高級構(gòu)造地質(zhì)學(xué)試題(2012年)

1、西南科技大學(xué)研究生試題單 年級 2012 專業(yè) 地質(zhì)工程 2012-2013學(xué)年第 1 學(xué)期 考試科目 高級構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 命題人 梁 斌 共 1 頁 第 1 頁 1、活動斷層及其鑒別標(biāo)志（20分）活動斷層也叫活斷層、活動斷裂、活動斷裂構(gòu)造，是地球表面最重要的活動構(gòu)造形式?；顒訑鄬拥蔫b別標(biāo)志 對活動斷層的鑒別標(biāo)志有很多，歸納起來有：地層標(biāo)志、地貌標(biāo)志、斷層破碎帶標(biāo)志、地下水標(biāo)志、地震標(biāo)志、遙感標(biāo)志等等。1、遙感影像標(biāo)志 活動斷層在衛(wèi)星和航空遙感圖上常有顯著的線性影像標(biāo)志，表現(xiàn)為線性特征影像帶2 斷裂帶構(gòu)造變形與斷層位移標(biāo)志 斷裂運(yùn)動常常伴有強(qiáng)烈的構(gòu)造變形，形成個同類型的的構(gòu)造巖和不同變形構(gòu)造。常見

2、構(gòu)造巖包括斷層角礫巖碎裂巖、假玄武巖、斷層泥等?；顒訑鄬拥钠扑閹Оl(fā)育新鮮、松軟的斷層泥或未膠結(jié)的松散角礫巖、構(gòu)造楔、崩積楔。3地層與沉積標(biāo)志4地震標(biāo)志5、地貌標(biāo)志 不同性質(zhì)的活動斷層對地貌形成演化都具有顯著的控制作用，形成不同類型的斷層地貌。常見斷層地貌包括斷層陡坎、斷層三角面、斷層溝谷等。6、溫泉8地球物理異常 地球物理探測如電法勘探、地震反射、氡氣測量等能夠良好的揭示隱伏活動斷層的位置、產(chǎn)狀和性質(zhì)，地球物理異常反映斷層介質(zhì)與周圍巖層物理參數(shù)的顯著差別，是活動斷層鑒別的重要標(biāo)志。2、斷層活動性的研究方法（20分）（二）斷層活動性研究方法1.平均運(yùn)動速度的地質(zhì)估算 對重要活動斷層，野外確定斷層

3、運(yùn)動方向和不同時期位移量。在天然斷層剖面、探槽剖面和斷層破碎帶，采取斷層泥、斷層破碎帶方解石脈、斷層帶泉華沉積、斷層崩積楔物質(zhì)和斷層頂部蓋層沉積等合適測年樣品，通過熱釋光、光釋光、ESR測年、U系法測年和4C同位素測年，測定斷層活動時代，確定斷層位移形成時期，計算分析第四紀(jì)不同時期的斷層平均運(yùn)動速度。 也可以根據(jù)斷層切割地層與覆蓋地層的時代，估算活動斷層在第四紀(jì)不同時期的運(yùn)動速度。（添加任志棟云南）2.斷層運(yùn)動的數(shù)值模擬分析 應(yīng)用有限元反演方法，采用Super SAP有限元應(yīng)力分析軟件，在微機(jī)上進(jìn)行區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場和速度矢量場的數(shù)值模擬。 根據(jù)典型斷層平均運(yùn)動速度、現(xiàn)場應(yīng)力測量和GPS觀測資料，

4、確定受力方式;根據(jù)活動斷裂勘測研究資料確定邊界條件，根據(jù)中比例尺地質(zhì)圖確定巖石類型，根據(jù)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)資料選取各單元力學(xué)參數(shù)。3.斷層現(xiàn)今微位移監(jiān)測 根據(jù)地質(zhì)資料，僅能夠判斷活動斷層在地質(zhì)歷史時期不同活動階段的位移量，估算斷層在第四紀(jì)不同時期的平均運(yùn)動速度。而要獲得活動斷層的現(xiàn)今活動狀況，則需要對活動斷層的微動態(tài)進(jìn)行現(xiàn)代精密儀器觀測。斷層微位移監(jiān)測是研究斷層現(xiàn)今活動性的重要方法。4.地震觀測 地震活動與地震斷裂運(yùn)動存在密切關(guān)系，構(gòu)造地震空間分布能夠良好地反映地震斷裂的分布特征、空間產(chǎn)狀和活動規(guī)律。3、常見的顯微構(gòu)造及判斷韌性剪切帶運(yùn)動學(xué)的顯微構(gòu)造（20分）常見的顯微構(gòu)造：在應(yīng)力作用下，巖石發(fā)生脆

5、性或塑性變形，在其中產(chǎn)生了各種變形顯微構(gòu)造.常見的有顯微裂隙、波狀消光、帶狀消光、扭折帶、變形紋、機(jī)械雙晶、鑲嵌構(gòu)造、核慢構(gòu)造、壓力影、壓溶面理及出溶條墳等。 它們有著不同的特征，反映了不同的形成條件，涉及到不同的變形機(jī)制。（一）顯徽裂隙 顯微裂隙是指光學(xué)顯微鏡下可見的微細(xì)裂隙，它或限于晶內(nèi)，或穿過晶體，多呈不規(guī)則狀，平行狀或共軛狀產(chǎn)出，一般不破壞巖石或礦物的完整性。(二)波狀消光、帶消光及扭折帶 經(jīng)受過塑性變形的晶粒，在正交顯微鏡下，常顯示出不均勻的消光現(xiàn)象據(jù)其消光影形伏及界面特征，可將其分為波狀消光、帶消光和扭折帶。 波狀消光的主要特征是消光影呈扇狀、帶狀或不規(guī)狀連續(xù)地掃過顆粒，消光界面不

6、明顯。 波狀消光在石英、長石及其它造巖礦物中都可見，多發(fā)生在輕微變形的巖石中。隨著應(yīng)變的增大，波狀消共光現(xiàn)象逐漸減少，至完全消失。帶狀消光帶是一種較寬、界面較清晰的消光帶，消光帶由此帶到彼帶呈跳躍式的過渡。 若消光帶的界面更清晰、更平直，消光影的過渡更截然，則稱為扭折帶。 (三)變形紋 變形紋是礦物品體內(nèi)平直的或是長透鏡狀的薄紋層。 變形紋是巖石塑性變形的標(biāo)志之一，由變形紋的研究，可推斷出巖石的變形環(huán)境。 (四)機(jī)械雙晶 機(jī)械雙晶是在應(yīng)力作用由雙晶滑移所形成的雙晶，亦稱變形雙晶或機(jī)械雙晶。 機(jī)械雙晶在一些對稱性較低或粒內(nèi)滑移系統(tǒng)較少的礦物中，如方解石、白云石中，較易出現(xiàn)。（五）核幔構(gòu)造 核幔構(gòu)

7、造是應(yīng)變顆粒邊部或邊界處被細(xì)小的亞顆粒及重結(jié)晶顆粒所環(huán)繞的一種構(gòu)造，在糜梭巖中常見。（六）壓溶構(gòu)造 壓溶構(gòu)造包括壓力影、壓溶面理及壓溶縫合線等。 壓力影是常見的壓溶構(gòu)造，核晶和陰影兩部分組成。核晶主要為黃鐵礦、磁鐵礦、石榴石等能干性較強(qiáng)的礦物、巖石碎屑、晶屑及化石碎片等，多呈圃狀、方狀或透鏡狀。陰影成分為石英、綠泥石、方解石、白云母等。壓溶面理是另一種較常見的壓溶構(gòu)造。在壓溶過程中，由溶度不同的幾種礦物所組成的巖石，其中相對易溶礦物，如石英、方解石等逐漸被溶解、擴(kuò)散，相對難容的礦物，如層狀硅酸鹽礦物及碳質(zhì)、鐵質(zhì)粘土等難溶殘余則趨于呈帶狀集中。判斷韌性剪切帶運(yùn)動學(xué)的顯微構(gòu)造： 運(yùn)動學(xué)分析，主要是

8、利用變形顯微構(gòu)造判斷運(yùn)動方向。目前，應(yīng)用得最多的是利用變形顯微構(gòu)造判別簡單剪切的指向。 （1）旋轉(zhuǎn)標(biāo)志 旋轉(zhuǎn)標(biāo)志包括一些近等軸狀的較剛性和軟弱層中的能干層，在剪切過程中發(fā)生縮-脹和旋轉(zhuǎn)所形成的顯微構(gòu)造。如旋轉(zhuǎn)碎斑系、雪球構(gòu)造、不對稱壓力影、香腸構(gòu)造等。 （2）剪切標(biāo)志 剪切標(biāo)志為以剪切為主的，沒有或有很少旋轉(zhuǎn)分量的顯微構(gòu)造，S-C構(gòu)造等。1、旋轉(zhuǎn)碎斑系 變形巖石中，尤其是糜棱巖中，較強(qiáng)硬的礦物碎斑兩側(cè)，常發(fā)育由基質(zhì)或動態(tài)重結(jié)品物質(zhì)組成的結(jié)晶尾，由碎斑和結(jié)晶尾組成碎斑系。旋轉(zhuǎn)碎斑系內(nèi)的碎斑，尤其是長石碎斑，常發(fā)育一組或兩組斜列的剪切破裂面，或是沿解理裂開，或是沿剪切面裂開。與剪切邊界成高角度的一

9、組，其剪切方向與總體剪切指向相反。2、不對稱壓力影 壓力影由核晶及纖維兩部分組成。纖維的延伸方向住往代表拉仲方向。在簡單剪切變形中，核晶兩側(cè)的纖維常呈單斜對稱分，其分布形式指示了剪切指向。3、旋轉(zhuǎn)香腸體 在遞進(jìn)剪切變形中，處于軟弱層中的能干層，若其與軟弱層韌性差較大，開始常發(fā)育與剪切面斜交的破裂面，將能干層切割成角度不對稱的香腸體。隨著變形的繼續(xù)，香腸體沿著與總體剪切方向一致的方向旋轉(zhuǎn)，最終分離成獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)香腸體。 4、S-C面理構(gòu)造 S-C面理構(gòu)造是韌性剪切變形巖石中發(fā)育的一種特征性構(gòu)造，在顯觀和微觀尺度上都有所表現(xiàn)。 S面理為統(tǒng)計性的貫穿面理，是由剪切帶內(nèi)連續(xù)變化的S形面理體現(xiàn)的。在變形巖

10、石中常常表現(xiàn)為拉長顆?；蛑亟Y(jié)品顆粒的定向排列。 C面理為非連續(xù)剪切應(yīng)變面理。由一系列平行或近平行于剪切帶邊界的剪切應(yīng)變帶間隔排列而成4、礦田構(gòu)造及其研究的主要內(nèi)容（20分）礦田構(gòu)造：（二）礦田構(gòu)造研究的主要內(nèi)容 1、研究巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，包括巖石的基本力學(xué)性質(zhì)、巖石變質(zhì)(形)后的力學(xué)性質(zhì)、不同深度下巖石的力學(xué)性質(zhì)，等，以及上述性質(zhì)對成礦和礦化分布的控制作用； 2、研究各種控礦構(gòu)造類型，包括原生層狀構(gòu)造、褶皺、斷裂、裂隙、劈理、片理、侵入巖體構(gòu)造、火山構(gòu)造等在一定地質(zhì)環(huán)境中的發(fā)生、演化歷史及對成礦的控制； 3、研究控礦構(gòu)造的演化期次和發(fā)展階段，包括成礦前構(gòu)造期、成礦間構(gòu)造期和成礦后構(gòu)造期以及每

11、期構(gòu)造的發(fā)生、發(fā)展階段及它們對成礦的控制和破壞作用； 4、研究控礦構(gòu)造體系和構(gòu)造分帶性(包括水平構(gòu)造分帶、垂直構(gòu)造分帶)對礦床和礦床系列的形成和分布的控制作用。 5、研究礦液的運(yùn)移與構(gòu)造條件的關(guān)系，包括導(dǎo)礦構(gòu)造、儲礦構(gòu)造對礦液運(yùn)移和礦質(zhì)沉淀的控制作用。 6、研究礦石堆積的構(gòu)造圈閉條件(成礦構(gòu)造圈閉)，包括富礦體(段)形成的構(gòu)造(巖石)條件。 7、按礦床的成因類型研究各類礦床的構(gòu)造特征及成礦的構(gòu)造條件，如巖漿礦床、熱液礦床、沉積礦床和變質(zhì)礦床等。 8、研究礦田構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造的關(guān)系。5、斷裂構(gòu)造對成礦的控制（20分）斷裂構(gòu)造包括各種斷層和裂隙，對許多礦床的形成和分布起著重要的控制作用。在內(nèi)生礦床中

12、，斷裂常常是巖漿、熱液上升和運(yùn)移的通道礦液沉淀(儲礦)的空間。因而了解不同期次、規(guī)模含礦斷裂的空間分布、相互關(guān)系和產(chǎn)狀變化，則有助于認(rèn)識礦床形成規(guī)律，從而進(jìn)行成礦項(xiàng)測。（一） 斷裂構(gòu)造對成礦的控制1、斷裂構(gòu)造對礦田礦床的控制 斷裂構(gòu)造在成礦過程中常起著巖漿、熱液通道的作用，但往往只是在斷裂的某些有利部位才有礦田及礦床的產(chǎn)出。區(qū)域性斷裂的有利地段能夠控礦的原因在于這些地段巖石易于破碎，是巖漿和礦液易于滲透的通道 受大斷裂一側(cè)或兩側(cè)的次級斷裂所控制的礦田及礦床在我國較多。這是由于在兩組或兩組以上斷裂的交匯處，巖石破碎強(qiáng)烈，易于巖漿及礦液的活動。2、斷裂構(gòu)造對礦體的控制(1)礦體的分布與斷裂的關(guān)系

13、礦體的產(chǎn)出與斷裂構(gòu)造常有密切的關(guān)系，但通常直接產(chǎn)在大斷裂中的礦體較少，較多的礦體產(chǎn)出于大斷裂附近的次一級斷裂中，或受大斷裂附近多組次級斷裂的控制。大斷層延深大，故成為良好的運(yùn)礦構(gòu)造，將來自深部的礦液輸送到上部有利含礦層位中的次級裂隙中交代成礦。兩組或兩組以上斷裂的交匯常?？刂浦V體、礦柱的產(chǎn)出。許多脈狀礦床中礦體直接受裂隙構(gòu)造所控制，裂隙構(gòu)造可表現(xiàn)為單組，也可為兩組。有的則為多組。其組合形式復(fù)雜多樣，表現(xiàn)為平行式、交錯格狀式、雁行式、環(huán)狀、放射狀、S 形、扇形等多種組合形式。 巖石的化學(xué)性質(zhì)是影響礦體局部產(chǎn)出的重要因素，當(dāng)斷裂通過有利于發(fā)生交代作用的巖層時，礦化則易于富集。當(dāng)同一斷裂切過不同物理及化學(xué)性質(zhì)的巖石時，由于巖石化學(xué)性