地质构造突出特征与机理研究

　　摘要：地质构造是在各种内外动力地质作用下形成的岩石变形产物，具体表现为岩石的弯曲变形和断裂变形等。其中，有内动力地质作用形成的构造，无论其分布范围、规模和数量等都占有绝对的优势，是构造地质学主要研究对象。地质构造无论对土木工程，还是确定油气勘探工程都有非常重要的意义，所以清楚的了解各种地质构造的突出特征及形成机理，对实际的工程需要有重要的指导意义。但本文重点分析地质构造：岩层接触及产状、褶皱构造和断裂构造的形成机理，以及比较突出的特征。
　　关键词：地质构造，突出，机理，特征
　　引言
　　人类生活在地球上生产及生活资料都来自地球，众所周知，对矿产资源，研究其形成及分布的规律性是关系能否合理开发利用的依据。地质学是以地球为研究对象的一门自然科学。主要研究固体地球的表层—岩石圈，研究其物质的组成，形成，分布及演化规律；研究地球的内部结构，地表形态及其发展变化规律。地质构造在地质学中占有很重要的地位，矿产资源的开采起初都是通过地质构造的认识经验积累发现的。尤其是油气资源的勘探开发，油气藏都是经过运移、储存在地质圈闭遮挡比较的地质构造内，对地质构造的认识，大大促进了我国油气资源区块的发现。本文重点对比较重要的几种地质构造简述其机理及突出的特征[1]。
　　1层状岩石的产状及其接触关系
　　层状岩石的产状是指其在地壳中的产出状态，这是研究地质构造形态的基础。层状岩石的基础关系是指地层在纵向上的相互关系，是确定地质构造形成时期的重要依据。因此，层状岩石的产状及其接触关系是研究地质构造的基础。
　　1.1岩层的产状
　　岩层的产状是岩层的空间方位和产出状态。其原始状态呈水平或近水平状态。岩层形成后，由于受到构造运动的影响，会产生不同程度的变形变位，其产状也会发生不同程度的改变。变形后的岩层有些可基本保持原有的水平状态，有的则产生倾斜、直立甚至倒转。因此，岩层的产状类型应该包括水平岩层、倾斜岩层、直立岩层和倒转岩层四种类型。本文只对最为常见的两种岩层分析：水平岩层和倒转岩层。
　　（1）水平岩层。岩层产状近于水平，倾角小于5度的岩层。水平岩层多出现在受构造运动比较微弱的地区。地质图上的特征有：地质界线完全受地形控制，表现为地质界线与地形等高线平行或者重合；岩层没有发生倒转的情况下，岩层时代愈新，其出露部位愈高，岩层愈老，其出露位置愈低，新地层一定位于老地层之上；水平岩层的厚度就是岩层顶、底面的高程差；水平岩层的露头宽度取决于岩层的厚度和地面坡度。在坡度直立的陡崖处，岩层顶底面的地址界线重合在一起，露头宽度为零。
　　（2）倾斜岩层。岩层面与水平面间的夹角在5—85度之间的岩层。绝大多数倾斜岩层是原始水平岩层构造运动、岩浆活动影响后产生变形的结果。倾斜岩层的露头形态即受到地形的影响，又受到亚曾产状的影响，其受地形影响的程度介于水平岩层和直立岩层之间。
　　1.2地层接触关系
　　不同地质时代形成的地层之间在纵向上的相互关系叫做地层接触关系。从成因特征上看，基本上可以分为整合和不整合两种类型。整合的特征：上下地层在沉积层序上连续沉积；岩性和所含化石是一致的；产状也基本一致。在确定不整合方面相对复杂一点，所有与地壳运动相关的地址作用产生的现象，都也可以作为确定不整合的标志：地层古生物方面的标志、沉积方面的标志、构造方面的标志和岩浆活动变质作用的标志。除了要有扎实的理论基础外，从事地质工作还要具备丰富的工作经验，才能准确的判断。
　　2褶皱构造
　　褶皱是指层状岩石（广义地讲是指具有面状构造的岩石）受力后所产生的弯曲变形现象，是岩石塑性变形的具体表现，这是一种十分常见的地质构造。
　　（1）褶皱的基本要素及同沉积褶皱。规模差异很大，大的可以达到几十甚至几百公里，小的甚至需要显微镜才能观察。褶皱的要素是描述和研究褶皱的基础。主要的要素有以下几种：核、翼、转折端、枢纽、轴面、轴迹等。
　　绝大多数的褶皱都是在岩层形成后受到构造力作用变形形成的，但是，也有一些褶皱在岩层形成过程的同时形成的，这是同沉积褶皱。这是一种非常重要的地质构造，对油气的勘探开发有十分重要的意义。主要有以下几个特点：多为开阔褶皱，上部地层在褶皱两翼的倾角一般都较平缓；褶皱为背斜时，核部地层厚度较薄，为向斜时，则相反；岩石的结构也受构造部位的控制，背斜顶部相对两翼为较浅水环境，因此该处沉积物的较粗，而处于翼部的沉积物颗粒则相对较细。
　　（2）褶皱形态研究的方法。①了解区域内总的构造轮廓。着手研究一个褶皱构造时，首先要分析小比例尺地质图，初步了解全区地质特征，确定调查研究褶皱构造路线②查明地层层序和追索标志层。这是基础工作，首先应进行地层研究，建立地层系统，确立地层单位，根据地震勘探和地面地质调查的结果，做出地下各层位构造图，有时为了方便观察，可以用特征较为明显的标志层。完③观察褶皱核部形态。褶皱核部形态随着深度的变化情况是复杂的，也是常见的。因此，在油气勘探时，应根据精度要求充分布置测线，弄清褶皱在地下深处的三维构造形态。④绘制褶皱剖面图。褶皱是形态复杂多变的立体形态地质体，它在不同范围、不同部位的切面上所出露的形态是不同的。垂直于褶皱枢纽方向绘制的剖面图叫横剖面图，平行于褶皱枢纽方向绘制的剖面图叫纵剖面图。
　　3断裂构造
　　断裂构造是指岩石所承受的力达到或超过其破裂强度时发生破裂变形而形成的构造。它是地壳或岩石圈中很常见的构造之一，在各类岩石中都有广泛的分布。根据岩石破裂面两侧岩块相对位移的大小，可将断裂构造分为节理和断层两大类。
　　（1）节理。破裂面两侧岩块沿破裂面无明显相对位移的断裂构造叫节理。节理的研究在理论上合实践上都有重要的意义，机理常是石油和天然气的主要运移通道和储集场所，在某些致密的储集层中，节理几乎是唯一的运移通道和储集场所。节理发育的密度和开启程度，不仅影响油气的渗透运移和聚集，还会影响油气的采收率。
　　节理与褶皱关系密切，常作为褶皱或其他较大型构造伴生或派生小构造出现，许多节理是在岩层形成褶皱、断层时产生的，受褶皱和断层的控制。简述一下褶皱形成过程中的伴生节理：①早期节理，在未发生褶皱之前，在岩层面上会形成两组共轭剪机理。②晚期节理，晚期节理是岩层受水平侧向挤压力作用而弯曲形成褶皱的过程中或褶皱后产生的节理。岩层弯曲形成褶皱时，在褶皱转折端顶部产生平行褶皱枢纽方向的纵张节理。
　　（2）断层。断裂两侧岩块破裂面有明显位移的破裂构造叫断层。断层和节理，就其力学性质而言，并无本质上的根本差异，断层往往是节理进一步发展而形成的。断层在地壳中分布很广泛，但其规模差异很大。断层的几何要素有以下几种：断层面、断盘和位移。断层的观察和研究是非常重要的内容。识别断层有许多标志，有的是直接标志，如山脉的错开和水系的转向，地层的重复与缺失，地质界线或构造线不连续。
　　结束语
　　地球是一个庞大而复杂的星体，地域差异巨大，经历时间悠长，地质过程复杂，地质学的研究需要不断的摸索和努力。而地质构造的研究，不能仅仅依靠基础理论，除了具备丰富的现场经验以外，先进的科学技术勘探也是必须的。
　　参考文献
　　[1]石玉章.地质学基础.石油大学，1996，2.
　　[2]冯增昭.沉积岩石学.石油工业出版社，1993.

《地质构造突出特征与机理研究》

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文章名称： 地质构造突出特征与机理研究

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