百變地質(zhì)構(gòu)造

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    地質(zhì)構(gòu)造簡稱構(gòu)造，是地殼或巖石圈各個組成部分的形態(tài)及其相互結(jié)合的方式和面貌特征的總稱。常見的地質(zhì)構(gòu)造有水平構(gòu)造、傾斜構(gòu)造、褶皺、斷裂、以及巖漿巖作用產(chǎn)生的構(gòu)造等。

    基本類型

    地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)模，大的上千公里，需要通過地與地球物理資料的綜合分析和遙感資料的解譯才能識別，如巖石圈板塊構(gòu)造；小的以毫米甚至微米計，需要借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到，如礦物晶粒的變形、晶格位錯等。地質(zhì)構(gòu)造的基本類型有：水平構(gòu)造、傾斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造等。

    1、水平構(gòu)造

    原始巖層一般是水平的，它在地殼垂直運動影響下未經(jīng)褶皺變動而仍保持水平或近似水平的產(chǎn)狀者，稱為水平構(gòu)造。如第三系的紅層中常見。在水平構(gòu)造中，新巖層總是位于老巖層之上。

    2、傾斜構(gòu)造

    傾斜構(gòu)造是指巖層經(jīng)構(gòu)造運動后巖層層面與水平面間具有一定的夾角。傾斜巖層常是褶曲的一翼，斷層的一盤，或者由不均勻的升降運動引起的。

    3、褶皺構(gòu)造

    巖層在側(cè)方壓應(yīng)力作用下發(fā)生的彎曲叫褶曲。褶曲僅指巖層的單個彎曲，而巖層的連續(xù)彎曲則稱為褶皺。褶曲的基本類型有兩種：背斜和向斜。背斜是核部的巖層相對較老，兩翼的則較新的褶曲。向斜是核部的巖層相對較新，兩翼的則較老的褶曲。

    4、斷裂構(gòu)造

    巖石受應(yīng)力作用而發(fā)生變形，當(dāng)應(yīng)力超過一定強度時，巖石便發(fā)生破裂，甚至沿破裂面發(fā)生錯動，使巖層的連續(xù)性完整性遭到破壞的現(xiàn)象，稱為斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造包括兩類：按斷裂兩側(cè)的巖是否發(fā)生明顯的滑動，可分為節(jié)理、斷層。

    節(jié)理是指巖石破裂后無顯著位移的斷裂構(gòu)造；斷層是指巖層或巖體沿斷裂面發(fā)生較大位移的斷裂構(gòu)造。斷層的要素有：斷層面、斷層線、斷盤和斷距等。按斷層兩盤相對移動的關(guān)系，斷層類型可分為：正斷層、逆斷層、平推斷層、樞紐斷層等。

    原生與次生

    按照構(gòu)造形成的時間順序可將地質(zhì)構(gòu)造分為原生構(gòu)造和次生構(gòu)造，次生構(gòu)造是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的主要對象。

    原生構(gòu)造：

    在成巖過程中形成的構(gòu)造。火成巖的原生構(gòu)造主要是受巖漿流動與冷凝收縮的力的作用產(chǎn)生的，火成巖的原生構(gòu)造主要是受巖漿流動與冷凝收縮的力的作用產(chǎn)生的。分為原生流動構(gòu)造與原生破裂構(gòu)造兩種。原生流動構(gòu)造是固態(tài)物體在液態(tài)巖漿流動中形成的定向構(gòu)造，如由巖漿早期晶出的片狀、板狀礦物與扁平狀析離體、捕虜體的定向排列形成的流面，由巖漿早期晶出的柱狀、針狀礦物的定向排列形成的流線；原生破裂構(gòu)造有柱狀節(jié)理以及根據(jù)節(jié)理與流面或流線的產(chǎn)狀關(guān)系分出的縱節(jié)理、橫節(jié)理、斜節(jié)理與層節(jié)理。

    沉積巖的原生構(gòu)造主要是受地表營力的作用產(chǎn)生的。包括層理、層面構(gòu)造、層內(nèi)構(gòu)造與穿層構(gòu)造。

    ①層理構(gòu)造指沉積巖中的成層構(gòu)造，其成層性是通過沉積物的成分、粒度、色調(diào)的變化而顯現(xiàn)的。構(gòu)造層理是研究次生構(gòu)造的基本參考面，是一種重要的原生構(gòu)造。

    ②層面構(gòu)造主要指波痕、泥裂、雨痕、印模、蟲跡等，這類構(gòu)造發(fā)育于沉積巖層的頂面或底面，在野外可用來鑒別地層的頂、底面，以判斷地層層序的正常與倒轉(zhuǎn)。

    ③層內(nèi)構(gòu)造主要指限于某一巖層中的原生構(gòu)造，如粒序?qū)印⒔诲e層、層內(nèi)褶皺與層內(nèi)斷層等,其中除層內(nèi)斷層外,也均可根據(jù)它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點來鑒別地層的頂面或底面。

    ④穿層構(gòu)造主要指發(fā)育于多層巖層中的背斜或斷層，稱為同沉積背斜或同沉積斷層。同沉積背斜是在區(qū)域性地殼拗陷并不斷接受沉積的盆地中的局部上隆部位上逐漸發(fā)育的背斜，因此具有原始的上拱彎曲狀態(tài)，其軸部地層厚度小于翼部，軸部碎屑沉積物的粒度則大于翼部同一層沉積物的粒度。

    同沉積斷層又稱生長斷層是指與沉積作用同時活動的斷層，一般發(fā)育于沉積盆地的邊緣，具有正斷層性質(zhì)。盆地所在為斷層的下降盤，其地層厚度明顯大于斷層的上升盤，且斷距隨深度而增大，即地層時代愈老，斷距愈大。另外，韻律層也是一種原生的穿層構(gòu)造，是由多個粒序?qū)右佬虔B置而組成的。

    次生構(gòu)造：

    巖石形成以后受構(gòu)造運動的作用產(chǎn)生的構(gòu)造變形，是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要研究對象。次生構(gòu)造包括褶皺、節(jié)理、斷層、劈理、線理等。 

    按照變形性質(zhì)可分為：

    ①連續(xù)變形構(gòu)造。巖層連續(xù)性未受到破壞的構(gòu)造,變形性質(zhì)屬塑性變形,如褶皺等。

    ②非連續(xù)變形構(gòu)造。巖層被切割失去原有連續(xù)性的構(gòu)造，屬破裂變形的，如節(jié)理、斷層。 

    按照幾何要素可分為：

    ①面狀構(gòu)造。以幾何意義的面所表征的構(gòu)造，如褶皺軸面、節(jié)理面、斷層面、劈理面等。通常將具有系統(tǒng)性的面狀構(gòu)造稱為面理。

    ②線狀構(gòu)造。以幾何意義的線所表征的構(gòu)造，如褶皺樞紐、斷層擦痕、非等軸礦物的定向排列、兩個構(gòu)造面的交線等。各面狀、線狀構(gòu)造還可區(qū)分為抽象性的（如褶皺軸面、樞紐、二構(gòu)造面的交線）與分劃性的兩種。前者只具幾何意義而非具體存在，后者則是具體存在的面、線構(gòu)造。 

    根據(jù)面狀、線狀構(gòu)造在地質(zhì)體中的分布特點可分為：

    ①透入性構(gòu)造，指在地質(zhì)體內(nèi)在一定尺度上均勻、連續(xù)且按一定格式排布的面狀構(gòu)造和線狀構(gòu)造，如劈理、片麻理、片理以及各種小型線理；

    ②非透入性構(gòu)造，指非均勻、不連續(xù)且以分隔性方式產(chǎn)出于地質(zhì)體中的面狀構(gòu)造和線狀構(gòu)造，如節(jié)理面、斷層面以及大型的桿狀構(gòu)造、窗欞構(gòu)造等。地質(zhì)構(gòu)造的透入性和非透入性是相對于觀察構(gòu)造的某種尺度而言的，較大范圍的尺度上的透入性構(gòu)造在較小尺度上也可成為非透入性構(gòu)造；通常透入性構(gòu)造是針對小型構(gòu)造和顯微構(gòu)造兩種尺度而言的。

    構(gòu)造運動

    由地球內(nèi)動力引起巖石圈地質(zhì)體變形、變位的機械運動。構(gòu)造運動是由地球內(nèi)力引起地殼乃至巖石圈的變位、變形以及洋底的增生、消亡的機械作用和相伴隨的地震活動，巖漿活動和變質(zhì)作用。構(gòu)造運動產(chǎn)生褶皺、斷裂等各種地質(zhì)構(gòu)造，引起海、陸輪廓的變化，地殼的隆起和拗陷以及山脈、海溝的形成等。構(gòu)造運動在造成地殼演變的過程中起著重大作用。

    構(gòu)造運動主要表現(xiàn)為地殼的機械運動，但不僅僅局限于地殼的運動，通常還涉及巖石圈。一般情況下，構(gòu)造運動緩慢不易被人察覺。特殊情況下，構(gòu)造運動劇烈而迅速，表現(xiàn)為地震，由此還可能引起山崩、海嘯等等，在這些情況下，人們可以察覺到構(gòu)造運動。

    按照地殼運動方向劃分的類型可分為垂直運動（“升降運動”、“造陸運動”—沿地球半徑方向）、水平運動（ “造山運動”—沿地球切線方向）

    1．水平運動：指地殼在水平方向起主要作用的力，即與地面成切線方向的力（包括地殼的壓縮和拉張）作用下，地殼巖層所發(fā)生的運動，這種運動使相鄰塊體受到擠壓、或者被分離拉開，或者剪切錯動，甚至旋轉(zhuǎn)。水平運動主要使地殼的巖層彎曲和斷裂，形成巨大的褶皺山脈和斷裂構(gòu)造。因此，水平運動又稱為造山運動。

    2．垂直運動：地殼的垂直運動是指地殼塊體沿著地球半徑方向發(fā)生的上升或下降的運動。垂直運動常常表現(xiàn)為規(guī)模很大的隆起或拗陷，從而造成海陸變遷和地勢高低起伏。由于地殼上升使海水退卻，一部分海底稱為陸地；地殼下降，海水侵入，原來的陸地變?yōu)楹Ｑ蟆Ｒ虼耍�垂直運動又稱為造陸運動。

    小結(jié)

    水平運動和垂直運動使分析地形的形成的基礎(chǔ)，但是應(yīng)該指出的是，這兩種運動常常相伴而生，運動的結(jié)果都不能任意地加以分隔和區(qū)分，實際上兩者是相互聯(lián)系、相互影響的。

    糾結(jié)的褶皺

    在地殼運動的強大擠壓作用下，巖層會發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生一系列的波狀彎曲，叫做褶皺。從原理上講褶皺產(chǎn)生是個相當(dāng)簡單的過程，但是由于形成原因不同褶皺也分為很多種。

    1.向斜

    向斜是凹面的褶皺，形成時間越晚越靠近中心。向斜是典型的向下彎曲的褶皺，指向上方。它的頂部還會被侵蝕，所以我們只能看到它形成的邊緣。

    2.背斜
    背斜和向斜類似，只是跟它反過來。背斜是凸起來的褶皺，形成時間越早越靠近中心，側(cè)面常常是向斜。不過在現(xiàn)實中，還會發(fā)生斷裂和侵蝕讓二者分開。背斜常常會產(chǎn)生許多優(yōu)良的有氣圈閉地區(qū)，適合勘探石油。

    3.單斜褶皺

    單斜褶皺是指所有層都朝同一個方向彎曲，形成的原因有許多，最常見的還是地層結(jié)構(gòu)的差異壓實作用。

    4.尖棱褶皺

    這種褶皺常被石油公司稱為V形褶皺，顧名思義就是常呈現(xiàn)V形的褶皺。常常因為當(dāng)?shù)乜箟簯?yīng)力而形成，但要成型還需要一些非常具體的條件。總共有四個發(fā)展階段：曲形成核、平行褶皺、兩翼伸開/中間銳化、尖棱褶皺收緊。

    5.平臥褶皺

    平臥褶皺是被顛倒的褶皺，一個翻轉(zhuǎn)或是徹底倒轉(zhuǎn)的褶皺，有一定角度的軸向面，一側(cè)的地層被翻轉(zhuǎn)。平臥褶皺的軸線基本上保持水平。

    6.等斜褶皺

    等斜褶皺兩翼的角度在0°到10°之間，兩翼基本是平行的。

    7.穹隆

    穹隆在地質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)上是由于對稱的背斜彼此交叉并深入到彼此頂部形成的。它的形成原因是再折疊的水平應(yīng)力和大氣沖擊/穿刺作用(更深又更輕的部分向表面移動的豎直位移)。

    8.盆地

    盆地在某種程度上是與穹隆相反的褶皺，因為先前平躺在地面的巖層構(gòu)造變形導(dǎo)致大規(guī)模巖層結(jié)構(gòu)重構(gòu)。構(gòu)造盆地就是地質(zhì)凹陷。

    9.其他

    小結(jié)

    并不是所有褶皺都能輕易辨別開，也不是所有褶皺都能進行歸類(因為視野不夠好，或是地質(zhì)被強烈侵蝕，或是其他什么作用把褶皺隱藏了起來)。地質(zhì)褶皺很復(fù)雜，如果你在地質(zhì)學(xué)這個領(lǐng)域工作，有可能不會那么幸運遇到完全符合上述幾種類型的地質(zhì)褶皺。不過不要氣餒，正是因為地質(zhì)學(xué)有難度，它才成為我們了解且愛著的科學(xué)。

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