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1高级构造地质学复习资料1.构造解析的基本原则：构造解析的基本原则马杏垣（1983）构造变形场，构造层次，尺度，叠加、置换、序列、时代，构造转化与再造，岩性介质，得失、增减、改组与分异，构造组合地质构造的研究特点：反序法。几何学分析：实地识别和描述构造，用地质图和剖面图等来表达构造的三维形态;测量各类构造要素的空间方位，用统计和图解（如赤平投影）来分析和表达；运动学分析：目的是再造岩石发生变形时的运动学图象；不仅要判定构造形迹所反映的地壳运动的方向及其空间变化，而且要定量的测定岩体各个部分位移量的大小。定量方法要求更精确的思维。平衡剖面技术在构造分析中的应用。动力学分析：在于解释引起构造变形的应力系，以及判定其变形时的环境和岩石变形行为，了解其所反映的地壳运动的特征。要有运动学分析的基础。利用实验岩石变形的参数（PTσε）几何学和运动学分析是基础，动力学分析要求通过严谨的实验和理论研究来探讨构造形成的规律，是更正确的了解构造几何学的内在规律和预测构造所必需的理论基础。结合沉积、岩浆及变质作用的演化史，得出区域地质的演化史。2.应变测量在构造研究中的意义应变测量的目的:定量估算一个地区由于变形而造成的有限应变的大小及其空间分布规律。应变测量的任务：测定各点上的三个主应变轴（X、Y、Z或A、B、C）的方位及其大小（λ1、λ2、λ3）或轴比X：Y：Z。3.应变椭圆与应变类型单位球x2+y2+z2=1应变椭球px’2+qy’2+rz’2+sxy+tyz+uzx=1三主轴1+e11+e21+e3或λ1λ2λ3Rxy=(1+e1)/(1+e2)Ryz=(1+e2)/(1+e3)Rxz=(1+e1)/(1+e3)Rxy=Rxz/RyzKK==00((11++ee11))==((11++ee22))((11++ee33))单单轴轴旋旋转转扁扁球球体体SS构构造造岩岩11kk00((11++ee11))((11++ee22))11((11++ee33))扁扁型型椭椭球球体体（（视视压压扁扁型型））kk==11((11++ee11))((11++ee33))==((11++ee22))==11平平面面应应变变椭椭球球体体SSLL构构造造岩岩∞∞kk11((11++ee11))11((11++ee22))((11++ee33))长长型型椭椭球球体体（（视视收收缩缩型型））kk==∞∞((11++ee11))((11++ee22))==((11++ee33))单单轴轴旋旋转转长长球球体体LL构构造造岩岩4.应变摩尔园及其应变测量方法(简单剪切、纯剪切、一般剪切)在应力（或应变）坐标图上表示受力（或变形）物体内一点中各截面上应力（或应变）分量之间关系的圆。表示应力的称为应力莫尔圆；表示应变的称为应变莫尔圆。2一般剪切纯剪切由Harker定理，Rstanθ’=4tan14°=0.9973=tanθ简单剪切在λ’-γ’座标系中，先标出（λx’,γx’）和（λy’,γy’)两点；连接两点，得到摩尔园的一条弦。作此弦的垂直平分线，与λ’轴的交点即为摩尔园园心C；以两条半径的任一条作园即为所求。55..应变测量的主要方法:3（（11））RRff//φφ法法求求应应变变值值Rfmax=RsRimax（（22））双双曲曲线线网网求求应应变变值值椭圆轨迹线、等应变线（3）快速估算法_算术平均值Rf=(Rf1+Rf2+Rf3+..+Rfn)/n几何平均值G=(Rf1Rf2Rf3…Rfn)1/n调和平均值H=n/(Rf1-1+Rf2-1+Rf3-1+…+Rfn-1)6岩石能干性差异的地质表现及其研究意义岩石的相对易流变性，与岩石变形时的粘度有关。强硬材料比软弱材料的刚性强，粘度大，不易流动或容易破碎。各类岩石力学性质的不同；在不同的围压和温度条件下不同岩石的反应不同；岩石是矿物集合体，矿物的结晶度、粒度、组合方式等不同；矿物的变形机制不同；原子半径不同岩石能干性差异的地质表现：（1）有限应变状态的对比：同构造部位不同岩石的变形量的对比复成分砾岩中不同砾石的对比同一薄片中不同矿物变形行为的对比（2）劈理的折射：劈理平行于XY面，在变形岩层中劈理的方向的变化反映岩石的能干性。劈理的发育强度与X/Z成正比。劈理的密度：条/cm（3）香肠构造：石香肠断面的形态与岩石的能干性差异（4）褶褶皱皱构构造造：：褶褶皱皱的的初初始始波波长长与与岩岩石石的的粘粘度度比比（5）矿物变形行为的对比：方解石、石英、钾长石、斜长石、角闪石、橄榄石（（66））其其他他的的构构造造表表现现：：不不同同成成分分岩岩石石中中的的节节理理型型式式的的差差别别7构造置换的识别及其在构造地质调查中的意义定义：构造置换是岩石的一种构造在经过递进变形过程后，被另一种构造所代替的现象。最常见的是面状构造的置换。不仅可将原有的平行层理构造转换到与褶皱轴面或韧性剪切带相平行的位置；而且可将原来块状的岩石经变形分解作用成为具有新生面理的层状岩石。研究意义：对构造置换作用的认识在变质岩区构造研究的重要性。变形面的性质：S0、S1、S2…面理置换的识别。标志层的分布，透镜体的分布，无根勾状褶皱，转折端的层理与面理的关系。8构造层次和变形相分析的基本原则构造层次的概念：同一地区在同一应力场的作用下，处于不同深度（或不同温度和压力）条件下的岩石，其变形机制不同，形成不同样式的构造。或构造变形过程中，由于地壳的物理化学条件变化所导致的构造分带现象。构造层次的划分原则：Mattauer（1980）以挤压的造山带为例，把地壳分为上、中、下构造层次；划分的原则：主导变形机制和岩石的变形行为主导变形机制：剪切shear、弯曲flexure、压扁flattening、流动flow。岩石的变形行为：脆性brittle韧性ductile融熔melting判断依据：1)宏观的构造表现及构造样式：脆性剪裂、断层，弯曲：以弯滑作用为主，形成等厚褶皱，弯曲加压扁4作用：形成发育劈理的顶部加厚的褶皱（相似褶皱）流动：柔流褶皱2)微观的岩石显微构造和变形机制。脆性破裂：碎裂结构韧性流变：位错滑动、双晶滑动、位错蠕变、超塑性流动、扩散蠕变构造变形相：是岩石在地壳运动过程中一定变形环境的构造表现，是一定物理化学条件范围内形成的以某一变形机制的变形为主导的构造组合。构造变形相分析的工作准则：1.同相异样准则:划分构造群落，用以表达在同一构造变形条件下，各类岩石所形成的构造的组合：1)具同一性质的构造变形面(S面)，即是同一世代的产物。2)是同一变形场的产物，反映了同一构造应力作用3)其新生的构造要素含有相同的变形-变质标志，具有相同的变形组构和大致相同的优选方向。4)具有相同的变质条件。5)类同的岩性层的构造样式相仿，不同的岩性层具有不同的构造样式，但同时出现。2.同物异相准则：划分构造变形相的依据，同类岩石在不同变形环境和不同的构造事件中，由于岩石的变形习性(变形行为)随之改变，以致产生不同的变形相的现象。它可以是在水平方向上的变化，反映地壳的横向不均一性，也可以是随时间而变化，反映构造的演化序列。9伸展构造的基本特征：伸展构造是在引张作用在地壳或岩石圈被拉长，变薄，断陷甚至裂开所形成的各种构造。（大陆伸展构造的基本类型)1.地壳的显著变薄2.地壳变薄在地表表现为地面断陷下沉，形成盆地或裂谷在深处表现为下地壳和岩石圈地幔的韧性变薄。地幔物质上隆，地热梯度增高。盆地基底与moho面成倒影。3.伸展作用初期，形成正断层控制的陆内盆地：箕状断陷（半地堑）、地堑、复式地堑、盆岭区、地堑系4.裂谷Rift被正断层所围限的大的长条形凹陷（Gregory，1896；Suess，1880）Burke，1977：整个岩石圈厚度在伸展中破裂了的、地域上狭长的凹陷（裂谷和大型地堑的区别在于断层的切割深度，有无幔源火山活动）5.伸展作用停止后期，热沉降，早期分隔的断陷联合成统一的沉积盆地，充填后裂谷期的沉积。形成下部断陷盆地上部拗陷盆地的双层结构，称为牛头型（Bucke）。6.伸伸展展继继续续，，地地壳壳被被拉拉断断、、分分开开，，形形成成新新洋洋壳壳（（红红海海型型））7.大大洋洋中中脊脊形形成成，，早早期期伸伸展展构构造造被被保保留留于于被被动动陆陆缘缘~~~~~~~~剥离断层的基本特征：1大型位移以km计。2初始低角度与上盘岩层以低角度相交。3正断层地壳水平伸展，垂向变薄，在剖面上造成部分地层柱的切失。4上、下盘岩石的变形行为有显著差异：上盘沉积盖层多世代的高角度正断层组成脆性伸展系统；下盘以基底岩系中的糜棱岩为代表的韧性流变6断层上、下盘岩石在变质相带上有明显的突变。对于基底断层而言，通常下盘为角闪岩相以上的深变质岩系，反映中、下地壳的变形条件，上盘以弱变质或不变质的沉积盖层，下盘岩石在断层附近叠加低级变质作用。10简单剪切的韧性剪切带的基本构造特征：逆、正、平移型剪切带的表现形式大型平移型韧性剪切带是地面上最容易观察到的剪切带。1,新生组构面理的方向与剪切带的夹角5θ’tan2θ’=2/r2先存面状构造的变形方向的改变cotα’＝cotα＋γ厚度的改变T＝t’/sinα’＝t/sinα，t’＝t（sinα’/sinα）3先存线状构造的变形A型褶皱和鞘褶皱的形成。剪切运动方向的确定（一）宏观标志：拉伸线理的认识；地质体形状的改变；S形新生面理和面理产状的变化；不对称褶皱；鞘褶皱；叠瓦状脉和雁列脉；透镜体或残斑的拖尾剪切带中流体存在的地质表现：强变形带中长英质矿物的流失与层状硅酸盐矿物的富集，弱变形域两端和内部的同构造分泌脉，碎斑和压力影两端的增生纤维，岩石的退变质作用和含水矿物的形成11构造序列分析的一般方法含义：在多期变形区，变形世代和序列分析是查明区域构造及其演化的基本方法。区分不同世代（或期次）的构造，查明各个世代构造的几何学、运动学和动力学特征。辨别其先后的叠加和改造的关系，按照其形成的时间顺序，建立一个地区的构造演化序列。其中，几何分析是最基本的。分析的方法：不同尺度的构造在构造分析中的作用；构造的样式（tectonicstyle）的划分；查明构造的叠加、改造；划分构造的世代；变形相和构造层次；构造应变场和构造体制；构造序列；地壳演化史；不同尺度的构造在构造分析中的作用露头尺度上的小型构造研究是多尺度构造分析的基础与纽带；关于构造动力学的认识是统帅；区域构造分析是关键和应用基础；显微构造观察是对肉眼观察的补充。～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～构造地质学的研究对象和分科构造地质学主要研究组成地壳（岩石圈）的岩石和岩体由于地壳变形而造成的各种构造现象（构造形迹：形象和踪迹）。研究构造的几何形态、空间分布规律、组合形式、其所反映的物质运动方式、形成机制和演化过程，探讨其形成时所处的地质条件（如温度和围压等），及形成构造的作用力的方向、方式和大小，即对构造进行几何学、运动学和动力学的分析。影响岩石变形诸因素的相互关系地质构造变形(deformation)是指地球多种形式的运动在地壳中传播时，岩石发生扭曲和断裂作用的产物，它是天然岩石材料(material)，在特定的地质环境(environment)下，受到应力(stress)作用而发生质点间的相对位移(displacement)，经过一定的时间(time)，改变了原有的地质结构的形态和方位，而形成的新的构造和组构。构构造变形分析的原则地质构造的研究特点：反序法。几何学分析：实地识别和描述构造，用地质图和剖面图等来表达构造的三维形态;测量各类构造要素的空间方位，用统计和图解（如赤平投影）来分析和表达。运动学分析：目的是再造岩石发生变形时的运动学图象；不仅要判定构造形迹所反映的地壳运动的方向及其空间变化，而且要定量的测定岩体各个部分位移量的大小。定量方法要求更精确的思维。动力学分析：在于解释引起构造变形的应力系，以及判定其变形时的环境和岩石变形行为，了解其所反映的地壳运动的特征。要有运动学分析的基础。利用实验岩石变