主要手段答褶皱作用的实验室研究,常通过比例模拟、光弹应变分析和有限单元法等
七、
1、何为生长背斜有何特征答生长背斜GrowthAnticline是指在盆地普遍沉陷、沉积的背景上,由于局部通常是基底的局部隆起所形成的沉积岩层的背斜构造,也称同沉积背斜、同生背斜特征1生长背斜在剖面上的形态为上部平缓、下部陡的开阔背斜2生长背斜的同一岩层厚度顶部薄、两翼厚,顶部可能出现多次的局部不整合,而两翼常出现超覆和退覆现象生长背斜属顶薄褶曲3生长背斜在岩性特征方面,同一层岩性由顶部向两翼逐渐变细,即顶粗翼细4生长背斜顶部构造高点自上而下普遍发生明显的偏移
2、通常从哪些方面研究生长背斜答生长背斜的研究主要是通过形态、厚度、不整合和岩性等方面的分析,恢复其发生、发展的过程这些具体分析主要是在古构造图和古构造发育史剖面图上进行
3、生长背斜与油气聚集有何关系答主要有以下几方面:1有利于形成良好的储集层;在盆地内的古隆起,因为对岩性起控制作用,使古隆起上的储油物性普遍变好这种良好的储集层为早期的油气聚集提供了优越的条件同时古隆起具有沉积时的原始倾斜,又有邻区地层增厚时的压差,为早期油气运移提供了途径2古隆起带上有长期发育的圈闭构造,并且又具备储油物性的有利相带,是油气高产富集的场所3古隆起的鞍部,因水流阻力较小,砂岩呈舌状突起,往往顶部变薄越过古隆起的顶部,于背水的一侧下倾尖灭,在其它因素配合下形成岩性油藏4有利于形成构造、岩性及地层等多种类型的油藏生长背斜是富集油气的重要条件,但是它对油气藏形成也有不利的一面,主要是它常易于暴露在水面遭受剥蚀,使油气散失第五章
一、
1、何为节理有何基本特征答节理岩石中有一定排列规律的无明显位移的裂隙节理发育的基本特征是分布普遍,发育不均,同时又具有方向性和组系性
2、节理怎样被分类构造节理可分为哪些类型答节理形成的原因很多,按节理形成与岩石形成的时间先后关系,可将节理分为原生节理和次生节理两个基本类型构造节理由构造运动形成的节理,称为构造节理,又名内生节理构造节理的分类主要包括几何分类与成因分类1几何分类a.与岩层产状关系的分类走向节理;倾向节理;斜向节理;顺层节理b.与褶皱枢纽产状关系的分类纵节理;斜节理;横节理2成因分类张节理;剪节理
3、张节理和剪节理各有哪些主要特征答剪节理的基本特征1产状稳定,延伸较远2平直光滑,有时具剪切滑动擦痕未被矿物充填时是平直闭合缝,如被充填,脉宽较为均匀,脉壁较为平直3发育于砂、砾岩等岩石中的剪裂,一般穿切砾石和胶结物4常常组成共轭“X”型共轭裂隙,锐角平分线指示主压应力方向.往往成等距排列5主剪裂面由羽状微裂面组成6剪节理的尾端变化有折尾、菱形结环和节理叉张节理的基本特征1产状不稳定,延伸不远单条节理短而弯曲,若干条呈侧列2裂缝面粗糙不平,无擦痕3在胶结程度中等的砾岩或砂岩中常常绕砾石或粗砂粒而过,如切穿砾石,破裂面也凹凸不平4一般被矿脉充填脉宽变化较大,脉壁不平直5发育稀疏,很少密集成带6张节理有时呈不规则的树枝状,各种网络状,有时也追踪“X”型共轭剪节理形成锯齿状张节理、单列或共轭雁列式张节理,有时也呈放射状或同心圆状组合
4、纵弯褶皱作用可形成哪些类型的节理各有何特征答可形成早期平面共轭剪节理系节理直立,早期平面‘X”型剪节理(锐夹角指向挤压方向)当应力继续作用,使岩层弯曲形成褶皱时可形成晚期平面共轭剪节理系横张节理发育于岩层弯曲前的横张节理,常追踪早期的两组平面‘X”型剪节理而呈锯齿状延伸压扁作用导致产生剖面共轭剪节理系纵张节理:
(1)一般在脆性岩层中发育较好,走向平行褶皱枢纽方向,延伸不远,节理面⊥层面,并常呈上宽下窄的楔形开口;2)追踪背斜两组晚期平面‘X”型剪节理,呈锯齿状延伸层间扭节理发育在脆性岩层中;形成一组与岩层层面斜交的剪节理;走向平行于褶皱枢扭方向;锐夹角指向邻侧岩层的滑动方向旋转剪节理和同心状扭节理前者的方位大致垂直于层面,后者则平行于层面
5、横弯褶皱作用可形成哪些类型的节理答由于岩层表面各个方向上普遍经受张应力的作用,从而形成环型张节理系和放射型张节理系
6、节理与断层有何关系答断层附近节理的数量显著增加,密度相对增大,因为断层的形成是应力集中的结果断层附近节理带的宽度加大因为断层两盘在错动过程中,派生次一级应力在断层的端点,拐点,交汇点、分支点和错列点最容易出现新的节理
7、背斜的哪些部位往往是节理分布的密集带答背斜的以下部位往往是节理分布的密集带1枢纽或轴的延伸方向;2构造高点的范围之内;3枢纽发生弯曲的部位;4倾伏端;5岩层倾角突然变陡的地带
8、岩石的力学性质怎样影响节理的发育程度答沉积岩的力学性质主要受控于岩石的成分和结构,岩层的厚度及岩系组合等几种常见的沉积岩的节理发育程度由多到少依次为白云岩、石灰岩、粉砂岩,粘土岩,盐岩、无水石膏化学岩的节理发育程度与结晶程度有关,粗晶大于细晶,结晶不均匀者大于结晶均匀者碎屑岩的节理发育程度与粒度、胶结物成分和胶结程度有关厚度较大的岩层,节理较少,厚度较薄的岩层,节理发育较多脆性岩层节理发育,塑性岩层节理则不发育
9、何为节理的分期与配套答节理的分期就是区分不同时期形成的节理的先后关系常利用切断错开,限制中止、相互切错等现象节理的配套是找出反映区域构造应力作用的各种不同类型、不同序次和不同级别的节理,将它们作为一个整体进行研究,推导出区域构造应力作用的方向重要的是确定剪节理的共轭关系第六章
一、
1、什么叫断层、断层面、断层线、断盘答断层断层是岩层或岩体顺破裂面而发生明显位移的断裂构造断层面断层的断裂滑动面,简称断层面断层线断层面与地表或地下某层面的交线,称为断层线断盘断层是断层面两侧的岩层或岩体
2、什么是相当点、相当层答相当点相当点是指未断之前的一个点在断层位移以后出现在两盘上的两个点相当层相当层指出现在断层两盘的同一地层
3、断距和滑距各有哪些类型各指什么答断距地层断距指断层两盘相当层层面之间的垂直距离;铅直地层断距指两盘相当层层面之间的铅直距离;水平断距指两盘相当层层面之间的水平距离;滑距水平滑距是总滑距的水平投影;走向滑距是总滑距在断层面走向线上的分量;倾斜滑距是总滑距在断层面倾斜线上的分量;铅直滑距也称断层落差,是总滑距的铅直分量;倾向滑距是倾斜滑距的水平分量
二、
1、按形态、力学成因和组合关系,断层可分为哪些类型各有何特征答1)按断层与有关构造的几何关系分类根据断层产状和所在岩层产状的关系,可将断层分为走向断层、倾向断层、斜向断层和顺层断层;根据断层走向与褶皱轴向的关系,可将断层分为纵断层、横断层和斜断层2)按断层两盘相对运动方向分类a.正断层是上盘相对下盘向下滑动的断层正断层一般较陡,其断层面倾角多在之间b.逆断层是上盘相对下盘向上滑动的断层断层面倾角大于的逆断层成为高角度逆断层,断层面倾角小于的逆断层称为低角度逆断层,也称逆掩断层高角度逆断层常常在逆断层发育区产出c.平移断层是两盘顺断层面走向相对移动的断层根据两盘相对移动方向,平移断层有右行(右旋)和左行(左旋)之分3)根据断层的平面组合关系分类,可以分为平行式断层、雁列式断层、帚状断层、环状断层和放射状断层、斜交式断层根据断层的剖面组合关系分类,可以分为阶梯状断层、地堑与地垒、“Y”字形断层、叠瓦构造、花状构造
2、什么叫推覆构造、构造窗,飞来峰答推覆构造大逆冲断层的上盘,因从远处推移而来称为外来岩块,推覆体就是一种外来岩块,逆冲断层与推覆体共同构成逆冲推覆构造或者推覆构造构造窗当逆冲断层和推覆构造发育地区遭受强烈侵蚀切割,将部分外来岩块剥掉而露出下伏原地岩块,常常是较老地层中出现一小片由断层圈闭的较年轻地层,这种现象称为构造窗飞来峰如果剥蚀强烈,外来岩块被大片剥蚀,只在大片被剥露出来的原地岩块上残留小片孤零零的外来岩体,成为飞来峰
3、怎样判断平移断层的左旋和右旋答当顺断层走向观察时,若右盘向观察者移动,则是右行平移断层;若左盘向观察者移动,则是左行平移断层
4、什么是枢纽断层答正、逆、平移断层的两盘相对运动都是直线运动,事实上许多断层常常有一定程度的旋转运动断层的旋转有两种情况,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,一种是旋转轴位于断层的中点,表现为旋转轴两侧的位移的方向不同,如一侧为上盘上升,而另一侧为上盘下降对于旋转量较大的断层可称为枢纽断层
三、
1、安德生提出了哪三种地壳中可能的应力分布情况答
(1)当σ1直立、σ2和σ3水平时,形成正断层也就是说,正断层的走向与σ2呈水平平行、与σ3呈水平垂直、σ1呈直立状态,断层倾角约60°因为在这种构造应力状态下,当σ1逐渐增大或σ3逐渐减小时,都可以导致正断层的形成因此,地块上隆及水平拉张都是形成正断层的有利条件
(2)当σ3直立、σ1和σ2水平时,形成逆断层也就是说,逆断层的走向与σ2呈水平平行、与σ1呈水平垂直,σ3呈直立状态,断层倾角约30°水平挤压最容易形成逆断层
(3)当σ2直立、σ1和σ3水平时,形成平移断层平移断层的走向与σ
1、σ3都成水平斜交,断层面近于直立
2、试述正断层、逆断层,平移断层、推覆构造的形成机制答正断层的成因分析1)区域水平拉伸背景下形成的正断层a.侧向水平拉伸导致沉降盆地的形成,盆地边缘造成了正断层所要求的应力条件断陷盆地边缘的断层就是这样形成的b.在板块的分离边缘-裂谷发育过程中,由于板块的背离运动,形成了大规模的区域性水平拉伸的应力条件,因而产生一系列正断层以及它们组成的地堑和地垒2)局部拉伸作用下形成的正断层a.背斜构造上发育的正断层,无论是纵弯作用或横弯作用形成的背斜,在其外弯层必然诱导与背斜枢纽垂直的顺层张应力而在铅直方向上则由于岩体重力造成直立应力在这两种应力的作用下可产生两组相向倾斜的正断层b.海沟外隆处发育的正断层,海洋板块的向大陆俯冲时,在海沟外侧发育有略微隆起的海沟外隆构造,与背斜顶部相似,在与外隆垂直(即与海沟方向垂直)的方向上产生侧向拉伸,造成纵向正断层3)区域性的差异升降运动形成的正断层差异升降运动可以在升降过渡的挠曲地段产生正断层,其产状向下降一侧陡倾4)重力滑动的正断层这种正断层产生要有足够的重力势能与必要的自由面在低粘度介质中,重力滑动正断层面很平缓逆断层的成因分析1)高角度逆断层的成因a.造山带中与褶皱同时发育的高角度逆断层,在一些造山带中一系列轴面陡倾的紧闭同斜褶皱的倒转翼,常发育有很多同造山期的,但比褶皱形成略晚的高角度逆断层,它们的倾向与褶皱倾向一致,甚至倾角也一致b.造山带中与深成岩浆活动有关的高角度逆断层,在许多造山带的主要褶皱构造形成之后,往往有剧烈的岩浆活动当岩浆从深部楔入地壳时,常形成高角度逆断层c.差异升降运动造成的高角度逆断层,在侧方受限,差异升降运动造成挠曲时,由上下剪切作用导生的一组次级同旋向剪裂面,可进一步发展成为高角度逆断层2)低角度逆断层的成因a.由褶皱进一步发展而成的延伸逆断层,在水平挤压甚强并向一侧减弱的情况下,褶皱发生倒转倒转翼在持续变形的过程中,会逐渐被拉薄,最后沿剖面X剪裂面中的一组断开而成逆断层b.与褶皱同时发育的破裂逆断层,脆性岩层在水平挤压作用下可以形成开阔褶皱,同时也很快出现破裂,形成一系列在剖面X剪裂面基础上发育起来的破裂逆断层c.早于褶皱形成的剪开逆断层,剪开逆断层发生之前并无明显褶皱现象,它是在水平地层的背景上发展起来的,是水平挤压作用的结果平移断层的成因分析1)由于不均匀的倒向挤压使不同部分的岩块在垂直于纵向逆断层和褶皱枢纽的方向上,作不同程度地向前推移可形成走向垂直于逆断层或褶皱枢纽的平移断层2)在侧向水平挤压作用下,当直立时,顺平面X剪裂面可发育成平移断层3)褶皱带中的一些纵向逆断层、碰撞带边界的一些逆断层以及某些弧后扩张的纵向正断层均可因构造应力场主压应力方向的变化而转化为平移断层
四、
1、断层标志主要有哪些答1)构造线不连续,任何线状和面状地质体,如地层、矿层、岩脉、侵入体与周围的接触面、片理或相带等均顺其产状延伸如果这些线状和面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开,不再连续,说明有断层存在2)擦痕、阶步和纤维状晶体,擦痕是断层两盘相对错动在断层面上留下的摩擦痕迹,是两盘岩石被磨碎的岩屑和粉砂在断层面上刻花的结果;纤维状晶体又称为滑抹晶体,纤维状晶体的延伸方向,指示了断层两盘相对位移方向;阶步是发育在断层面上或纤维状晶体中的一种小陡坎,其高度一般不超过数毫米,延伸方向大致与擦痕或纤维状晶体的延伸方向垂直3)断层破碎带和构造岩,断层破碎带是指断层两盘相对运动,互相挤压,使附近的岩石破裂,形成与断层面大致平行的破碎带;断层构造岩是断层带上的岩石在断层作用中被搓碎、研磨、甚至重结晶、再定向又固结的岩石4)地层的重复和缺失,一套顺序排列的地层,由于走向断层的影响常在平面上和垂向上造成两盘地层的缺失和重复这种重复和缺失现象与断层性质,断层面与地层两者的倾向和倾角关系有关5)牵引构造和逆牵引构造,牵引褶皱的枢纽平行于断层面,弯曲凸出的方向指示本盘位移方向;在正断层的上盘常发育逆牵引褶皱,弯曲凸出方向与本盘位移的方向相反6)派生构造,断层两盘相对移动或派生出次级应力场,从而形成断层的派生构造,利用派生构造可确定断层两盘的位移方向7)地貌标志,断层带是破碎带,通常具有软弱和多孔隙的特点,容易在地貌上显示出来,如断层崖、断层三角面8)地震时间剖面上的标志,断层在地震时间剖面上的主要标志可归结为反射波同相轴错断;反射同相轴数目突然增减或消失,波组间隔突然变化;反射波同相轴形状突变,反射零乱或出现空白带;标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相位转换等现象;异常波的出现9)布格重力异常平面图上的标志10)测井资料上的标志11)磁异常图上的标志
2、走向断层的位移性质与地层的重复和缺失有何关系答1当走向断层的倾向与地层倾向相反时,在地面上正断层造成地层重复,逆断层造成地层缺失;在上盘钻井剖面中,正断层造成地层缺失,逆断层造成地层重复同时,还可以看到新地层一盘下降2当走向断层的倾向与地层倾向相同、且断层倾角大于地层倾角时,在地面上和上盘钻井剖面上,正断层都造成地层缺失,而逆断层都造成地层重复同时,还可看到新地层一盘下降3当走向断层的倾向与地层倾向相同,且断层倾角小于地层倾角时,在地面上和上盘钻井剖面上,正断层都造成地层重复,而逆断层都造成地层缺失同时,还可看到新地层一盘上升
3、褶曲、不整合造成的地层重复或缺失与断层有何区别答它们之间的区别在于褶曲造成的地层重复都是对称重复,而断层造成的地层重复都是单向顺序重复地层不整合也可造成地层的缺失,但不整合的地层缺失是区域性的,往往在相当大的范围内都缺失某些地层;而断层造成的地层缺失,总是局部性的,仅局限于沿断层线两侧出现一些地层缺失现象此外,地层不整合还有与断层不同的其它特征可以区别不整合往往是某一时代比较新的地层与不同时代的较老的地层接触;而断层往往是某一时代较老的地层与不同时代的较新的地层相接触;或不同时代的地层与不同时代的地层错开接触
4、什么是擦痕、阶步,摩擦镜面?有何意义答擦痕擦痕是断层两盘相对错动在断层面上留下的摩擦痕迹,是两盘岩石被磨碎的岩屑和粉砂在断层面上刻花的结果,表现为一组比较均匀的细纹阶步阶步是发育在断层面上或纤维状晶体中的一种小陡坎,其高度一般不超过数毫米,延伸方向大致与擦痕或纤维状晶体的延伸方向垂直摩擦镜面在硬脆岩石中,断层面被强烈摩擦而碾平磨光形成光滑的镜面
5、构造岩通常分为哪些种类各有何特征答构造岩通常分为断层角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、片理化岩
(1)断层角砾岩是由仍保持原岩特点的岩石碎块组成角砾结构为磨碎的岩屑、岩粉以及岩石压溶物质和外源物质张裂角砾岩主要出现在张性断裂带和正断层中,角砾岩形状不规则,大小不一,杂乱无定向
(2)碎裂岩是断层两盘研磨的更细的构造岩,组成碎裂岩的是原岩的岩粉成细粒,或者是组成原岩的矿物碎粒
(3)糜棱岩是岩石韧性变形的产物,其中的矿物通常发生动态重结晶细化岩石一般致密坚实,肉眼有时很难辨认外观具有显著的面状构造镜下观察可见矿物具有强烈的塑性变形,并有定向排列现象,其中矿物晶体的结晶学方位具有一定的定向分布规律
(4)在断层两盘相对错动和构造应力作用下,研磨的岩石和岩粉成定向排列、拉长和压扁有时还发生定向重结晶作用,从而形成片理化岩石
6、汉伯林怎样解释逆牵引构造的成因答汉伯林指出,这种断层实际是一个凹向上的曲面,断层上盘沿断层面下滑时,由于向下倾角变小而在上部出现裂口,当出现裂口时,为了弥补这个空间,上盘下降的施力将使上盘地层下弯,以致形成逆牵引构造
7、利用派生构造的力学性质和方位怎样判断主干断层的错动方向答断层的派生构造主要是由于主干断层剪切滑动而诱导的局部应力场所派生的分支构造可以分压性构造、扭性构造和张性构造三种1分支张性构造分支张性构造包括张性断层和张节理等分支张性节理具有一般张节理的特征,两壁张开,且愈近主干断层节理壁愈大;与主干断层斜交,其锐角指向本盘动向;2分支扭性构造包括扭性断层、扭劈理及扭节理等扭节理有S1和S2两组S1组与主干断层呈大锐角斜交,但其方位很不稳定,S1的方位可以垂直于主干断层,甚至以其与主干断层的钝夹角指示对盘动向利用S2组扭节理判断断层两盘相对动向比较可靠,其判断方法是以其与主干断层的小锐角指示本盘动向,且其旋向与主干断层的旋向相同3分支压性构造分支压性构造包括压性断层、压节理、流劈理和拖褶皱,由于主干断层剪切滑动而派生的褶皱称为拖褶皱,常见于主干断层的一侧,其轴与主干断层斜交,锐角指示对盘动向,拖褶皱的产生是主干断层运动诱导的压应力作用的结果,其轴面走向垂直于诱导应力场的最大主压应力轴
五、
1、哪些现象可用于确定断层的位移性质答1)根据地层学上的特征;2)根据断层两侧的派生现象;3)根据断层旁侧的牵引构造;4)根据断层面上的特征;5)根据断层带的破碎物特征;6)根据断层的擦痕及派生构造资料
2、何为断层效应答断层效应指被断地层表现出的位移情况同一条断层,当其切过不同产状的地层,或在不同的剖面上进行观察时,可以发现以断层两侧地层的错开关系为依据而测算的位移方向和距离也各不相同,这种现象叫断层效应
3、水平岩层有何断层效应答1)当地层水平时,沿断层面倾斜线滑动的断层,总滑距等于倾斜滑距2)当地层水平时,沿断层面走向滑动的断层,总滑距等于走向滑距3)当地层水平时,沿断层面斜向滑动的断层,总滑距为斜向的,在与断层垂直的剖面上视位移等于倾斜滑距,在平面上视位移等于走向滑距
4、倾斜岩层有何断层效应答1)走向断层沿断层走向滑动的走向断层,没有断层效应;沿断层面倾斜线滑动的走向断层,总滑距等于倾斜滑距;沿断层面斜向滑动的走向断层,在平面和剖面上均出现视位移,但在垂直于断层走向的剖面上观察的视位移比真位移要小2)倾向断层沿断层走向滑动的倾向断层,总滑距等于走向滑距;沿断层面倾斜线滑动的倾向断层,总滑距等于倾斜滑距;斜滑动的倾向断层,虽然总滑距是斜的,但剥蚀以后所出现的视位移量,不论在平面上还是在垂直于断层走向的剖面上,都不等于真位移量3)斜向断层斜向断层的效应兼有走向断层与倾向断层二者的效应4)顺层断层顺层断层的断层面平行于地层层面,因此总滑距无论沿什么方向滑动,或者总滑距虽然很大,但在平面上或剖面上都不会有任何地层被错开的效应
六、
1、何为生长断层有何特性答生长断层是在沉积过程中长期发育,逐渐“生长”起来的断层其落差随深度增加而增大,下降盘地层厚度比上升盘相应的地层厚度明显增大生长断层的特性1)断层性质,目前发现的生长断层主要为张性和张扭性断层2)平面特征,按照断层走向与区域构造线的关系,可分为走向生长断层和非走向生长断层前者受区域构造运动的影响,和区域构造线走向一致,而且往往和基底断裂有一定的成因联系非走向生长断层主要受局部构造因素的控制3)下降盘地层明显增厚,这是识别生长断层最基本的标志两盘厚度差越大说明断层活动越强烈4)落差随深度增大而增大,生长断层由于长期发育,上部的年轻地层沉积时发生的断裂活动产生的落差必定累积叠加到下部较老地层中的落差上5)断层面上陡下缓呈铲形,这是生长断层普遍具有的引人注目的特征6)沉积滑动构造,生长断裂活动期间,由于岩层尚未固结成岩,受到扰动或其它应力而发生塑性变形,产生沉积滑动构造,其主要形态为塑性-半塑性的滑塌构造、流动褶皱、砂砾岩、微型沉积间断和搅混构造等等7)生长断层下降盘砂层的层数增多,单层厚度增大8)掀斜断块和逆牵引构造,生长断层发育过程中由于发生掀斜式旋转和拉张,常在上升盘形成掀斜断块,下降盘形成逆牵引构造
2、通常用哪些方法研究生长断层答目前的主要研究包括生长指数的分析、正断层拉张量的计算、铲形断层滑脱深度的计算、铲形断层面形成的恢复等
3、试述生长断层的成因答从基本动力来源分析,生长断层有两种成因一是构造运动因素,强调基底断裂活动对上覆沉积盖层的影响就是说沉积盖层中的生长断层受基底断层控制,是区域构造运动的产物它可能是地壳的垂直运动,也可能是水平运动引起的另一种是重力因素,沉积盖层自身的重力以及由此产生的重力滑动、沉积压实、异常孔隙流体压力和塑性流动导致了生长断层的发育第七章
一、
1、大地构造学概念;答大地构造学是研究地球,特别是地球表层(岩石圈)的结构、组成、构造、特征、演化历史、运动规律及动力、成因的一门科学它的主要目的在于揭示和解释各种构造现象的本质,建立地球和岩石圈演化的基本规律
2、大地构造学分那几个发展阶段;答大地构造学的发展经历了一个漫长的过程,从大地构造概念的萌发、假说阶段发展到科学理论阶段,及板块构造理论阶段
3、中国大地构造学研究的主要成就;答黄汲清提出的地质力学;断块学说;多旋回构造说;地洼构造说;波浪镶嵌构造说第一节地球内部构造
1、地球内部的力学分层;答根据地球内部物质的力学性质,可以把地球划分为岩石圈,软流圈,中间圈和地核
2、陆壳和洋壳的差异;答地壳在横向上是不均一的陆壳与洋壳不仅在厚度上而且在岩石组成上都有很大差别分布厚度组成时代地质构造重力异常陆壳大陆、大陆架及某些岛屿地区30~50千米,最厚达70千米分三层,平均成分接近安山岩,中、上壳层偏酸性,下壳层上部偏中性,下部为基性从太古代到现今都有地质构造复杂,具有褶皱断裂等以负异常为主洋壳洋盆、海岭和部分边缘海5~15千米上层为沉积物,中层为玄武岩,下层为辉长岩和橄榄玄武岩时代新,没有老于2亿年的岩石构造比较简单,变形微弱以正异常为主
二、
1、大陆漂移说的基本内容及证据;答大陆漂移说认为,地球上所有大陆在中生代以前曾结合成统一的大陆,魏格纳称之为联合古陆(泛大陆)中生代以来,联合古陆分裂,它的碎块—即现今各大陆,逐渐漂移到目前所处的位置上起初,魏格纳曾从大西洋两侧海岸线弯曲形状的相似性中得到启发后来他进一步发现美洲、非洲和欧洲在地层、构造和古生物化石分布等方面均有密切联系1)地层、构造与岩石学方面的证据北美洲纽芬兰一带的褶皱山系与西北欧斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应,它们同属于早古生代的加里东褶皱带美国阿巴拉契亚山的海西褶皱带,其东北端没入大西洋,延至英国西南部和中欧一带复又出现等2)古生物化石方面证据古生物学家早就发现,目前远隔重洋的一些大陆的生物面貌有着密切的亲缘关系3)古冰川方面证据距今约三亿年前的晚古生代,在南美洲、非洲中部和南部、印度、澳大利亚和南极洲都发生过广泛的冰川作用4)其他证据作为古气候标志,蒸发盐、珊瑚礁、红层等也可用来推断它们形成时所处的古纬度总之,从海岸线形状、地层、构造、岩石、古冰川、古生物和古气候几个方面的证据,魏格纳系统提出并详细论述了大陆漂移学说
2、海底扩张说提出的背景及其基本内容,得到哪些验证;答美国地质学家赫斯(Hess,1962)和迪茨(Dietz1961)几乎同时于二十世纪六十年代初提出海底扩张学说,他们都是在肯定霍姆斯的地幔对流假说,肯定地幔中规模巨大的热对流体是影响岩石圈的主要动力的基础上提出的海地扩张说的要点是软流层的超基性物质由海岭断裂涌出,形成新的洋底条带,并推动较老的洋底条带向外扩张,愈扩张愈远,岩石圈在深海处下沉而返回软流层,这样造成一个物质循环,由于洋底一面生长,一面消亡,不断更新,洋底上就没有比中生代更老的沉积和岩石扩张运动最主要的动力是由于地幔物质的对流条带状海底磁异常,深海沉积物,海底等时线,洋壳年龄等特征很好地验证了海底扩张学说,海底扩张学说对这些现象的规律性也给予了很好的解释
3、磁异常条带的概念及其意义答海底磁异常的基本特征表现为条带状,定向性与对称性条带状,正、反向地磁异常呈条带状相间排列,地磁异常条带宽20~30千米,长数百到数千千米,地磁异常强度约400伽玛;定向性,虽然由于断层错动,磁异常条带的方向可以改变,但总是与其相应地段上的洋中脊平行,表现出明显的定向性;对称性,地磁异常条带均以洋中脊为轴,两侧对称
三、
1、板块的定义;答“板块”(plate)一词,由威尔逊于1965年在论述转换断层时首次提出板块是岩石圈受洋中脊、转换断层、海沟(或年青造山带)等构造活动带分割的结果
2、板块构造理论的要点;答板块构造的基本原理可归纳如下1)板块构造学强调地球的物理性质截然不同的两个圈层——上部的刚性岩石圈和下垫的塑性软流圈2)岩石圈可划分为若干大小不一的板块板块是运动的,其边界有三种类型(a)分离扩张型,伴随着洋壳新生和海底扩张;(b)俯冲汇聚型,伴随着洋壳消亡或大陆碰撞;(c)平移剪切型,沿着转换断层发生地震、火山和构造活动主要集中在板块边界3)岩石圈板块横跨地球表面的大规模水平运动为一种球面上的绕轴旋转运动在全球范围内,板块沿分离型边界的扩张增生与沿汇聚型边界的压缩消亡相互补偿抵消,从而使地球半径保持不变4)岩石圈板块运动的驱动力来自地球内部,最可能是地幔物质的对流
3、板块划分的两种方案;答依据地质和地球物理资料,法国地球物理学家勒皮雄(X.LePichen1968)将全球岩石圈划分为六大板块欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度板块(或称印度洋板块、澳大利亚板块、印度-澳洲板块)、太平洋板块和南极洲板块除六大板块划分方案外,还有十二板块划分方案等
4、板块扩张引起的相关作用;答1)洋底岩石圈厚度的变化按照板块扩张模式,洋底岩石圈形成于中脊轴部岩石圈形成之后经历的冷却时间越长,软流圈顶部填充于晶粒间的玄武岩熔体结晶成为固体的越多这部分软流圈便冷凝成为岩石圈的组成部分,从而使岩石圈不断增厚2)洋底在扩张中的沉降冷却结晶后,玄武岩熔体密度增加(约
8.5%),体积减小这样,在软流圈顶部玄武岩熔体冷凝转化为岩石圈的组成部分,从而使岩石圈增厚的过程中,伴随着体积减小,洋底岩石圈表面向下陷落a.洋底水深与洋底年龄洋底水深的增大()与洋底年龄(t)的平方根成正比公式(Copoxtnh1973)为,式中以千米为单位,t以百万年为单位b.洋底水深与扩张速率洋底水深的增大与海底扩张速率有关,扩张速率大,冷却沉陷过程短,水深增加得较慢;扩张速率越小,水深增加得越快c.海底扩张与海平面变动d.平顶海山、珊瑚礁与洋底的沉降
5、贝尼奥夫带的概念,板块俯冲的证据及其后果;答震源深度通常靠洋侧较浅,靠陆侧较深,构成一个倾斜的震源带,称为贝尼奥夫带板块俯冲的证据主要有以下几方面1)贝尼奥夫带活跃的地震活动表明该带具有足够的刚性,这是刚性板块俯冲下倾的一个重要基础2)奥利弗、伊萨克斯(B.Isacks)等发现,贝尼奥夫带具有很高的Q值,这是俯冲作用又一重要证据3)在许多海沟的岛弧或大陆一侧斜坡内,利用高精度的地震勘探法,发现了复杂的叠瓦状逆掩构造,证明这里存在着强烈的挤压逆冲作用4)在地震剖面上还发现,有些海沟洋侧之下代表大洋基底的强反射面逐渐倾伏于海沟陆侧之下,这是大洋板块向陆侧俯冲的反映5)海沟常出现较弱的正或负的磁异常在日本海沟和巽他海沟,条带状磁异常越过海沟轴,延入海沟内壁以下的距离不小于50千米,异常幅度向陆侧逐渐减弱,推测是大洋板块向大陆一侧俯冲所致6)板块的俯冲是对板块扩张的补偿所要求的要使地球体积保持不变,承认板块扩张,就会发生板块的俯冲7)洋底岩石圈的平均密度约
3.31克/厘米3,软流圈的平均密度仅约
3.20~
3.22克/厘米3这种密度倒置现象,有利于板块俯冲活动的发生8)海沟地形和明显的负重力异常的存在,也是俯冲作用仍在持续的重要证据由于岩石圈板块的俯冲,使岛弧-海沟系和安第斯型大陆边缘具有下述特征a.地球上最强烈的地震带地球上大多数浅震、中震以及几乎全部的深震都集中在这里b.地球上最剧烈的火山带有史以来最著名的火山,如喀拉喀托火山、坦博腊火山、卡特迈火山等都集中在这一地带c.地球表面上地形高差最大的地带,也是全球海洋深度最大的地带如马里亚纳海沟深达11022m,为全球表面最深点;从马里亚纳群岛至马里亚纳海沟底的落差为11500md.地球上最大的负重力异常带,海沟的自由空间异常低达-200毫伽以下,该带的地壳均衡状态被剧烈破坏e.热流值变化最显著的地带,海沟作为冷板块下潜的地方,是热流值最低的地带,热流值约为1HFU左右f.强烈的区域变质带,发生高压低温变质作用和低压高温变质作用
6、转换断层及其特征;答转换断层是规模巨大、切断洋中脊的海底走滑断层威尔逊认为,转换断层就是那种位移突然终止或者改变形式和方向的平移断层转换断层的特征1)随着时间的推移,转换断层虽然中脊轴两侧海底不断扩张,断层两侧中脊之间的距离并不加大2)转换断层的水平剪切运动只发生在转换断层两侧的洋中脊之间的地段,其它地段没有相对剪切运动3)转换断层的水平剪切方向与断层两侧洋中脊所显示的错开方向恰好相反4)转换断层的水平剪切运动在转换点终止,并转变为拉张或挤压构造带5)转换断层,地震只发生在洋中脊之间的断裂带上,并且都是浅震,其外延地段基本上没有地震发生洋中脊轴部的浅震由拉张引起,洋中脊之间断裂带上的地震则是由水平剪切所产生,并且它的错动方向与转换断层运动方向符合
7、板块的刚性;答在描绘板块运动时,通常认为板块具有刚性,表现在板块能在很长距离内传递应力,其内部并不发生显著的塑形变;洋底沉积物未受轻微变形,形变主要发生在板块边缘;大陆拼接非常理想,指示板块在位移是很少变形
8、欧拉定律,旋转轴和旋转角速度的求法;答欧拉定律1776年,瑞士数学家欧拉(E.Euler)指出,一个刚体沿半径不变的球面的运动,必定是环绕通过球心的轴的旋转运动在球体表面,任何一点的移动都不是沿着直线,而是弧线;如果这种移动表现为复杂的曲线形式,那么它的移动轨迹将有许多圆弧小段组成求旋转极转换断层标识出欧拉纬线的走向,沿球面作这些纬线的垂线即可得出欧拉经线,欧拉经纬线交点的位置,就是旋转极的位置,为此可以求出两板块相对运动的旋转极求旋转角速度已知板块上任何一点的线速度值和该点的欧勒纬度,便可以根据下式求旋转角速度式中为角速度(单位度/年);V是线速度(厘米/年);R是地球半径,取,θ为欧勒纬度;
0.01745是由角度换算成弧长的系数一对板块之间在各处可有不同的线速度值,但相对运动的角速度只有一个值
9、Wilson旋回及其对大陆构造分析的意义;答威尔逊总结了大洋开合的不同发展趋势,将大洋盆地的演化归纳为六个发展阶段大洋盆地演化旋回及不同阶段的特征演化阶段主导运动特征形态典型火山岩典型沉积变质作用实例Ⅰ胚胎期抬升裂谷拉斑玄武岩溢流,碱性玄武岩少量沉积作用可忽略东非裂谷Ⅱ幼年期扩张狭海(有平行的海岸及中央凹陷)拉斑玄武岩溢流,碱性玄武岩陆架与海盆沉积,可能有蒸发岩可忽略红海,亚丁湾,加利福尼亚湾Ⅲ成年期扩张有活动中脊的洋盆拉斑玄武岩溢流,碱性玄武岩,但活动集中于大洋中央丰富的陆架沉积(冒地槽)少量大西洋Ⅳ衰退期收缩环绕边缘的岛弧及及毗邻海沟边缘的安山岩及花岗闪长岩大量源于岛弧的沉积物(优地槽)局部广泛太平洋Ⅴ终了期收缩并抬升年轻山系边缘的火山岩及花岗闪长岩大量源于岛弧的沉积物(优地槽),但可能有蒸发岩局部广泛地中海Ⅵ遗痕(地缝合线)收缩并抬升年轻山系少量红层广泛喜马拉雅山的印度河线
10、无震海岭,热点,地幔柱的概念;答无震海岭在大洋中,绵延分布着一系列线状伸展的火山性海岭,有时从大洋中脊延伸至大陆边缘附近,其走向常与大洋中脊垂直或斜交这些无震的线状海岭与大洋中脊不同,其上无中央裂谷发育,也不见横断海岭的转换断层,地形不象大洋中脊那么崎岖火山性海岭在太平洋中最为发育热点由于地球的液态外核供给热能,使热的地幔物质从幔核边界沿狭窄的圆柱形通道成羽缕状上涌,当其到达岩石圈底部时形成热点地幔柱是源于地幔深部的圆柱形上升流,它携带地幔物质和热能直至地幔上层,并在岩石圈和软流圈分界处四散外流
11、三种地幔对流模式,与板块运动相关的八种力答地幔的对流有三种模式深地幔对流模式对流发生于下地幔或整个地幔内,对流热量来自地核浅地幔对流模式对流发生于上地幔的软流圈中,热能来自放射性衰变深浅地幔对流相结合的热柱对流模式板块运动的八种力板块阻力、板块拉力、碰撞阻力、地幔拖曳力、脊推力、转换阻力、海沟引力和大陆拖曳力
四、
1、岩浆岩岩石地球化学研究大地构造环境的理论依据;答岩浆活动、变质作用、沉积作用与其所处的大地构造环境息息相关,板块构造将岩浆活动、变质作用、沉积作用纳入到统一的全球构造模式中大规模的岩浆活动发生于板块的边界,板块相互运动所产生的动力和热力作用,也会使板块边界发生强烈的变质作用,同时板块间的相互运动又可以形成多种类型的沉积盆地
2、火山岩岩石系列的概念、类型及其产出的大地构造环境;答火山岩岩石系列指的是一套有成因联系的岩浆岩杂岩体,它们在时间和空间上紧密伴生,并反映一定的大地构造环境根据岩浆岩中的含钾量,氧化铁含量及其它地球化学指标,通常可划分出三种岩浆岩共生系列拉斑玄武岩岩浆系列、钙碱性岩浆系列和碱性岩浆系列岩浆系列的分布受板块构造环境控制三种火山岩系列在诸构造环境中的分布火山岩系列稳定大陆造山带大洋岛大洋中脊未成熟的强烈活动的岛弧成熟的强烈活动的岛弧及活动大陆边缘活动性较差的岛弧拉斑玄武岩系列+++++++++钙碱性系列++++碱性系列+++++++++大量;+次要
3、蛇绿岩的组层及其大地构造含义;答蛇绿岩套(Ophioiticsuite)指产于地槽序列中的超镁铁岩、粗粒辉长岩、粗粒辉绿岩、火山岩和放射虫燧石岩的组合后人把这种镁铁质和超镁铁质的深成岩、喷出岩和沉积岩的紧密共生,称为“斯梯曼三位一体”蛇绿岩套以层序性、岩浆作用、变质作用和构造变形这四个方面的紧密联系为特征一个发育完善的蛇绿岩套从底部到顶部的岩石组合顺序是变质橄榄岩→堆积杂岩→岩墙杂岩→枕状熔岩,表现出一种假地层的蛇绿岩层序板块构造理论认为,陆基下面的洋壳和地幔岩可以由于变形而被卷入到陆基沉积物中而成为蛇绿岩蛇绿岩在大陆内部的出现,应标志着过去已消失的古大陆这样,蛇绿岩的识别和追索就成为重建古大陆的重要线索
4、变质相的概念、类型及其分布;答板块边界同样也是重要的区域变质作用带不同运动性质的边界具有不同的区域变质特征离散板块边界可以发生大规模的洋底变质作用;双变质带出现在汇聚板块边界,即俯冲带上;在碰撞造山带出现的则是与造山作用相伴的区域变质作用;在转换边界出现的是与断裂活动有关的碎裂变质作用
5、双变质带答双变质带是俯冲带的重要特征之一双变质带指的是变质时代接近、在空间上平行分布的高压低温变质带和低压高温变质带低压高温带一般位于大陆一侧,沿岩浆弧分布,是由岩浆弧的火山岩和沉积岩在高地温梯度下区域变质而形成的高压低温带位于海沟附近,其温度不高,一般不超过250~400℃
6、经典厚度法的基本原理;答依据地层厚度及其形成深度沿剖面方向的变化来恢复相应时期的地壳运动,这就是厚度法的基本原理
7、构造拗陷曲线及构造拗陷分析的基本方法;答构造沉降史分析方法
(1)经典厚度法;
(2)构造沉降曲线对于一个完全成岩的地层剖面来说第一步移去所有的上覆地层,只留下下部第一个地层单位,根据它沉积时的孔隙度来恢复原来的体积和厚度1a(去压实校准);第二步消除由于1a厚度沉积物载荷所引起的对基底的附加均衡沉陷和海平面变化影响的构造沉降Y1;第三步恢复地层单位2的原始厚度(方法同第一步),并置于堆积时的平均水深之下,调整第一个地层单位的厚度成1b(可以理解为地层单位1在单位2的负荷下开始压实)然后在对1b+2a两个单位载荷进行均衡校正,得出Y2上述步骤如此重复下去,直到完成全部剖面层序的计算,结合测年(年龄)资料,于是得出累积构造沉降曲线
8、构造运动面;答上升运动表现为已堆积的沉积物或基底遭剥蚀,一直到新的沉降幕再度出现新的沉积物与遭受剥蚀、变形甚至变质的下伏地质体之间就有了一个明显的分隔面,这种分隔面就叫构造运动面分不整合和假整合
9、构造旋回的概念,中国主要的构造旋回;答所谓构造旋回指的是地壳发展具有周期性和阶段性,每一周期无一例外地都经历了坳陷、沉积物充填、褶皱变形和山链形成等发展阶段,前两者持续时间相对较长,地壳运动相对较宁静,代表构造发展中的量变阶段,后两者持续时间短,活动强度大,代表地壳发展中的质变阶段,这样地壳的一个活动周期叫一个构造旋回任纪舜等
(1980)根据我国情况提出的构造旋回划分方案兴凯旋回800-540Ma;加里东旋回540-400Ma;华力西旋回400-230Ma;阿尔卑斯旋回230-现在1)印支旋回;2)燕山旋回;3)喜马拉雅旋回
10、走滑断层,构造逸脱;答Burke
(1986)把源于弧-陆碰撞或大陆碰撞产生的走向滑移作用称之为构造逸脱(TectonicEscape),他认为这是地史期间和现在大陆演化的一个重要因素
11、变质核杂岩;答变质核杂岩体是一种与剥离断层共生的非常特殊的构造岩石组合,一般包括核、变质壳、剥离或滑脱断层带和沉积盖层等四部分
12、板块刚体水平运动的主要研究方法答古地磁方法;古气候标志;生物地理学方法;岩石构造组合方法
五、
1、中国地势基本特征;答中国构造基本特征—多旋回构造地台是比较稳定的单元,一般缺乏造山运动,其多旋回发展主要表现为隆起和坳陷的发生和发展地槽是比较活动的单元,具有多旋回造山运动,多旋回发展表现十分突出,特别是在优地槽中,与多旋回造山运动紧密伴随的还有多旋回的沉积作用,如祁连褶皱系,特别是北祁连是以加里东褶皱为主的优地槽,前后发生了四次造山运动,以最后一次最重要与褶皱大致同时对应的有四次花岗岩浆类岩浆活动地槽多旋回发育无疑应是一个普遍的规律需要强调的是,上述地槽的多旋回不能理解为简单的循环、重复,而是有方向性的螺旋式发展,同时不同旋回有本身的特点,可以分为主旋回、前期旋回与后期旋回主旋回一般指地槽结束的那次活动;前期旋回较轻微、局部;后期旋回发生在地槽全部回返以后
2、简述古生代以来中国大地构造阶段演化;答古亚洲板块形成以后,中新生代中国大地构造演化,在西部表现为伴随特提斯洋的封闭,滇藏造山系形成,在东部表现为滨太平洋大陆边缘的演化,板块内部表现为内陆盆地的发育
3、中国大地构造单元的划分及其最基本特征;答按照板块构造的观点,中国的大地构造单元主要包括古板块和造山系两种中国的古板块有华北板块、扬子板块和塔里木板块由于所处大地构造位置的特征,使中国古板块具有较大的活动性,表现基地硬化程度不高,盖层沉积巨厚,受多次构造运动影响,广泛发育有褶皱,断裂及中酸性岩浆活动每个板块内部可进一步分为隆起带、复背斜带、复向斜带、褶皱带等次级构造单元
4、华北地台的分布范围、基本特征及主要构造演化阶段;答华北板块连同朝鲜北部合称中朝板块,我国境内的华北板块,起主体位于华北地区,轮廓大致成一三角形北面以阴山山系的北缘为界,西起甘肃西部玉门以北地区,向东经内蒙的宝昌至东北的法库,昌图,敦化,延吉一带西南界位于龙首山及合黎山之南,后经清水河,六盘山向南延伸至天水附近由天水往东大致经西安,洛南,栾川,六安一线,止于郯庐断裂带上,构成板块南界板块的东界由合肥往东方向延伸经嘉山,连云港没入黄海华北板块吕梁运动(1700百万年)最终形成基底,之后进入盖层发育阶段
5、扬子地台的基本特征;答扬子板块横跨我国中部及西南部,包括从云南东部到江苏整个长江中下游流域及南黄海地理位置拥有滇、黔、川、湘、赣、皖、浙、沪、苏、等十个省市的大部分以及桂、陕、豫三省的一部分北界自陕西宁强沿米仓山、大巴山北侧,经镇巴、竹山、折向西北、过白河绕过武当山南侧,沿淮阳山脉南缘,至黄梅后折向东北,沿郯城-庐江深断裂和嘉山-连云深断裂直达连云港附近南黄海;西界由宁强向南,沿龙门山东侧,经灌县、宝兴达康定,再折向沿贡嘎山东侧经丽江、鹤庆、直达大理、洱海附近;西南界及由此顺元江谷而下,达中越交界的河口附近;东南界即由此向北,经开远、兴义,折向东沿雪峰山东侧,经罗城、隆器、新化、株洲、再依宜春-金华深断裂带经镇海、舟山群岛入东海扬子板块基底由晋宁运动(800百万年)形成
6、塔里木地台的基本特征;答塔里木板块是我国北部另一个相对稳定的大地构造单位,是前震旦纪末期晋宁运动Ⅱ幕即扬子运动形成基底位于新疆南部,包括介于天山山系和昆仑山系之间的一个呈东西走向菱形盆底-塔里木盆地以及围绕盆地边缘的一些中低山脉,如阿图什山、柯坪塔格、楚尔塔格、库鲁克塔格、铁克里克塔格及阿尔金山西起中苏国境,东到罗布泊以东,长约1500公里,宽约200-600公里第八章
一、
1、盆地的概念;答盆地是地壳的一定地段在大地构造发展一定阶段的一种洼陷构造,或理解为在地质发展历史一定阶段的一定运动体制下形成发展的统一的沉降大地构造单元
2、大地构造从哪几个方面对沉积作用起控制作用;答1)沉积盆地的形成盆地的形成主要是构造运动产物由于构造运动造成该区相对周缘地区的下沉,这就使地形较高地区的物质搬运到低洼处沉积,那里就成为沉积盆地盆地的大小、形态、演化和终结历史主要都决定于构造运动特征2)沉积物的厚度沉积物的厚度主要与盆地构造沉降幅度有关此外还要考虑到沉积物的形成深度和沉积补偿情况3)沉积物的性质沉积物的性质主要由沉积物的结构、成分特征和成熟度等来反映一般来说,构造性质比较稳定的地区,沉积物较纯,成熟度较高(如石英砂岩);相反构造性质比较活动的地区,沉积物成分就比较复杂,成熟度就较低4)火山物质的发育情况盆地内火山物质的分布情况具有明显的构造隶属性,俯冲带附近的岛弧或陆缘弧、大陆裂谷区、受弧后扩张影响的大陆活化区以及碰撞造山带是主要的火山岩发育区5)古地理环境和古气候大陆漂移决定沉积盆地所处的纬度另外,剧烈的构造运动总是与旱热的气候相关联,构造宁静期又往往与气候的温和化期相关联6)沉积物的后生作用在不同的大地构造背景下,构造沉降速度、热流值等有很大的差异,对沉积物后生作用的影响也有很大的差异,其中最明显地反映在对石油成熟的影响
3、盆地沉降的主要机制;答一定部位中巨厚的沉积作用,意味着早先存在过一个洼地使其中的沉积物不断地沉积,或地壳不断沉陷而不断地接纳不断增厚的地层研究表明,后者是造成巨厚沉积的主导因素不论哪种情况,大规模地接纳沉积物,都要求地壳产生显著的沉降运动根据已有的研究,造成地壳沉降,促使盆地形成的元素或机制主要有以下几种岩石圈的伸展裂陷作用、岩石圈的热冷却沉陷作用、岩石圈的压陷挠曲作用、负荷作用、岩石圈的剥蚀减薄作用、岩石圈的相变收缩、致密物质的侵入、软流圈的下降流、岩石圈物质的再分配、海平面上升
4、盆地的大地构造研究内容答盆地的大地构造环境研究,包括大地构造位置、于周缘造山带或构造单元之间的相互关系,以及古气候、古纬度和古地理等研究;古盆地原型和类型研究(不同世代盆地的类型)、盆地地质年代的确定;盆地的基底,包括深部结构、构造研究;盆地的形成和演化研究
5、盆地的分类原则(举例说明);答盆地的分类原则有多种多样,可归纳如下1)根据盆地的规模可分为超巨型(大于100万平方公里)、巨型(50万—100万平方公里)、大型(10万—50万平方公里)、中型(1万—10万平方公里)、小型(小于1万平方公里)2)根据盆地的平面形态有圆形、椭圆形、长条形、菱形盆地和槽地等3)根据盆地的剖面形态分出对称的和不对称的或箕状的、单式箕状或复式箕状盆地等4)根据沉积作用与盆地形成作用在时间上相互配合关系又可分为先成盆地、同生盆地、次生盆地或地貌盆地、沉积盆地、构造盆地等等5)根据盆地的构造类型有褶陷型或坳陷型盆地和断陷型盆地,单断半地堑和双断的地堑盆地等6)根据盆地基底的性质分为前寒武纪褶皱基底、加里东褶皱基底、华力西褶皱基底和阿尔卑斯褶皱基底等7)根据盆地基底时代和性质的均一性,如单一或均一型基底和复杂型基底的盆地8)根据盆地基底构造,如复背斜基础上发育和复向斜基础上发育的盆地、上叠盆地和继承盆地等9)根据盆地基底深浅和起伏,如浅盆地和深盆地等10)根据盆地形成的地质时代或构造阶段,如元古代、古生代、中新生代盆地或加里东期、华力西期、阿尔卑斯期盆地等11)根据盆地与褶皱带的关系,如谐和与不谐和盆地等12)根据盆地所处的构造体系,如新华夏型、帚状构造系、旋卷构造系等13)根据槽台学说和地台活化说确定盆地所处的大地构造位置,如活动区、稳定区、过渡区、山间盆地、山前盆地、地台或克拉通内部盆地、地台或克拉通边缘盆地、地台活化型或地洼型盆地等14)根据盆地下伏地壳结构,如陆壳或克拉通壳上的,洋壳上的、残余洋壳上的和过渡壳上的盆地,花岗岩型和无花岗岩型盆地,薄壳和厚壳盆地,地壳缓变带上和陡变带上的盆地等15)根据形成盆地的地动力环境,如张性环境、压性环境、扭性环境的盆地和混合型盆地,造陆和造山环境的盆地等16)根据板块构造及其所处的位置,如板缘和板内盆地,离散型、聚敛型和转换型板缘有关的盆地等17)根据大陆边缘的类型,如主动或活动型、被动或稳定型,离散型、聚敛型和转换型板缘有关的盆地等18)根据大地构造运动体制的变化,如老全球构造体制、新全球构造体制和过渡体制等19)根据盆地持续时间,如短时间单时代发育和长期多时代盆地等20)根据盆地发育经历的旋回性,如单旋回和多旋回盆地等21)根据盆地形成的机理,如原生和次生的,重力成因、热成因、应力成因的和地球各层圈相互作用成因有关的盆地等22)根据盆地内填充补偿情况,如过补偿盆地、补偿盆地和补偿不足盆地等23)根据盆地发育的主要沉积系统、沉积环境、沉积相,如大陆环境、陆缘环境、海洋环境的盆地,陆相碎屑岩盆地和海相碳酸盐岩盆地等24)根据盆地内构造岩石组合或建造,如复理石盆地、磨拉石盆地、红盆地等25)根据沉积或沉降速率方面的参数,如快速下沉、慢速下沉,高聚集速率、低聚集速率盆地、加速和减速盆地等26)根据地热流值和地温梯度值等参数,如高、中和低热流盆地,高、中和低地温深度盆地等27)根据岩浆活动发育,如优地槽盆地、冒地槽盆地、熔岩盆地等28)根据含油气性和含矿性,如含油气盆地、含盐盆地、含煤盆地等29)根据控制盆地发育的主断层形态,如简单铲式断层上发育的盆地、具断坪和断坡的复杂铲式断层上发育的盆地、多米诺式断层上发育的盆地等
6、根据板块构造位置盆地分类的主要类型及特点;答1大陆裂谷盆地(包括拗拉槽),为地堑、半地堑式断陷盆地,规模小到中等在发育成熟类谷盆地的巨厚沉积中,可有良好的油气远景;幼年洋盆地,迪金森称之为原始洋裂谷盆地,轴带已扩张出现洋壳,两缘为变薄陆壳,充填以蒸发岩、山麓碎屑沉积为主,也可出现三角洲和浊流沉积具有一定的油气远景,但褶皱构造圈闭不多见;被动大陆边缘盆地,被动大于边缘在沉陷背景下接受了巨厚陆缘-碳酸盐岩沉积,沉积体呈向还加厚的楔形一些大型的三角洲常常发育于被动大陆边缘,对油气的生成尤其有利,如尼日河三角洲、墨西哥湾盆地皆属于世界上第一流的大油田2海沟,绝大多数情况下仅充填薄层远洋沉积和浊流沉积,内壁为混杂堆积,热流值极低,油气远景不大;弧前盆地,这里缺乏岩浆活动,构造变形弱,热流地,为形成油气的不利因素;弧间盆地及弧后盆地是沿岛弧中间及岛弧后方扩张裂陷而形成的盆地,亦称边缘盆地;弧后陆缘盆地,发育于岛弧陆侧的大陆型或次大陆型地壳之上,往往具有拉张性质;弧背(后)前陆盆地,位于安第斯型大陆边缘火山弧背后,基底属陆壳性质;前陆盆地,发育于大陆碰撞带毗邻克拉通的地方;残留洋盆,形成于大洋盆地关闭、大陆碰撞过程中3转换拉张盆地(拉分盆地),发育于兼有拉张的转换断层带;转换挤压盆地,发育于兼有挤压的转换断层带,其形成往往与沿复杂转换断层系发生局部扭动有关;4克拉通内盆地,形成于大陆板块内部,多有地台型沉积;大洋盆地,洋底沉积物较薄,一般来说,蕴藏石油的可能性较小
7、中国的主要沉积盆地及其特点;答西部的盆地以冷盆为主,东部的盆地以热盆为主面积大于10万平方公里的盆地有塔里木盆地、准葛尔盆地、柴达木盆地、鄂尔多斯盆地)、松辽盆地、渤海湾盆地、四川盆地)等1)塔里木盆地是一复杂的多旋回叠合盆地2)松辽盆地我国特大型油田-大庆油田所在盆地,是中生代的裂谷盆地3)渤海湾盆地新生代发育的复杂裂陷盆地,是与大庆油田并列的我国最重要的石油基地,有胜利、辽河、华北、大港、冀东等油田早第三纪以断陷为主,盆地相对比较局限;晚第三纪以拗陷为主,盆地成为整体4)准噶尔盆地中国西部的重要石油基地,是中国第一个油田所在的盆地复杂的叠合盆地,有古生界、中生界和新生界的沉积物,其中的新生代盆地是典型的前陆盆地5)四川盆地我国最早的天然气基地主要是中古生代发育的盆地,具有前寒武系基底,新生代是前陆盆地
8、世界主要含油气区的分布概况答世界上有近600个盆地,找到大型油气田的有75个,占13%,找到油气田的215个,约占37%其中重要的油气区有中东油气区、墨西哥湾油气区、北海油气区、西伯利亚油气区、中国东部油气区。