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文檔簡介
Chapter1成層構造和地層接觸關系
層理:山物質成分、顆粒大小、顏色、結構構造等的差異而表現出來,在垂直方向上明顯的
反映,也即成層物質的原生界面。
層面:限制巖石的界面,同一層上有上、下層面,上、下層面之間的垂直距離即單層厚度。
原生成層構造是在巖石形成過程中形成的,因此,原生層理面的變化是研究變形歷史的重要
依據。
沉積巖原始層面呈水平,僅在沉積盆地邊緣、島嶼或隆起四周會有原始傾斜。
原生層理形成的決定因素:
沉積物:物質成分,顆粒大小,顏色等。
沉積環境:海相,陸相,邊緣相等。
水動力條件:水能量,性質(動、靜)和水流大小等。
層理分類:
按層理成因:風成層理,水成層理,冰川層理,火山層理。
按層理形態:水平層理,波狀層理,交錯層理斜層理。
層理的識別
1、片狀礦物的分布方向(即層理方向);
2、厚層狀巖石中的微細層理;
3、洪積層中的砂層或扁平狀礫石的分布(雨花臺礫石層);
4、透鏡狀夾層的延伸方向;
5、沉積夾層(如C和P之間梁山段頁巖夾層);
6、縫合線(厚層灰巖、砂巖中);
7、巖層中結核延長方向(如棲霞組中燧石結核,老虎洞組燧石結核)。
巖層產狀要素
走向:構造面與水平面的交線的方向,使用方位角來表示;
傾向:構造面與垂直走向直立面的交線,由高向低于水平面;
傾角:構造面與水平面之夾角
記錄方式:走向/傾向/傾角:350°/NEZ500或傾向/傾角:80°/50°。
構造線的產狀
構造線的傾伏一在包含構造線的垂
直面上測量
傾伏向:水平投影線指向下傾
的方向;
傾伏角:構造線與其水平投影
線之間的夾角;
構造線的側伏一在構造面上測量
側伏角:該線下傾一端與構造
面走向的銳夾角
側伏向:構成此銳夾角的走向
線一端的方向
傾斜巖層的“V”字形法則(相同相反;相反相同:相同相同)
巖層傾向與地面坡向相反時,"V"字形露頭線尖端指向溝谷上游,山脊下游,但張開
角度大于等高線。
巖層傾向與地面坡向相同,且巖層傾角大于地面坡角時,“V”字形露頭線尖端指向溝
谷下游,山脊上游。
巖層傾向與地面坡向相同,且巖層傾角小于地面坡角時,“V”字形露頭線尖端指向溝
谷上游,山脊下游,但張開角度小于等高線。
層序與層位
層序:巖層形成的先后順序,即新與老;
層位:巖層經構造變動之后的位置,有高低之分。
層位高不等于地形的高低,同層位具相同的化石,同層位巖性不盡相同
判別巖層頂、底的標志
序粒層理(粒級層理、遞變層理):單一巖層中,從底到頂顆粒粒度由粗變細,而且期
間無明顯界線,但在兩個序粒層理之間,其粒度或成分均有明顯變化,據此可以判別巖層頂、
底;序粒層理在濁流沉枳中發育得最好。
Tips:與韻律層理的區別:韻律層理不是發生在每一單層中的顆粒粗細的變化,而是粗
層-中層-細層反復成韻律,其間有界面。
斜層理:單層與主層理斜交的層紋構造稱為斜層理:底切、頂截。
波痕:為巖層頂面構造之一(波痕要素:波痕指數=波長/波高),有浪成波痕、流水波
痕、風成波痕三種。
浪成波痕:對稱波痕,振蕩波痕。特點:波峰尖,波谷圓,波峰沉積物比波谷沉積物細。
流水波痕:不對稱。特點:單向流水,沉積物波峰細,波谷粗。
沆水域痕剖彷哆若
地層的接觸關系:
整合接觸:新老巖層在巖性、古生物的演化上,基本上是連續的或逐漸變化的,而且產
狀和構造特征也基本一致。
不整合接觸(Unconformities):上下巖層沉積作用不連續,地層和生物演化有間斷。
平行不整合(假整合):當某一地區地殼沉降并接受一段沉積后,但未發生明顯的褶皺
運動,已沉積的地層遭受較長時間的剝蝕,發生明顯沉積間斷,而后又重新下降接受沉積,
這樣的接觸關系為平行不整合。特點:上、下巖層產狀一致,但其間缺失某些時代地層,或
有一古剝蝕面。
角度不整合:地殼非平緩上升,而是伴有較強烈的褶皺、斷裂變動或巖漿活動,使已沉
積的地層發生掀斜、褶皺或斷裂,并隆起遭受剝蝕造成間斷,而后又下沉接受新的沉積。
角度不整合的特征:
a.上、下巖層產狀不一致;b.上、下巖層構造變形強弱不一致,下強上弱;
c.有沉積間斷,地層缺失;
d.上巖層底部有下巖層的礫石;
e.有古剝蝕面,常有古風化殼;
£上復巖層面與不整合面平行,下復巖層的構造面(如斷層面、層面)被不整合面切割;
侵入接觸(火成接觸):不同巖類接觸,火成巖侵入沉積巖中。
有斷層接觸、沉積接觸。
不整合接觸的地質意義及其研究
1、意義
a.鑒定地殼運動,劃分構造層的分界面。構造層是在一定地史階段內受地殼運動的作用(包
括沉積建造、構造變動、巖漿活動、變質作用等)而形成的綜合地質體。
b.是劃分巖石地層單位的依據之一
c.其空間分布變化情況,可以表明地殼運動的不均衡性
d.是研究古地理環境的重要依據
e.常常是風化礦床,Fe、Mn、P、Al等外生礦床的產出地帶
2、研究中應注意的問題
a.確定不整合面,識別底礫巖與火山角礫巖、斷層角礫巖、同生角礫巖和膏溶礫巖的區別。
b.注意不整合在空間上的變化
底礫巖:判斷不整合而依據之一,種類很多,成因各不相同;識別主要標志有:磨圓度和分
選性好,礫石成分較復雜,成面性分布,并常覆蓋在不同的下伏巖層之上。
沉積不整合:沉積巖層覆蓋在先前火成巖體或變質巖體之上的一種接觸關系。
Chapter!火成巖原生構造
侵入巖(plutons)產狀
侵入巖體產狀分類:根據侵入巖體與圍巖(countryrocks)接觸關系
協調侵入巖體:整合侵入巖體的邊界面與圍巖層理、面理平行或大致平行,根據規模和
形態可分為巖床、巖盤、巖盆、巖鞍等。
不協調侵入巖體:侵入巖體的邊界面與圍巖層理、面理截交。根據規模和形態可劃分為
巖基、巖株和巖墻等。
協調侵入巖體:
1.巖床:沿平行于層面、面理等軟弱面侵/注入形成的小規模層狀侵入巖體。厚度一般自數
十厘米至數十米,甚至可達數百米。
2.巖盤:又稱巖蓋,為上凸下平的似透鏡狀侵入巖體。規模不大,直徑從數十米至數百米
不等;以酸性巖、堿性巖居多。當巖漿粘度較大不易流動而展布不廣時,則形成巖盤。
3.巖盆:與構造盆地有關的盆狀侵入巖體,其頂底面均向中心傾斜。一般規模較大,直徑
從幾十公里到上百公里,厚幾百米到數千米,面積可達數萬平方公里。巖盆常由基性巖、超
基性巖或堿性巖構成。
4.巖鞍:侵入于褶皺轉折端虛脫處的鞍狀侵入巖體。平、剖面上表現為新月形或馬鞍形,
故稱巖鞍。巖鞍是褶皺區有代表性的侵入巖體,規模不大,厚度從幾厘米至數十米,與褶皺
巖盤(Laccolith)和巖盆(Lopolith)
不協調侵入巖體:
1.巖基:出露面積>100km2的規模巨大的不協調侵入巖體。巖體出露面積與巖體的剝蝕深
度相關,巖基頂部與圍巖的接觸面傾角較小,四周與圍巖接觸面產狀向圍巖方向傾斜,但局
部也可向巖體方向傾斜。常見花崗巖巖基。
2.巖株:不規則近渾圓狀或圓柱狀的中、小型不協調侵入巖體。巖株出露面積<100km2。
巖株與圍巖接觸面?般較陡,呈復雜形態,如蘑菇狀。規模很小的巖株稱為巖枝。巖株可以
是巖基的分枝,也可以是單獨的侵入巖體。巖株多沿大斷裂侵入或兩組斷裂交匯處貫入,形
成斷續、串珠狀分布的巖株群,形成串珠狀磁異常。
3.巖墻:截切圍巖層理、面理等,呈板狀或似板狀的侵人巖體。巖墻長度由數公里至數十
公里,個別長達數百公里,寬度從數十厘米至數百米,個別在數公里以匕多數巖墻是巖漿
充填斷裂構造形成的。組成巖墻群的成分以基性、超基性巖為主,常見輝綠巖墻。巖墻往往
成群出現形成巖墻群(Swarm)。放射狀巖墻和環狀巖墻
侵入巖的原生構造:巖漿向上運移,侵入圍巖并逐漸冷凝固結過程中產生的構造。
侵入巖成巖過程一般經歷兩個階段:
1)液態巖漿流動階段,形成原生流動構造;
2)巖漿冷凝固化階段,形成原生破裂構造。
在這兩個階段之間,可劃分出“巖漿塑性階段”,形成“原生塑性變形構造”。
侵入巖體的原生流動構造:在巖漿流動過程中,巖漿內先期結晶的礦物顆粒、析離體或圍巖
捕虜體等,受巖漿流動的影響而發生定向排列,形成原生流動構造。侵入巖體的原生流動構
造可分為流線和流面兩種。
1.面狀流動構造(流面)
由片狀、板狀、柱狀等礦物及扁平的析離體、捕虜體,在巖漿流動過程中順流動方向平行排
列(旋轉)形成的面狀構造。發育在侵入巖體的邊緣和頂部。
帶狀流動構造(假層理):不同成分的巖石相互成層,或由于礦物分層集中形成的淡色與暗
色巖石條帶的互層,常見于基性、超基性侵入巖中。
2.線狀流動構造(流線)
柱狀、針狀、板狀等礦物因巖漿流動而平行定向排列(旋轉)形成的線狀定向構造,也可由紡
錘狀析離體和長條狀捕虜體等順長軸定向平行排列而構成。多發育于侵入巖體的邊緣和頂
部。
流線的傾伏與流面的傾斜并無固定關系,流面上的流線可以是任何取向,亦即在某一
方位的流動面上,巖漿可以沿任何方向流動。
侵入巖體的原生塑性變形構造:也可稱為同侵位變形構造,是巖漿侵位冷卻過程中受構造
應力影響形成的構造,其特征介于流動構造與韌性剪切帶變形構造之間。巖漿上涌過程中向
兩側推擠的擠壓作用;巖漿上升與圍巖之間形成的相對剪切作用。使塑性的結晶外殼出現定
向性很強的片麻狀構造,因此片麻巖狀帶只發育于巖體邊緣,并大致平行于巖體邊界。
侵入巖體的脆性破裂構造:葉狀剝落節理。
火山巖產狀:
熔巖流:根據表面形態分為塊狀和繩狀。
繩狀熔巖:粘度較小,流動性好,氣孔多而且呈球形。
塊狀熔巖流:粘度大,流動性差,形狀不規則,氣孔很少而且形狀不規則。
火山碎屑:爆炸性火山噴發將熔巖及巖石碎片噴射到空氣中。所有被帶到空氣中的碎片
都稱為火山碎屑。
火山碎屑:根據形狀和大小分類:火山灰(最小)火山礫(較大)火山彈(最大)
火山巖原生構造
一、層狀構造
(1)火山物質間歇性噴發形成的層層疊置。層狀火山:間歇性噴發造成熔巖流和火山碎屑流
的分層。
(2)噴發物質自上空下落時的重力分異形成的粗細分層;重力分異的火山沉積
(3)各次噴發單層內部還具有大致沿定方位(通常與單層的上下界面一致)分布的各種成層
構造,如流紋、流面、氣孔與杏仁構造、枕狀構造、繩狀構造等。
流紋構造:熔巖流動使不同顏色的礦物或火山玻璃形成的層狀色帶。常見于流紋巖或其
它粘度較大的酸性、堿性熔巖中。與上、下熔巖層差異流動導致的順層剪切作用有關,指示
了流面,但不能指示流動方向。
流面和流線:由板狀、片狀礦物斑晶及火山灰流晶屑的定向排列組成的構造。
繩狀構造:熔巖表面呈繩索狀扭曲的構造。常見于玄武巖,處于熾熱塑性狀態熔巖的上
部表殼受下部熔漿流動的影響而發生拖拉和卷扭的結果。繩狀構造所在的表面就代表一次噴
出的熔巖的頂面。一般呈弧形,弧頂指向流動方向。
氣孔構造和杏仁構造:當巖漿自火山通道向外流出時,由于壓力和溫度降低,其中所含
氣體便向外逃逸,冷卻后就在巖石中留下許多孔洞,這些孔洞稱氣孔構造。氣孔常呈圓形、
橢圓形、蝌蚪狀、管狀、云朵狀、倒水滴狀、串珠狀和不規則狀等。當氣孔被次生礦物,如
沸石、方解石、冰洲石、玉髓等充填時,則稱為杏仁構造。氣孔向頂面增多增大。
枕狀構造:水下基性熔巖表面具有的一種原生構造,是水下噴發快速冷凝所致。單個巖
枕的底面較平坦,頂面呈圓形或橢圓形凸形曲面,表面渾圓,狀如枕頭。枕狀構造可分為外
殼和內核兩部分,外殼多為玻璃質,內核則為顯晶質。枕狀構造中可見放射狀節理。
二、破裂構造
1、放射狀斷裂:放射狀斷裂分布在中心式
噴發的火山口與破火山口附近,在平面上呈
向火山口匯聚的放射狀排列。被與熔巖成分
相近或其分異產物的巖墻充填,形成巖墻
群。
2、環狀斷裂:環狀斷裂在平面上呈同心圓
狀圍繞火山口而分布,常斷斷續續由若干走
向逐漸改變的斷裂或弧形斷裂構成不完整
的環狀。斷面向火山通道方面傾斜,從直立
剖面觀察,環狀斷裂呈向火山通道匯聚的扇
狀形態。
3.柱狀節理:柱狀節理是由熔漿冷凝收縮產生的張裂而成,發育于熔巖流或超淺成侵入體中。
節理面垂直于熔巖流動面或火山管道壁,可確定熔巖流動面或巖脈產狀。
例如:在產狀平緩的玄武巖內,若干走向不同的節理將巖石切割成無數個陡立的多邊形
柱狀體。
4.板狀節理:熔巖中?系列近于水平或大致平行于地面緩坡的節理,沿節理面傾斜可延長數
十米,并將熔巖分裂成若干“層”片。可能是由于侵蝕作用,下部巖石因釋重而向上發生彈
性膨脹形成的節理。板狀節理無任何層狀構造標志,且其間距自上面下常呈有規則的遞增。
三、火山構造:由一次火山作用(可包括爆發、噴溢、侵出與超淺成侵入等四種作用,或只
是其中一種、二種作用)直接產生的構造。
火山機構的組成部分
1.火山錐:火山錐是由火山噴發物質堆積在火山口周圍或旁側構成的錐狀體(圖ll-8)o
其主要特征是愈近火山口,噴發物質堆枳的厚度愈大,遠離火山口,其厚度漸薄。據組成物
質,可分火山渣徘、火山碎屑錐、熔巖錐與混合錐四種。據火山錐形態,有正錐、倒錐和側
錐三種。
2.火山口與破火山口:
火山口:火山物質向外噴發的地面出口處。形態有等軸狀、橢圓狀以及長條狀。未經侵
蝕和破壞的火山口在地表易于認識,而已受侵蝕或破壞的火山,則只能根據火山管道的平面
形態推測火山口的可能位置。
破火山口:早期火山噴發以后,由于崩坍或再次爆發而破壞了原有的火山口,形成一個
新的圓形或近于圓形的洼地。特點是直徑或長軸較長,與早期形成的火山錐大小幾乎相等,
形態上明顯不相稱。
3.火山筒(火山通道、火山頸、火山管道):火山筒是地下熔漿源地(即地下巖漿房)與地
表火山口之間的連接通道。熔巖充填:火山塞;被火山爆發產生的破碎產物充填:角礫巖筒,
但往下仍過渡為淺成侵入體。
4.次火山侵入體:次火山侵入體指與火山作用具同時間(可以有先后,但屬于一次火山
作用連續過程)、同空間、同巖漿源的淺成、超淺成侵入體,也稱為火山-侵入體。侵入深度
不大于3km(據寧蕪地區),一般為0.5km~1.5km之間;其形態和產狀有巖脈、巖床、小巖
株及巖塞。
四、撞擊構造:撞擊構造是由外來隕石對地球表面的快速沖擊、震動而產生的環形或卵形凹
陷構造。撞擊構造形成時可出現強大沖擊波,會使基巖部分熔融而形成熔巖狀物質。
Tips:隱火山構造或隱爆構造:-平面上呈環形斷層:-環形,陡傾角的斷層被放射狀
斷層切割;-爆炸性火山活動。
撞擊構造的標志:柯石英和斯石英、沖擊三角錐、具熔融特征的巖石、地層中高的鉞含
量、地層外翻、中央隆起、凹陷構造。
Chapter4應力和應變
Chapter5巖石的變形機制
Chapter6節理
節理:節理是巖石受力而產生的一種脆性破裂構造。按照形成時所受力的性質和節理形成時
兩側巖塊相對微小位移趨勢的性質,可將節理分為張節理和剪節理,二者分別對應于材料受
理破壞時的張裂和剪裂。
張節理:
張節理是由張應力作用而產生的。方位垂直于主張應力,或平行于主壓應力;兩側巖塊
在垂直于節理面的方向上有微量相背離的位移。三軸應力狀態下,張節理面與Q1-Q2面平
行,與應變橢球YZ面平行。
張節理形成于主應力關系:
拉伸:主張應力超過巖石的抗張強度,按最大張應力理論,形成與主張應力垂直的張節
理。
擠壓:巖石在一個方向受壓,根據泊松效應,在與主壓應力垂直的橫向上伸長,當橫向
伸長超過一定限度時.,根據最大線應變理論,形成與主壓應力相平行的張節理。
剪切:等于在與剪切方向大致相交45°的方向上受到拉伸(AA'),在與拉伸相垂直的
方向可產生張節理。這種張節理常在剪切帶中或斷層面兩側呈雁行排列(羽狀張節理)。
圖5-14不同變形方式所形成的張裂面
a—壓縮>b—拉伸ic?—剪切
張節理特征:
1.節理面粗糙不平,常繞過礫石或粗砂粒;
2.產狀不穩定,平面上蜿蜒延伸或呈鋸齒狀延伸;
3.兩壁張開,肉眼可見節理壁距,剖面呈楔形,向下節理消失,是地下水的良好通道,可被
巖脈或礦脈充填;
4.比較稀疏;
5.張節理的終端變化形狀不規則:樹枝狀分叉、杏仁狀結環。
張節理形成的最大深度
靜巖壓力:o=Pgh(P-巖石密度;g-重力加速度;h-深度)
巖石所受靜巖壓力隨著深度增加而加大,靜巖壓力愈大,張節理就愈難產生。
受孔隙壓的影響,地下水、石油、天然氣和一些成礦溶液均可存留在張節理中,因此估
算一個地區張節理產生的極限深度具有重要意義。
估算方法:
有孔隙壓:考慮一種巖
石有一定的抗張強度和一定
破壞應力圓的包絡線。
在巖石產生張節理之前
的應力狀態必然是圖中穩定
區的應力圓,而通過圖中A
點可以作的與包絡線相切的
最大的應力圓Q1就是張節
理形成最大深度的上覆巖體
重力。
霍布斯等認為這一方法
不能估計自然緩慢受力過程
中與時間有關的軟化效應,
因此對臨界深度的估計過
圖7-2估計干輝像巖中張節遂形成最大深度的方法(設5直立.)大。
無空隙壓:在Q3為壓
應力情況下,若應力差
(Q1-Q3)數值適當,一定的
孔隙壓力存在的情況下巖石
同樣可以產生張節理,而且其
深度是不受限制的。孔隙壓力
節理產生的條件
是一種液壓,可以抵消在任何面上與它本身相等的一部分壓應力。因此在孔隙壓力的作用下,
巖石的原應力圓沒?點正應力都應減少一個P值(孔隙壓力值),就等于把原應力圓I平移
成為有效應力圓n。本來圓I位于穩定區內,與包絡線不相切,平移后與包絡線相切,從而
產生張裂或剪裂。若恰好為代表最大張應力的A點相切于包絡線,則發生張裂,若相切與其
他位置,則發生剪裂。
剪節理
剪節理是由于剪應力作用產生的節理。其兩側巖塊沿平行節理面有微小剪切位移(或趨
勢),其位移方向與Q2垂直。剪節理是與Q2平行,與QI、Q3成一定的夾角的方位上發
育的(共扼剪面)。
剪節理的形成機制:
cos(2(9)
剪節理是由共密剪面發展而成的,因此常成對出現。
T的曲線形態由On決定,切面上的壓應力為余弦曲線,抗剪力也為余弦曲線,剪應力
為正弦曲線。
e=0°~90°:抗剪力T是從180°到360°位相的余弦曲線,為正斜率(圖中實線)。在與
。1夾角(。)為o°的面上,抗剪力最小,隨著e的增加,抗剪力不斷增加。
0=0°~90°:剪應力是從0°到180°位相的正弦曲線。曲率在6=45°之前為正;在
6=45°之后為負(圖中虛線)。9為0°和90°時,截面上的剪應力為零。
只在抗剪力與剪應力相等的面上才可以發育剪節理,抗剪力曲線與剪應力曲線必在e<
45°的位置相切于P點。
剪節理特征:
1.節理面光滑平直,產狀穩定,延伸較遠,在其延伸方向上常切過礫石和膠結物:
2.節理可形成羽狀排列,可用來判斷剪切動向(左行和右行);
3.兩壁緊閉,兩壁的距離較小;
4.節理較密集(密集程度與巖性有關,能干層較軟弱層的節理間距大),常發育兩組共捌剪
節理;
5.當有微量位移時,節理面上有擦痕;
6.剪節理的終端變化:折尾、菱形結環、節理叉
共飄剪節理及其鑒別(同一時期,由同一動力作用產生的剪應力形成的兩組剪節理,兩組節
理的剪切動向相反。區別于共甄分布節理系,同時或不同時產生)
1、相反的剪切旋向。相向運動象限為。1所在,相背運動象限為。3所在,稱為運動協調;
2、相向運動擠壓象限鈍化;
3、節理反旋向互切;
4、節理尾部有折尾,分叉現象,交界處有菱形結環
5、鋸齒狀追蹤張裂
剪節理剪切動向的確定:
?通過被其穿過的細脈、花崗巖中的包體及析離體等的微小錯動、節理的互切等觀察其動向。
?剪節理兩側相對位移不明顯,利用羽列構造判斷剪切動向。
?次級破裂面:R面與丫面銳交角指示本盤動向。
次級破裂面:脆性剪裂面附近或脆性剪切帶內可發
育一整套次級破裂面:
包括R面、R'面、T面、P面
?受內摩擦角控制,主剪面(Y面)相對滑動時派生的
次級應力場產生了一對次級剪裂面R和R'面和張
裂面(T面)。R面與丫面夾角為<p/2(<p為內摩擦
角);R'面與丫面夾角為90-q)/2;T面
與丫面夾角為45°
?R面與Y面的旋向相同,R,面與丫面旋向相反
?對于丫面而言,P面與R面對稱,為同旋向;P
面及R面與丫面所交的銳角指向正好相反
?Garmond發現纖維晶體平行P面生長,故纖維晶
體及P面與丫面的銳交角的指向主剪面對盤相對
運動的方向。
?R面為主剪面旁側的羽列面。野外利用羽列面與圖7-7
主剪面銳交角指向本盤動向這一特征確定剪節
理剪切動向。
節理力學性質復合的現象實例:
節理中的纖維狀礦物:由纖維狀方解石、石膏或石英充填的節理中,可見礦物纖維方向
與節理壁斜交,表明節理兩壁的相對運動兼有剪切和拉張的分量,顯示剪性與張性的復合.
羽飾構造:羽飾構造一般出現在均一的細粒碎屑巖中:粉砂巖,凝灰巖。羽飾福散開來
的方向就是裂面形成時擴展的方向。邊部節理與主節理面有一很小的銳夾角,此銳夾角指向
裂面擴展前進的相反方向。表明這種節理面兼有張性和剪性的特征。
節理力學性質復合的成因:
1.當巖體中一對共輾剪節理同時發育,但其中一組的運動占主導時,另一組節理就會
出現剪切與拉張的復合現象。E.g.含有與節理壁斜交的纖維狀礦物的節理脈。
2.單剪變形中的一組同旋向剪節理,由于遞進變形,其位置逐漸接近局部應力場的
方向,因而逐漸由剪切的性質變為剪切又兼有張裂的性質。E.g.節理中充填礦物纖維與節
理壁交角逐漸變化。
3.戴維斯(Davis)的高能量沖裂實驗:在軸向壓力下,生成與主壓應力呈45°交角的微細
剪節理,之后小節理末端張應力集中,節理迅速延展形成劈開式的破裂,最后由于能量耗盡,
再變為剪切破裂。可解釋剪節理面上羽飾構造,裂面形成過程中剪應力一張應力一剪應力的
交替作用,或可能是剪應力與張應力在整個過程中的復合作用。微細節理末端張應力的集中
可由格里菲斯(Griffith's)理論得到解釋。
4.Syme-Gash(1971)認為羽飾構造發育機制如下:①應力積累,直到巖石開始破壞;
②由于最初的破壞而發生應力脈沖;③由于反射界面的作用,應力波發生干涉,產生定向
微節理,導致主節理前方軟弱帶的形成;④隨著這些軟弱帶的裂開形成羽飾構造的紋飾,裂
面的延展又引起新的應力脈沖和微節理的形成。
5.格里菲斯強度理論(格里菲斯初始破裂準則):巖體受力后使裂紋尖端附近應力升高
值超過其抗拉強度,從而引起裂紋擴展所需滿足的應力條件。巖體應力滿足格里菲斯初始破
裂準則而產生的,但又不致引起破壞的裂紋擴展的最大長度,是穩定裂紋長度。
節理的組和系
節理組同時、同一應力作用下產生的性質相同、產狀大體一致的節理群。
節理系同時、同一應力作用下產生的性質相同,產狀不同的兩個或兩個以上的節理組,
或者在某種應力方式作用下形成的、其產狀作有規律變化的節理群均稱為節理系。
節理組(JointSets)
平行型節理組:同一節理組的節理簡單的平行排列,構成?個與該組節理總體產狀相同
延伸的節理帶。非旋轉變形產生平行型節理組。
斜列型節理組:同一組節理相互平行,但作雁行排列,即組節理分布帶的總體延長方
向與節理的總體產狀并不一致,單個節理之間呈有規律的偏斜。旋轉變形或剪切變形產生斜
列型節理組。
右列(右階):沿著一條節理走向追索,前方的另一條節理出現在右側
左列(左階):沿著一條節理走向追索,前方另一條節理出現在左側。
共匏節理系:同一時期,山同一動力作用產生的剪應力形成的兩組剪節理,兩組節理的剪切
動向相反。與主應力軸的關系:兩組剪節理的交線平行于02,兩組剪節理的夾角分別為。1、
。3所平分。應變橢球:兩組剪節理的交線平行于橢球的中間軸(丫軸),兩組剪節理的夾角分
別被橢球的短軸(Z軸)與長軸(X軸)所平分。
節理共匏的證據:
1、相反的剪切旋向:相向運動象限為。1所在,相背運動象限為。3所在,稱為運動協調
2、擠壓象限鈍化
3、節理反旋向互切
4、節理尾部有折尾、分叉現象,交界處有菱形結環。
5、鋸齒狀延伸的張裂。構成鋸齒狀張節理的兩個折線狀相連的節理常呈共朝關系,且其延
伸方向平行于。1。
影響節理密度的因素
巖層厚度
巖性(巖石的力學性質、層理、組構)
彈性變形:。=Ee(E:楊氏模量)。巖性不同,巖層厚度,拉伸長度等都相同的條件下,
每層中。的大小取決于E的大小。相同應變條件下,E大的巖層中節理間距小。
節理的疏密不僅與E有關,還與巖石的強度有關。巖石強度高,節理發育比較稀疏,
反之,節理密度就大。在相同條件下,E小(不易破裂)但強度弱的巖石,與E大但強度大的
巖石相比,會先破裂并產生密度大的節理。
應力的強弱:應力作用強,節理密度大。
應變的大小:拉伸量越大的巖層,節理密度越大,反之,節理稀疏。
邊界條件:褶皺、斷層等構造邊界條件所引起的應力集中處,節理密集,反之,
節理稀疏。
節理等距性的兩種理論模式
飽和模式:在變形材料中各個破裂先后形成,但在一個已形成的破裂構造的最近
距離內不可能產生新的破裂,使一定范圍內巖體的各可能位置都被節理占據為止。因此,各
相鄰破裂之間就保持著一定區間的大致相等的間距。
傳播模式:由于材料的非均勻性先產生一個破裂,早生成的破裂激發了鄰近的一
定距離產生新的破裂。這個過程繼續下去就形成了一條又一條新的等間距的破裂。
Chapter7斷層
斷層的幾何要素:
斷層面:相鄰兩部分巖塊發生滑動的面,可為平面或曲面,常為具有一定寬度的帶。在
上地殼為破裂帶,發育斷層角礫巖、斷層泥,在中-下地殼為韌性剪切帶,發育強烈變形的
糜棱巖和構造片巖,可被硅化帶或礦化帶充填,或被次級斷裂交切,稱之為斷層帶(斷裂帶,
Faultzone),斷層規模越大,斷層帶越寬。
斷盤:斷層面兩側相對移動的巖塊。斷面傾斜時,按巖塊的位置分上、下盤;直立的平
移斷層,按巖塊的方位分,如東盤、西盤。
斷層線:斷層面在地面的出露線,其在地質圖上的水平投影遵守V字形法則。
斷層位移:
相當點:同一點錯動后在斷層面兩盤均有其相應的位置,分成兩個點,兩個對應點
之間的真位移為總滑距,總滑距的分量稱為滑距。
相當層:同一地層錯動后在斷層面兩盤的不同位置出現。
斷距:被錯斷巖層在兩盤的相當層之間的相對距離。根據相當層測量的位移是視位
移,不一定反映斷層的真正位移方向和距離。不同方位的剖面上,斷距不同。
測量:
在斷層面上測量:
總滑距(ab):斷層兩盤兩個對應點之間的真位移
走向滑距(ac):總滑距在斷層面走向上的分量,走向滑距
與總滑距之間的銳夾角為擦痕的側伏角
傾斜滑距(be):總滑距在斷層面傾斜線上的分量
水平滑距(am):總滑距在水平面上的投影
在垂直于被錯斷巖層走向的剖面上測量:
地層斷距:斷層兩側相當層之間的垂直距離(h。)
鉛直斷距:斷層兩側相當層之間的鉛直距離(hg)
水平斷距:斷層兩側相當層之間的水平距離(hf)
正斷層中水平斷距為斷層兩側相當層拉開的水平距離,
逆斷層中水平斷距為斷層兩側相當層掩覆的水平距離
(Ahof中,Na為巖層傾角)
在垂直于斷層走向的剖面上測量
地層斷距:斷層兩側相當層之間的垂直距離(h,b)
鉛直斷距:斷層兩側相當層之間的鉛直距離(h,g,)
水平斷距:斷層兩側相當層之間的水平距高(hT)
如果被斷地層走向與斷層走向不平行,
hg=h'g',h'o'>ho,hT>hf
ffl3-7斷層滑昭和斷距
a.斷層位移在體圖;b,唯近丁?被斷地層正向的剖面圖皿垂直于斯浜上旬的剖面理!
ab-總滑距;4?—走向清距;4—傾斜滑距:u/n—水平滑距:,",一地層斷距iA"地贊斯能;
一帖直地層斷距,“一水平斷距ir一水平斯氈,。一方層演用:?一巖層反垓前
已知巖層傾角,從上述三種斷距之一,即可求出另兩種斷距:
已知水平斷距(hf)和巖層傾角a,則
地層斷距ho=hf*sina
鉛直斷距hg=hf*tana
斷層的
d.斷層位移立體圖;b.垂直于被斷地層走囪的制而圖0垂在于斯以走向的附而空
S—總常電MU—走向滑距"—Ml科肅距ME-水平精正法。一地會斷座“'。'一地W酒距,分類:
—附近地展斷距:〃/一水平斷柜小尸一水平斷距MT-巖層健用;UL巖層凡演電
根據斷
層兩盤相對運動:
正斷層:上盤相對下盤向下滑動。
逆斷層:上盤相對下盤向上滑動,斷面傾角>45°的逆斷層稱高角度逆斷層,斷面傾
角<45°的逆斷層稱逆掩斷層,規模巨大且上盤沿低角度斷層面遠距離推移的逆掩斷層稱推
覆構造。
平移斷層(走滑斷層):斷層兩盤沿斷面走向相對移動,分右行(右旋)和左行(左
旋)平移斷層。
根據斷層走向與被斷巖層走向的方位關系:
走向斷層:斷層走向與巖層走向基本一致
傾向斷層:斷層走向與巖層走向基本直交,與傾向平行
斜向斷層:斷層走向與巖層走向斜交
順層斷層:斷層面與巖層面基本平行
根據斷層走向與褶皺軸向或區域構造線之間的幾何關系:
縱斷層:斷層面與褶皺層面的交線同褶皺軸向一致或斷層走向與區域構造線一致。
橫斷層:斷層血與褶皺層面的交線同褶皺軸向直交或與區域構造線基本直交。
斜斷層:斷層面與褶皺層面的交線同褶皺軸向斜交或與區域構造線斜交。
斷層的組合類型:
1.階梯狀斷層:由若干條產狀大致相同的正斷層平行排列組合,當斷層面呈弧形彎曲,
形成抬斜斷塊
2.地塹:兩條以上走向平行,傾向相反的正斷層所組成,中間共有一個下降盤,形成
長條形盆地,如汾渭地塹,貝加爾湖地塹。
3.地壘:兩條以上走向平行,傾向相反的正斷層所組成,中間共有一個上升盤,形成
斷塊隆起山地。
4.環狀斷層:--系列弧形或半環狀斷層,呈同心環狀分布。
5.放射狀斷層:輻射狀斷層,平面上呈輻射狀排列的多條斷層組合形式,常與穹隆、
火山口相關。
6.疊瓦狀構造:一系列平行排列的逆斷層組合,其下部往往收斂成一主干大斷層,各
斷層上盤巖塊依次逆沖,在剖面上似瓦片狀疊伏。疊瓦狀構造中逆斷層的發育時間有先后,
后發育的逆斷層總是沿著構造運移方向,若掩覆于先發育的逆斷層的下盤,稱為前列式或背
馱式;若掩覆于先發育的逆斷層的上盤,稱為后列式或疊掩式。
7.雙重構造:疊瓦構造的頂板和底板均存在著更大的逆沖斷層,夾于頂板和底板沖斷
層之間的為夾塊。
斷層存在標志:
(一)構造標志:構造線和地質體不連續,地層產狀突然改變。
(二)地層的重復或缺失(六種情況)
(三)斷層面(帶)的構造特征:
1.擦痕和階步、反階步
2.牽引構造和逆牽引構造
牽引構造:斷層滑動時其附近巖層受阻產生拖曳而發生彎曲,彎曲突出方向示本盤
相對動向
逆牽引構造:發育在近水平巖層中的正斷層下盤,多以背斜形式出現(煤盆地和油
氣盆地)。正斷層傾角向下變緩,使上盤巖層向上突出,若巖層塑性小則生成反向正斷
層,在剖面上構成“Y”形斷層。
3.構造透鏡體:斷層帶中發育的呈一定方向排列、規模不等的透鏡狀巖塊。
4.斷層巖:斷裂帶中因動力作用被搓碎,研磨而形成的巖石,可伴有重結晶作用。
斷層角礫巖:角礫結構,略有磨圓的兩盤巖石碎塊,角礫內部無礦物成分和結
構的變化;
碎裂巖:碾搓,研磨得更細的斷層巖,顯微鏡下可見其顆粒細小;
糜棱巖和構造片巖:斷層帶內巖石顯著重結晶,顆粒變小并具面理的斷層巖,
是韌性剪切帶的標志。
(四)地貌和水文標志
1.斷層崖和斷層三角面
2.山脊錯斷,水系急劇轉向,河谷被切
3.橫切山嶺走向的平原與山嶺的接觸帶
4.串珠狀湖泊洼地和泉水的帶狀分布
5.巖體的線狀分布與礦化作用
(五)地球物理標志
不同巖石的密度、磁化率、電阻率、重力等物理性質不同,因此利用地球物理資料,
可尋找斷層。
斷層效應P44
斷層活動時代的確定
斷層形成于切割的所有地層中最新地層之后;
若上覆有新地層,則在其之前形成;
若無上覆地層,根據巖體穿插等關系,結合同位素年齡測定來確定時代。
大型活動斷層
裂谷
生長斷層:指斷層作用和沉積作用同時發生的一種斷層。躲發育在沉積盆地的邊緣,隨著斷
層活動,盆地不斷沉降接受趁機,故又稱同沉積斷層。
特征:1.一般為走向正斷層,大中型規模,主要發育在大中型盆地邊緣。
2.下降盤地層厚度大于上升盤。
3.生長斷層斷距隨深度而增大,地層時代越老斷距越大。
4.生長斷層上盤多出現逆牽引構造或反向斷層。
5.一般具有較長時期發展的歷史。
走滑斷層:即走向滑動斷層。指平行于斷裂帶走向發生相對滑動的大型平移斷層,如圣安德
烈斯斷層。
特征:1.走滑斷層的走向線在地殼上呈直線型延伸,產狀陡峻甚至直立。
2.斷層兩盤派生一系列雁列狀次級褶皺和斷層。
3.沿斷層帶兩側的地層、巖相帶或侵入體呈有規律的錯移。
4.斷層帶兩側有構造凹陷或構造凸起。
推覆構造:指?種請教平緩、規模較大、作遠距離推移的復雜逆掩斷層。
特征:較老巖層被推覆到較新巖層之上。山于后來的剝蝕,部分外來巖塊剝蝕掉形成局部露
出的原地巖塊,稱為構造窗,外來巖塊被大片剝蝕只有大片被剝露出來的原地巖塊上殘留小
片孤零零的外來巖石稱為飛來峰。
逆掩斷層及推覆體:逆掩斷層:使水平基準面縮短的斷層。在這個定義中:
1.并未對斷層面傾角作任何限定,至少有兩種情況表明斷層面的傾角是有變化的,1.逆掩斷
層面被褶皺了;2」一些呈犁狀的逆掩斷層面自淺部到深部傾角由陡變緩以至變為水平;
2.定義中也未對位移量作限定,因為斷層的位移大小同巖層的厚度與巖層的能干性有關。
斷層的活動機制
巖石碎裂的擴容理論:飛/
在圍壓和軸向壓力作用下,應力差從o增加到大約巖石TIT/
破裂強度的一半:巖石發生彈性變形,體積縮小。‘口it/
應力差繼續增長:微裂隙形成,巖石發生非彈性變形,1/V
體積膨脹。土一,「口
應力差達到巖石破裂強度:微裂隙大量形成并集中成為*昔
斷層面,巖石體積迅速擴大,微裂隙迅速擴展導致巖石圖8“巖石的獷容實蕓汨?MB刈
?花崗巖柱試件在IOOM308日下,軸向受壓HI
短,巖石的擴容過程在容積應變曲段中以粗或衰
巖石剪切位移的粘滑理論:
斷層的運動特征:一些地段連續穩定滑動(無
震蠕滑段);而在另一些地段沒有蠕滑,但產生
非常大速度的滑動,并發生地震(閉鎖發震段)。
發生地震時,斷層的瞬時滑動速度與巖石中彈性波速的量級相當。
應力集中,微裂隙形成并快速擴展,應力超過巖石的剪切強度,地震發生,應力降低。
安德生模式:
地表觀察:正斷層傾角一般較陡,逆斷層傾角一般較緩,典型的平移斷層多近于直立
狀態。
受控于斷層發育時的應力狀態(主應力軸的方位)。
地表平面沒有剪應力,在三軸應力狀態下,在一定深度必有一個主應力軸與地面垂
直,其余二主應力軸呈水平。
假定內摩擦角為30°,應力在垂直和水平方向上均無變化,巖石為各向同性。
若Q1直立,Q2、Q3水平,產生正斷層,斷層面傾角約60°。
若Q3直立,QI、Q2水平,則產生逆斷層,斷層面傾角約30°。
若Q2直立,QI、Q3水平,則產生直立的與Q1成30°交角的平移斷層。
所有斷層面均包含或平行于Q2。
只適用于淺層,面狀斷裂,各向同性的巖石。
地殼內的應力:
垂直正應力:上覆巖石的重力
非構造水平正應力:泊松效應
構造水平正應力:差應力
非構造水平應力:由上覆巖石重力產生的水平擠壓應力(泊松效應)
e空一必
%=*aEEE
v
哈弗勒模式:巖石的應力狀態完全來自于上覆巖石的重力,受力巖塊頂面是水平地面,其上
各點均承受l()5pa的壓力,巖塊各處密度相同;巖塊內任一水平面上各點承受的上覆壓力相
等,均為上覆巖石的重力;巖塊邊界無剪應力的作用。
第一種附加應力狀態:存在構造水平擠壓力C?
=<yXI=fcpgz+C
受力狀態:附加構造水平擠壓力C:°3=°==圍
假定巖石內摩擦角為26。,勢斷層為兩組傾角為32°的共輒逆斷層。
第二種附加應力狀態:巖塊邊界有剪應力
受力狀態:水平剪切力隨深度遞增。在巖塊底部為:°^=卮=*呻+C-匕
巖塊無旋轉,應力張量的對稱性要求垂直應力與水平應力平衡,因此在巖塊的兩側存在剪切
力。xz,在地表為零。所有水平應力的合力為零,左側水平應力=右側水平應力+。勿。
形成了向上凹曲、向左傾斜和向上凸曲、向右傾斜的兩組勢斷層。可以解釋:向造山帶傾斜、
呈疊瓦狀向前陸依次逆沖的犁狀斷層;基底隆起產生的逆斷層。
第四種附加應力狀態:巖塊底部分布著呈正弦曲線形式的附加垂直應力
非均勻介質中斷層與主應力軸關系:
安德生模式和哈弗勒模式:斷層與主應力軸位置的關系以均質巖石為前提。
天然巖塊往往包含著先存的力學弱面(層面、老斷層面、不整合面等),只要弱面上的剪
應力達到了抗剪強度,斷層就可順其發生。這些弱面的取向與上述模式中的斷裂面方位無固
,P為一弱面,與。?呈70°
夾角,AB為巖塊其余部
分的莫爾包絡線,CD是P
面的莫爾包絡線;
?將。3固定,把明依次
加大,構成應力圓I、
n、m.圓in的p點與CD
相遇,沿該弱面發生剪
裂,盡管它與。?夾角達
70°.
正斷層「申蜃駕福承盼石中的斷層作用
RQ
1.應力條件(據Hobbsetal.,1976)?圓in上的及都是穩定
正斷層是一定范圍內地殼深長的結果,即地殼處]噌嘆周啜K屈睛靜扃編伸狀
態。正斷層是一種使水平急轉面擴大的伸展斷層,重;晶凝牖主體屬于伸展斷層。
根據安德生模式,正斷層形成的應力條件是Q1直立,Q3水平。Q1可以使巖塊重力,
亦可以是火成巖體、鹽丘或基底斷塊等上沖或向上隆起的力引起的。Q3可以使較小的壓應
力,也可以是張應力。正斷層可以看做是水平橫向主應力Q3和鉛直方向主應力Q1結合產
生的。Q3越小,形成正斷層所需的Q1就越小,孔隙流體可以引發正斷層。
正斷層常有向深部斷層面變緩的趨勢。原因:在淺部,Q1值低,破裂應力圓靠左,與
包絡線相切的內摩擦角大,斷層面傾角也大。但是當深度增加,Q1升高,應力圓偏右,內
摩擦角變小,使斷層面傾角變小,另外,淺部富流體,空隙液壓較大,也是使應力圓靠左,
內摩擦角變大的因素。
2.構造背景
1.背斜軸部的局部拉伸
2.穹隆伴生的,正斷層
3.區域性水平拉伸
4.區域性差異升降
5.重力滑脫層
逆斷層——擠壓構造成因
1.受力條件
。1水平:水平擠壓
逆斷層是水平主應力(。1)與垂直主應力(。3)相結合而產生的。
。3越小,形成逆斷層所需要的。1就越小。
孔隙流體壓可誘發逆斷層(推覆構造)
2.逆斷層與褶皺的關系:
a:早于褶皺形成:剪開逆斷層
b:由褶皺進一步發展(翼部巖層減薄):延伸逆斷層
c:與褶皺同時發育:破裂逆斷層
3.階梯形斷層面:逆沖斷層沿斷層面滑動時會使斷層上盤的地層縮短,當縮短量達到一定
量時,逆沖斷層常要切斷強硬層向上擴展,遇到新的軟弱層再沿其滑動,結果形成階梯狀的
斷層面。
構造要素:斷坪:斷層面與巖層面大致平行
斷坡:斷層切斷巖層面
推覆構造形成機制
推覆構造:通常低角度,并有大規模位移的逆沖斷層。
空隙液壓在推覆構造形成中的作用:
空隙液壓抵消一部分載荷重力的作用(浮力),降低了推覆體自重產生的正壓力,因此
摩擦阻力也相應降低,因此較小的動力就能推動較大的構造巖體。
重力滑動VS重力擴張(內容及區別)
滑動:活動地質體山于自身重力在滑動面上從高向低作長距離滑動。主體斷層面向凹陷區傾
斜;推覆體后部被正斷層或主體滑動斷層所切。
擴張:巖石在重力作用下,垂向壓扁降低高度,并在水平方向上向靜巖壓力小的方向流動擴
展,從而產生水平方向的推動力形成逆掩斷層及推覆構造。主體斷層面向隆起區傾斜;推覆
體后部被更老的逆斷層所切。
區別:1.重力擴張所產生的推覆體候補是被更后面的逆掩斷層所企切。重力滑動的推覆體
的后部則被正斷層所切。
2.重力擴張作用實際是有重力導生出來的水平推動力,他只要求地面的足夠上隆,由此
產生的逆斷層面向隆起區傾斜。重力滑動主體斷層是向凹陷區傾斜的正斷層.
逆沖序列:逆沖斷層沿底部拆離斷層運動,并切斷強硬層向上擴展,這種的向上切斷強硬層
并與底部拆離斷層相連的斷層稱為分支斷層,斷層活動中往往是依次發育許多分支斷層,形
成逆沖斷層系。
逆沖斷層系:由逆沖斷層序列產生的由主斷層和分支斷層形成的逆沖斷層構造。最常見的為
疊瓦狀構造和雙重構造。
(1)疊瓦狀構造:由一個底部拆離斷層分支出多個分支斷層,并形成一個不對稱扇形構造。
根據主斷層的位置:首疊瓦扇(前展)、尾疊瓦扇(后展)
(2)雙重構造:由底部主斷層分出若干分支斷層形成疊瓦狀斷層,每個分支斷層向上再次
合并于一個主(斷層)滑動面,底部主斷層稱為底板斷層,上部主斷層稱為頂板斷層。這種
由頂、底板及其間疊瓦狀斷層形成的構造稱為雙重構造。
平移斷層:轉換擠壓(褶皺,逆斷層)轉換拉張(正斷層,拉分盆地)
Chapter8韌性剪切帶
韌性變形:永久性的、連續的固態變形,在晶體顆粒的尺度或者更大尺度下,巖石保持連續
性或者沒有脆性破裂.
不包括:碎裂流、軟的沉積物的變形、斷層相關褶皺
韌性變形的特征
應變速率與應力的關系
由熱導致的變形(T>0.5Tm,材料熔點的絕對溫度)
與圍壓弱相關
變形通過晶格缺陷的移動或者擴散來實現
剪切帶:剪切作用集中的地帶,包括剪節理、褶皺巖層的層間滑動以及各種斷層等。剪切帶
的寬窄不一,規模不等,但都具有強烈的剪切變形,剪切帶兩側的巖石幾乎沒有變形。
類型:
圖8-37剪切帶類型
a—脆性剪切帶;b、c—脆-韌性剪切帶;d-韌性剪切帶
韌性剪切帶:應變高度集中帶,應變向兩側邊界逐漸減弱;無露頭尺度上可見的不連續
面,但兩端巖石卻發生了明顯位移;典型斷層巖是糜棱巖;發育鞘褶皺、線理、面理等變
形構造。
特征:1.規模可大可小。
2.不存在露頭尺度上的不連續面,但兩側巖石卻發生了明顯位移,帶內巖石的變形
和兩側巖石的位移均系通過塑性變形實現。
3.坐標系:X軸平行于剪切方向,XY而是剪切面,Z軸垂直于XY面,YJ_X。相應
八,2,
_tan2。=——,cota=cosa+Y
的應變橢球:剪應變/二任夕,計算得:丫,其中,
e'是主應變軸Xf與x軸夾角,之前的平面標志體在xz面上的跡線與x周在變形前夾角
是a,變形后是a,。
4.應變高度集中帶,應變向兩側邊界逐漸減弱;
5.可分為緩傾斜的韌性推覆剪切帶、陡傾斜的韌性走滑剪切帶及垂直片理化帶。
6.常發育有礦物拉長或礦物集合體定向排列形成的S面理。亦可發育獄卒與剪切方
向平行的面理(糜棱面理或C面理),常發育鞘褶皺。
鞘褶皺:形態與劍鞘相似的褶皺。常見于韌性剪切帶中。由于發育的程度不同,有
時也可呈餅狀、舌狀等。其基本特征是:在垂直于褶皺長軸(X軸)剖面上的形態以
封閉的同心圓狀或眼球狀為典型,也有呈半封閉的Q型;在平行X軸垂直中間應變
軸(Y軸)的剖面上為不對稱的緊閉的倒轉或等斜褶皺,并發育軸面面理,其上發育
明顯的拉伸線理,線理長軸平行于褶皺的長軸方向,故為A型褶皺。鞘褶皺常成群
出現,以中小型為主,少數可長達數公里。
7.典型斷層巖是糜棱巖。
糜棱巖:韌性剪切帶中的典型斷層巖(>300℃)
(a)與原巖相比,粒度顯著漸小
(b)具有增強的面理、線理
(c)發育于較窄的強應變帶內
8.韌性剪切帶的動向確定——尋找XZ面,判斷剪切動向:
(1)S-C面理:銳交角指示鄰側運動方向。
(2)旋轉構造中的。碎斑和6碎斑形成的拖尾構造中尾尖指示鄰側動向。
(3)云母魚中云母(001)解理與魚尾的拉長,前者相當于S面理,后者相當于C
面理,魚尾尖指示鄰側動向。
(4)書斜構造:與殘斑或碎斑中微型剪切面的動向相同,與書斜式的正斷方式的
錯動旋向相反。
(5)壓力影:黃鐵礦壓力影中纖維狀晶體的非對稱式展布,壓力影尖指示鄰側動
向。
(6)層內緊閉小褶皺的不對稱發育。
面理、劈理和線理
面理:巖石整體中均勻分布的面狀構造
線理:巖石中均勻分布的線狀構造
劈理:按一定方向的平行裂面或潛裂面將巖石劈開成為大致平行的薄片或薄板的次生構造。
巖石的構造可以歸納為面狀構造和線狀構造,均有原生和次生之分。
原牛.構造:沉積巖的層理、巖漿巖中的流面、流線
次生構造:成巖以后經過變形產生的,包括面理和線理
?透入性構造:均勻地彌散于地質體中的構造,反映地質體作為一個整體均勻地發生了變形。
?非透入性構造:以一種不連續面分散于地質體中,變形僅發生在不連續面及其附近,將均
勻連續的地質體分成若干部分。
?片麻理:?成分層?先存沉積層?變質作用/巖漿分異
?S面理:韌性剪切帶中由礦物拉長或礦物集合體定向排列而形成的剪切帶內面理,面理上
可見礦物拉伸線理。
?糜棱面理或C面理:一組與剪切方向平行的面理。
?C面理:一系列與剪切帶邊界平行的次一級的強剪切應變帶,可由S面理逐漸演變而成,
也可以由顯微尺度的微小剪破裂面表現出來,常由細小的石英或云母等礦物的拉長拖尾所組
成。
?劈理域:由云母等層狀礦物或不溶殘余物質富集成的近平行或交織狀的薄條帶或薄膜。
其中原巖組分被強烈改造,礦物或其集合體定向排列,是強變形域。
?微劈石:夾在劈理域之間的巖片,其原巖的組分和結構基本保留,由粒狀礦物組成,無優
選方位,是弱變形域。
?劈理成因:與塑性變形有關,主要變形機制為粒間運動、重結晶作用和壓溶作用。
(流劈理)山礦物平行排列,使巖石分裂成無數薄片,在固態流變過程中新生的面理。
(破劈理)巖石中密集、平行的剪切破裂面或壓溶劈理域。裂面的定向與礦物的排列無關
(滑
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