高等構(gòu)造地質(zhì)學(xué)試題及答案

一、 簡述當(dāng)前構(gòu)造地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的目的，是解決有關(guān)構(gòu)造背景、構(gòu)造形態(tài)和構(gòu)造成因等三個基本問題，在此基礎(chǔ)上建立構(gòu)造模式并進(jìn)行構(gòu)造預(yù)測。針對我國現(xiàn)階段煤田勘探工作的特點，制定了以當(dāng)代構(gòu)造地質(zhì)理論為指導(dǎo)、以構(gòu)造控煤研究為核心、以計算機(jī)技術(shù)為主要工具，區(qū)域構(gòu)造研究與礦區(qū)構(gòu)造研究相結(jié)合、深部構(gòu)造與淺部構(gòu)造研究相結(jié)合、宏觀構(gòu)造研究與微觀構(gòu)造研究相結(jié)合、定性分析與定量評價相結(jié)合、形態(tài)研究與成因研究相結(jié)合的科學(xué)思路。煤田構(gòu)造研究的主要內(nèi)容：1、 探討區(qū)域地質(zhì)背景對井田構(gòu)造的控制（1） 區(qū)域動力學(xué)背景研究（2） 基底及古構(gòu)造研究（3） 成礦區(qū)、帶劃分與聚煤區(qū)劃（4） 賦煤單元與賦煤單元區(qū)劃2、 查明礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)及其展布規(guī)律（1） 野外及井下實際觀測（2） 控煤構(gòu)造樣式研究3、 揭示構(gòu)造成因機(jī)制及構(gòu)造發(fā)展演化歷史（1） 構(gòu)造應(yīng)力場研究（2） 顯微構(gòu)造研究（3） 數(shù)值模擬分析（4） 沉降（埋藏）史模擬分析4、 構(gòu)造預(yù)測和構(gòu)造評價煤田地質(zhì)構(gòu)造研究的最終目的，是查明構(gòu)造對煤層賦存狀況的影響。煤系和煤層的保存是成煤原生作用和煤盆地演化改造作用疊加后的現(xiàn)在表現(xiàn)，煤炭資源的賦存狀況主要是指煤系或煤層的現(xiàn)在保存狀況，主要研究原型煤盆地經(jīng)歷次構(gòu)造運(yùn)動改造后的現(xiàn)存面貌、煤系或煤層的現(xiàn)今構(gòu)造格局和構(gòu)造樣式，揭示煤炭資源的賦存規(guī)律二、 如何理解“構(gòu)造解析”的核心思想“所謂‘解析’也是一種思維方法，即把整體分解為部分，把復(fù)雜的事物分解為簡單的要素加以研究的方法。解析的目的在于透過現(xiàn)象掌握本質(zhì)，因此，需要把構(gòu)造現(xiàn)象的各個方面放在矛盾雙方的相互聯(lián)系、相互作用中去，放到構(gòu)造的運(yùn)動、演化中去，看看它們在地殼、巖石圈的整體結(jié)構(gòu)中各占何種地位，各起什么作用，各以何種方式與其他方面發(fā)生相互制約又相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系等等”（馬杏垣，1983）。構(gòu)造解析是觀察、測量、分析和解釋地質(zhì)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)律及其演化的方法。強(qiáng)調(diào)在地質(zhì)調(diào)查過程中，進(jìn)行詳細(xì)地構(gòu)造觀察、測量和構(gòu)造制圖，著重各種結(jié)構(gòu)要素的幾何特性、力學(xué)性質(zhì)及其相互關(guān)系的認(rèn)識和分析，從構(gòu)造形變的發(fā)生、發(fā)展、復(fù)合、轉(zhuǎn)化等連續(xù)不斷地變化中，通過測量統(tǒng)計分析，去建立構(gòu)造事件發(fā)展的序列和相應(yīng)的構(gòu)造組合型式，以及構(gòu)造形變與變質(zhì)作用、巖漿活動、成礦過程的關(guān)系。構(gòu)造解析是地質(zhì)構(gòu)造定量研究的基礎(chǔ)。解析構(gòu)造學(xué)的目的在于，在高度活動的動力地球構(gòu)造觀指引下，用新的構(gòu)造方法學(xué)，進(jìn)行新一代的地質(zhì)構(gòu)造實踐。馬杏垣教授在一般構(gòu)造解析方法的基礎(chǔ)上提出八項基本原則：（1）構(gòu)造變形場；（2）構(gòu)造層次；（3）尺度；（4）疊加、置換、序列、世代；（5）構(gòu)造轉(zhuǎn)化與再造；（6）巖性介質(zhì)；（7）得失、增減，改組與分異；（8）構(gòu)造組合。這些原則體現(xiàn)了探索構(gòu)造現(xiàn)象內(nèi)在聯(lián)系和相互制約規(guī)律性的矛盾對立統(tǒng)一思想和具體問題具體分析的辯證方法。完整的構(gòu)造解析包括三個方面或主要步驟：首先是構(gòu)造幾何學(xué)分析，即對變形巖體幾何

特征、物理性質(zhì)、相互時空關(guān)系和應(yīng)變特征進(jìn)行觀察、描述和測量，搜集各種數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法、赤平投影網(wǎng)或電子計算機(jī)進(jìn)行圖解處理和分析計算。再就是運(yùn)動學(xué)研究，根據(jù)幾何數(shù)據(jù)，去追索造成現(xiàn)有構(gòu)造狀態(tài)和位置的相繼內(nèi)部和外郎運(yùn)動。然霄是動力學(xué)分析，去鑒定構(gòu)造過程中力的狀態(tài)，即研究構(gòu)造形變和造成它們的外力和應(yīng)力條件之間的關(guān)系，建立數(shù)學(xué)和物理學(xué)的模型。三、簡述逆沖推覆構(gòu)造的形態(tài)組合分類逆沖推覆構(gòu)造按照其形態(tài)組合綜合分類如下:四、比較伸展構(gòu)造與逆沖推覆構(gòu)造的異同@2-5-1不同逆沖斷層系的分類；最常見的是疊瓦狀逆沖斷層系.盲登瓦斷層系三、簡述逆沖推覆構(gòu)造的形態(tài)組合分類逆沖推覆構(gòu)造按照其形態(tài)組合綜合分類如下:四、比較伸展構(gòu)造與逆沖推覆構(gòu)造的異同以深部的逆沖縮短作用取代r地表的褶皺場短作用，沒有象典型的雙重構(gòu)造那樣

的-個聯(lián)合的頂板沖斷面（據(jù)Boyer和EHEtt原圖修改）,表3-6-3伸展構(gòu)造與逆沖推覆構(gòu)造的對比標(biāo)志 f*伸展構(gòu)造逆沖推覆構(gòu)造由拆離斷層面、上拆離盤（伸展外來由逆沖斷層面（滑脫面）、上盤（上系統(tǒng)、滑覆體）和下拆離盤（基底、覆系統(tǒng)、外來系統(tǒng)、推覆體、逆沖基本結(jié)構(gòu)原地系統(tǒng)）三部分組成。席）和下盤（下伏系統(tǒng)、原地系統(tǒng)）三部分組成"在拉張作用下形成的以正斷層為主體擠壓作用下形成的以逆斷層為主體組合成的構(gòu)造索組合成的構(gòu)造系地層層序地層缺失，使地層柱變薄地層重復(fù)，使地層柱增厚運(yùn)動方向上盤相對向下滑，水平伸展上盤相對上沖，水平收縮糜棱巖發(fā)育主要在下盤主要在上盤變化迅速，從上盤不變質(zhì)或淺變質(zhì)相造成變質(zhì)相帶的重復(fù)與倒置變質(zhì)相帶：可突變到卜盤的較深變質(zhì)相伴生斷層組合抬升斷塊、掀斜斷塊疊瓦沃沖斷層型式五、 花狀（式）構(gòu)造的類型與成因花狀構(gòu)造是走滑斷層系中又一種特征性構(gòu)造。剖面上一條走滑斷層自下而上成花狀撒開，故稱為花狀構(gòu)造。根據(jù)花狀構(gòu)造的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)可分為正花狀構(gòu)造和負(fù)花狀構(gòu)造。正花狀構(gòu)造是收斂性走滑斷層派生的在壓扭性應(yīng)力狀態(tài)中形成的構(gòu)造。一條陡立走滑斷層向上分叉撒開，成逆斷層組成的背沖構(gòu)造。斷層下陡上緩?fù)姑嫦蛏?，被切斷的地層多成背形，但不具彎滑褶皺性質(zhì)。正花狀構(gòu)造像一個細(xì)管的倒立錐體。。鑒別花狀構(gòu)造的準(zhǔn)則是構(gòu)造的平面和剖面的結(jié)構(gòu)以及區(qū)域應(yīng)力場等特征。如果是花狀構(gòu)造，則剖面上背沖式斷層向下匯總為一條陡立的走滑斷層，區(qū)域上顯示走滑斷層特點。負(fù)花狀構(gòu)造是離散性走滑斷層派生的在張扭性應(yīng)力場中形成的構(gòu)造。一套凹面向上的正斷層構(gòu)成了似地塹式構(gòu)造。塹內(nèi)地層平緩，淺部稍成被正斷層破壞的向斜，向斜也不具彎滑褶皺性質(zhì)。六、 比較構(gòu)造反轉(zhuǎn)與構(gòu)造演化的異同反轉(zhuǎn)構(gòu)造狹義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造定義為：構(gòu)造沉降逆轉(zhuǎn)為構(gòu)造隆起（Glennier,1981）；廣義的反轉(zhuǎn)構(gòu)造定義：構(gòu)造演化中伸展構(gòu)造系統(tǒng)和擠壓構(gòu)造系統(tǒng)相互轉(zhuǎn)換和相互作用的產(chǎn)物。與動力條件有關(guān)，是不同階段、不同地殼動力條件下、構(gòu)造變形或構(gòu)造體系的疊加與復(fù)合的構(gòu)造樣式。反轉(zhuǎn)構(gòu)造基本特征：1.正反轉(zhuǎn)構(gòu)造指先存的伸展構(gòu)造系統(tǒng)形成一系列正斷層及半地塹系、地塹系組合，然后再受到后期擠壓再活動，形成褶皺和逆沖構(gòu)造。這種先伸展、后擠壓的疊加或復(fù)合構(gòu)造。其特點是上盤的逆沖往往仍保留了較厚的沉積層，形成不諧和的構(gòu)造沉積關(guān)系。當(dāng)然，局部也會因剝蝕而不再保留正斷層發(fā)育時的較厚的沉積厚度。但新的層序有向上變粗的沉積序列。2.負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造先擠壓、后伸展的疊加或復(fù)合構(gòu)造。即先存的擠壓構(gòu)造系統(tǒng)中的褶皺和逆沖斷層，受伸展再活動，形成正斷層或地塹、半地塹系。是在先存的縮短構(gòu)造體系發(fā)生伸展作用時產(chǎn)生的。其鑒別特征是，原來逆斷層上盤的剝蝕層面上部形成了比下盤較厚的沉積層，而且有向上變細(xì)的正向序列特點。反轉(zhuǎn)構(gòu)造使得巖層上下斷層性質(zhì)不一致，而正常構(gòu)造演化應(yīng)該是一致的。七、簡述構(gòu)造過程物理模擬和數(shù)字模擬方法的基本原理，并對比其優(yōu)缺點構(gòu)造形跡模擬是在實驗室常溫、常壓下，在較短的時間內(nèi)完成，與自然界相比，除溫、壓差別巨大之外，時間差別更為突出。如褶皺的形成，是巖石在地下經(jīng)過漫長時間的柔性變形的結(jié)果，實驗室不能滿足這樣的條件，在常溫、常壓下也不可能用巖石來做模擬實驗。為了實現(xiàn)構(gòu)造模擬，人們采用轉(zhuǎn)換條件的辦法，選用柔性材料（泥巴、瀝青、凡士林等），以改變實驗和自然界構(gòu)造形成的時間比例。這樣人們在很短時間內(nèi)就能觀察到在自然界中要漫長時間才能形成的構(gòu)造形跡。地質(zhì)構(gòu)造變形數(shù)值模擬實驗的基本原理，是遵循自然科學(xué)規(guī)律，如物質(zhì)不滅定律、能量守恒定律等；并依據(jù)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科中已為人們認(rèn)識的基本規(guī)律為原理；依靠計算機(jī)先進(jìn)的綜合處理系統(tǒng)；并以固體地球科學(xué)資料為基礎(chǔ)所構(gòu)建的地質(zhì)模型為實驗研究本體。地質(zhì)構(gòu)造變形數(shù)值模擬實驗研究，不是單純的數(shù)據(jù)處理和圖像分析，它是采用數(shù)學(xué)物理方法對相關(guān)地質(zhì)學(xué)問題的科學(xué)描述，并采用理論分析和數(shù)值模擬實驗方法，對所描述的相關(guān)地質(zhì)過程進(jìn)行定量化的求解。因而，對能充分反映巖石圈及地殼變形的基本物理化學(xué)過程（如流體流動過程、熱傳遞過程、介質(zhì)變形過程、熱液流體的混合化學(xué)反應(yīng)過程和水巖化學(xué)反應(yīng)過程等）及其相關(guān)的基本科學(xué)問題的認(rèn)識和知識積累，是探討地質(zhì)構(gòu)造變形等復(fù)雜地質(zhì)學(xué)問題的基本前提條件。一般地說，地質(zhì)構(gòu)造變形數(shù)值模擬實驗研究先從簡單模型做起，簡單的幾何形態(tài)是數(shù)值模擬常采用的方法，能有效地認(rèn)識一些基本的科學(xué)問題，如溫度場的改變，導(dǎo)致流體的對流及含礦熱液系統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，再現(xiàn)成礦物質(zhì)的溶解與沉淀過程。由于地質(zhì)學(xué)問題的復(fù)雜性，既使對這些具有簡單幾何構(gòu)形，但能充分反映影響巖石圈及地殼變形的基本問題的求解，采用純數(shù)學(xué)分析的方法常常也是不太可能的。因此，研究和發(fā)展高級數(shù)值計算方法，及數(shù)值模擬技能的積累無疑也是為解答上述的這些基本科學(xué)問題進(jìn)行求解和探討地質(zhì)構(gòu)造變形而不可缺少的研究內(nèi)容。構(gòu)造物理模擬可以很好的研究各種構(gòu)造的形成機(jī)制，但是現(xiàn)今采