地质构造包括哪几方面,地质构造有什么重点内容

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-01-01 23:21:20

一、构造地质学的研究对象和内容

地质构造:组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生变形时所形成的(诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其它)各种面状和线状构造等。地质构造主要包括褶皱、断层(也称断裂)、节理、线理、劈理和韧性剪切带等,其中的剪性剪切带本质上也是一种断层,不过它是韧性断层,而通常所说的断层一般特指脆性断层。实际上大型(脆性)断层的断面向下延伸到一定深度后就会变成韧性剪切带。

构造地质学:是地质学的一门分支学科,其研究对象是地壳或岩石圈的地质构造。主要研究由内动力地质作用所形成的各种地质构造的形态、产状、规模、形成条件、形成机制、分布和组合规律及其演化历史,并进而探讨产生地质构造的地壳运动方式、规律和动力来源。简单地说,构造地质学就是研究地质构造的几何学、运动学与动力学的一门学科。

构造尺度:地质构造在不同的观察规模上具有不同的几何形态特征,这种观察规模称构造尺度。

明确构造尺度的概念有两个意义:

(1)应该从多个尺度考察同一地质构造,才有可能对地质构造的几何形态得到完整的不同认识;

(2)同一地质构造从不同的构造尺度看,其重要性可能不同,因此对地质构造进行研究时应该清楚研究工作的清度需求,从而在相应的构造尺度对相应的地质构造进行研究。

构造层次:沿着地球深度方向,由于岩石所处的物理化学条件不同,岩石的主导变形机制不同,这就是构造层次(图1)。或者说。沿着地球深度方向,岩石的主导变形机制呈现出的一种层次性就是构造层次。变形机制呈现层次性必须导致地质构造呈现层次性,所以也可以把构造层次说成是:沿着深度方向,地质构造呈现的一种层次性。例如,在地表浅层,温度和压力都比较低,岩石呈现出脆性特征(泥岩、石膏、煤等特殊岩层除外),岩层变形通常以块断作用为主,岩石中一般不会形成大规模的褶皱,这个构造层次称为表构造层次。向下5~10km,温度和压力升高,岩石的塑性增强,岩石变形时通常以纵弯褶皱作用为主,这个深度称为浅构造层次。

地质构造包括哪几方面,地质构造有什么重点内容(1)

图1 理想的构造层层次示意图(据Mattauer,1973)

构造地质学以地质构造为主要研究对象,主要研究地质的几何学、运动学和动力学。

几何学的研究内容主要有三项:

(1)地质构造的空间产出状态如何?

(2)如何有效表述地质构造?

(3)此地质构造与周围其他地质构成何种地质构造组合?

运动学研究内容主要有三项:

(1)地质构造是如何形成的?

(2)地质构造是何时形成的?

(3)地质构造形成过程中岩石发生了多大的应变量?

动力学研究的内容主要有三项:

(1)地质构造是在什么力(挤压力、拉张力、剪切力)的作用下形成的?

(2)引起地质构造的力的大小和方向如何?

(3)此力是在什么时候、由何种机制诱发的?

在上面几项研究内容中,几何学研究是最基础的。只有在正确认识地质构造几何学的前提下才有可能对地质构造开展进一步的运动学和动力学研究。

在对地质构造进行几何学、运动学和动力学研究的过程中经常需要配合地球物理、钻井、古生物地层、地球化学和地质年代学等方法和技术手段配合。

二、构造地质学的研究意义

1.理论意义

阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序,探讨地壳构造的演化和地壳运动规模及其动力来源。高山、大海的形成机制;沧海桑田演变的机制

2.实践意义

应用地质构造的客观规律指导生产实践,解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题(图1)。

地质构造包括哪几方面,地质构造有什么重点内容(2)

图2 构造地质学在工程地质和石油天然气勘探方面的应用示意图

(A)隧道穿过断层带剖面图;

(B)油气成藏模式图之一:断层提供油气运移通道,背斜提供油气聚集圈闭

活动构造有可能影响大型工程的地基稳定性,还可能诱发山崩、滑坡、泥石流、地震等地质灾害。2008年5月12日发生的汶川8级地震就是由龙门山前的映秀-北川断裂诱发的(图3),这次地震造成6万9千余人罹难, 37万4千余人受伤,1万7千余人失踪。

地质构造包括哪几方面,地质构造有什么重点内容(3)

图3龙门山前诱发2008年5-12汶川8级地震的地质示意剖面图(据张培震等,2008)

三、构造地质学的研究方法

1.对不同岩石类型地区地质构造和不同尺度构造的研究方法不同

野外观察和地质填图始终是研究地质构造的基本方法。随着新的科学技术手段的出现,构造地质学的研究方法也随之发展,如地球物理、超深钻探、航空航天技术、计算机技术等。

2.构造解析

构造解析是对地质构造运动学分析的基本途径,一般是根据地层之间的不整合接触关系及各种构造间成因联系和交截、叠加关系,并结合沉积岩相、厚度以及岩浆活动等方面的分析,或配合同位素地质年代的测定资料,分析该区构造形成时代和发育顺序,划分构造发育阶段,恢复区域构造发展史,从而对该区地质构造有一个较为正确的认识。

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