地質(zhì)力學new公開課課件

第四章動力大地構(gòu)造

—地質(zhì)力學-斷塊說系統(tǒng)第一節(jié)研究簡史E.Suss(1875)：從山脈平面形態(tài)及配置研究山脈成因F.B.Taylor(1910)：普遍存在第三紀弧形山脈，北半球弧向南凸起，南半球向北突起，此為大陸向中低緯移動，前緣擠壓，形成山脈，后緣拉張，形成裂谷(海洋)。李四光(1926):前緣擠壓－構(gòu)造變形－地質(zhì)力學張文佑：斷裂體系形成后的構(gòu)造活動－斷塊說?結(jié)構(gòu)面－表示巖塊形態(tài)的面狀構(gòu)造，可分為：

原生結(jié)構(gòu)面—地質(zhì)體中非構(gòu)造成因的面狀構(gòu)造，如地層層面、不整合面、火成巖中的流面等。

分劃性結(jié)構(gòu)面（斷裂面、節(jié)理面等)

次生結(jié)構(gòu)面

(構(gòu)造成因)標志性結(jié)構(gòu)面（褶皺軸面）?構(gòu)造線－結(jié)構(gòu)面與地面的交線第二節(jié)地質(zhì)力學

一、地質(zhì)力學的幾個基本概念（1）構(gòu)造要素（結(jié)構(gòu)面與構(gòu)造線）ABC二、地質(zhì)力學的邏輯思路1.外力作用下巖石的變形與破裂A:

在雙向壓力下，巖石首先形成與主壓應(yīng)力軸斜交的X形扭裂面，以及追蹤扭裂面產(chǎn)生的與主壓應(yīng)力軸平行的張裂面；B:

壓力進一步作用，形成與主壓應(yīng)力軸垂直的壓性結(jié)構(gòu)面；C:

在背形軸部，可形成垂直主壓應(yīng)力軸的張性構(gòu)造。2.地質(zhì)力學的邏輯思路材料在特定方向和大小的外力作用下，產(chǎn)生特定性質(zhì)和特定形態(tài)的破裂、變形組合；因此，可以根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的力學組合特征，推斷構(gòu)造運動的方向與來源：

實驗室過程：

外力(已知)

變形組合(已知)自然過程：

動力來源

構(gòu)造組合(構(gòu)造體系)結(jié)構(gòu)面力學性質(zhì)鑒定構(gòu)造序次和期次劃分構(gòu)造配套構(gòu)造模擬構(gòu)造型式構(gòu)造體系3.地質(zhì)力學研究的技術(shù)路線3.結(jié)構(gòu)面力學性質(zhì)分類壓性結(jié)構(gòu)面張性結(jié)構(gòu)面扭性結(jié)構(gòu)面壓扭張扭赤坭：上三疊統(tǒng)小坪組與下石炭統(tǒng)測水組之間的沖斷層郯廬斷裂舒緩波狀的結(jié)構(gòu)面及上沖擦痕（2）斷層面上常發(fā)育斜沖擦痕與階步斷層面上的擦痕與階步斷裂擠壓破碎帶中的構(gòu)造透鏡體（灌村）惠州抽水蓄能電站探硐，北東向f304斷裂兩側(cè)發(fā)育的壓扭性小型旋扭構(gòu)造（4）派生構(gòu)造廣從斷裂東支上盤的擠壓片理和構(gòu)造透鏡體2.張性（張扭性）結(jié)構(gòu)面力學性質(zhì)鑒定（1）斷面形態(tài)：斷口粗糙、斷面常為鋸齒狀貴東巖體（左）、共和巖體（右）被基性巖脈充填的張性斷裂，斷面呈鋸齒狀被基性巖脈充填的張性斷裂，斷面呈鋸齒狀沿張性拉裂帶充填的新生代基性巖脈群，切割中生代花崗巖（海南三亞環(huán)島公路旁）下莊礦田：被基性巖脈充填的張性斷裂，斷面呈鋸齒狀張性破碎帶中的花崗巖和方解石角礫，角礫菱角明顯，大小不一（2）構(gòu)造巖：角礫巖，角礫大小不等，棱角清晰3扭性（壓扭性）破裂結(jié)構(gòu)面一般特征：斷面平直，傾角常陡立，破碎帶規(guī)模小，其上往往只發(fā)育薄薄的斷層泥、動力被膜或糜棱巖，常具水平或近水平的擦痕。阿爾卑斯斷裂擦痕和磨光面斷面上的糜棱巖及近水平擦痕四、構(gòu)造型式的種類及構(gòu)造應(yīng)力場緯向構(gòu)造帶力學分析簡圖經(jīng)向構(gòu)造帶力學分析簡圖1.擠壓構(gòu)造型式●天山－陰山構(gòu)造帶：北緯40°30’-42°30’●秦嶺－昆侖構(gòu)造帶：北緯32°30’-34°30’●南嶺構(gòu)造帶：北緯24°-25°30’實例：中國主要緯向構(gòu)造帶2.山字型構(gòu)造（直扭）山字型構(gòu)造的力學分析實例：山字形構(gòu)造中國南嶺經(jīng)向和緯向構(gòu)造帶3.多字型構(gòu)造（直扭）FF－扭力；PP－壓應(yīng)力；TT－張應(yīng)力；C－壓性結(jié)構(gòu)面；S1,S2－扭性結(jié)構(gòu)面；t－張性結(jié)構(gòu)面多字型構(gòu)造的組合特征和力學分析實例：新華夏系分布范圍：中國東部定型時間：中生代總體走向：北東至北北東力學性質(zhì)：左旋壓扭性強度變化：東強西弱★基本特征島弧隆起帶:

千島群島－日本群島－琉球－臺灣－菲律賓邊緣海沉降帶：霍克次克海－日本海－黃海－東海－南海沿海隆起帶:

張廣才嶺－長白山脈－膠東半島－武夷山脈平原沉降帶：松遼平原－渤海－華北平原－北部灣內(nèi)陸隆起帶:

大興安嶺－太行山－貴州高原東部盆地沉降帶：巴音和碩盆地－鄂爾多斯盆地－四川盆地★地貌表現(xiàn)：三大隆起帶和三大沉降帶，自東向西為：新華夏系隆起帶與沉降帶位置示意圖紅色－隆起帶；黃色－沉降帶4.旋扭構(gòu)造★基本組成★力學分析惠州抽水蓄能電站近南北向弧形斷裂與環(huán)形構(gòu)造系北西西向主干斷裂關(guān)系示意圖，兩者相交的銳角指向指示區(qū)內(nèi)弧形斷裂為順時針扭動，而且力學性質(zhì)應(yīng)為張扭性?！飳嵗?－帚狀旋扭構(gòu)造藍色－硅化斷裂帶紅點－見礦鉆孔白點－未見礦鉆孔★實例2：帚狀旋扭構(gòu)造控礦－廣東南蓬山藍色箭頭為斷裂扭動方向，紅色粗箭頭為地塊扭動方向惠州抽水蓄能電站區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場