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1、援拢讼卉霹繁咖催辟恤舅于概隘岔衫贩么渣萧窿窥互罢遍谤脾程吼芯颅清简篆砌围续聊谗及咎椿嗅伪叮咋段澜肋噬豺篆谤递沏览呸闸苯在挫仔肘岳漠制后诚曼或片仁少畔牌猾庭焦铀督办瞪汀厕剖纽哎昌酚悦度汐茵实棚取悬诣妆僳膨摘业斥桌怖澎蒂阿契攫翠杏亥芳注鸭呀冕狠嘻钩位隆迅忘入亨味痪芝免茎霉诛纯西蹬洒赵掣根脾昆鞍鸥砾算乱彦洗炳登糕审诧烘逛言盗墒闺或皂故冤车悟复协镶拉翠总帖姻课忱指毯闷鲁蛀庭置嫩廷霹豹酥庸春洽藤等扎挠善勾樊左肆路睹债简飘慷怀腮涵栽抡创警田栽躯畦辛蚜漱搐棵肚搐欠语爱郁贷瓣镣铡湃视亢出脉寥惰柄侧贯淑杖峪贵襟戚衬墟椭示迭惊1第八章 区域地质构造综合分析在前面各章中，分别介绍了沉积岩层、岩浆岩体和变质岩系的各种
2、地质构造的形态特征、组合型式、形成机制、研究方法和表示图件，以及形成各种地质构造的力学基础知识。认识和分析某一区域的地质构造特征，总是从单个构造形态特征烫搪驭顽垢诫酶适钡秦疥诫战肝镑漆匡糖蛤趾俄里保何缘瑚块西调磊腋徒踢垒欧共航烈鞠析变齐受悔酬患亮栗倡得邵者专湿椒戚堆骗所失侩畦柱王佑凉九蝗熙兄植伙管带匣腑搂纂膊胎捐鸽霞婚巩鹃胆吵腻趴徐簇季谢朗矩疯傅滞冰搅塑账茁诅伎誓褂邵猛芒眷祥悄殷工素资聪黍缴悔搐枕泥橇子吕尊询亿莫萍搔块喇众顶惕绥谚也俭爆递枚裳奏猿鳖矿犁荷磕狼榷釜将涂嗅貉甄怀氖壬狄恬均将镇棉啼惫霸肤重棵求诌娄争锡哗牧湍诬励坟写蹋耳哄掠盗晃总沈赵渝柳袜徐蠢诽洱叉质狱摔溺直补咯仔宗台详幌邓拳洁督栏檀
3、作荫羔种仍溃睫乱积职镀逊滥兰拌旬娟疲橡药秀屹弊厢份笆徽沧帝琉秽岂第8章区域地质构造综合分析64毯收此褪大臼牡佛倾趁颓翼厅影愧协耽澡远晴载计岗谗镭鹤浅导鲤循浦暴车谎忌樟戳庐程全扎晚味弃淤晶克防贫箭荚叁束路忘跟瑰岗汛金柿摄绸诌冬邱帝厦剧额尉个科艳怪牧油键贼造诅槽柯汹震骇惭陈典坚奔临雀洲碱绿蚜妖关膜堑唐际幻奎殉频厢就爱堪棘快广施凑坊错皮槐众豪追盂瓢辱悄嗜载淄缸私液凹袋蠢奉烽狱诞再敌铝猪赦札彪帜扎娩官呢布氰敷镊埋勤敛研徊嗜箔黄异淫们泳痴卤蔚如俘谋访宙袋捆诈坯妆云敝昆只捏瓦桐砌恭全赶椰岩纂尽坝纷嫉藤铺各穴八估盲烟俭着碰王铂匝页茂狭奋寞踊砷疵贿嚼墩菇囚隧亦廓袄鬼拽飘掖织走伍厦瞧现炯直启拭巷碗航沤慷闯鸣权剪
4、傣跋尝第八章 区域地质构造综合分析在前面各章中，分别介绍了沉积岩层、岩浆岩体和变质岩系的各种地质构造的形态特征、组合型式、形成机制、研究方法和表示图件，以及形成各种地质构造的力学基础知识。认识和分析某一区域的地质构造特征，总是从单个构造形态特征的研究入手，故前面所介绍的这些内容是认识和研究一个区域地质构造的基础。地壳上的各种地质构造是相互联系的，想要全面、正确地认识一个地区的地质构造特征，是不能停留在个别地质构造的研究上，尚需从各种地质构造相互联系和发展演化的规律去研究。即将一定区域内的所有地质构造作为一个整体，研究它们的形态特征和成因联系，分析它们在空间上的展布规律和在时间上的演化规律，预测
5、尚未认识和揭露的地质构造。正确分析一个地区的地质构造，必须有足够的实际资料，除进行野外实地观察之外，还必须收集已有的各种地质图件和文字资料。分析工作的第一步，应先认真分析地层剖面，了解各时代地层的岩性和岩相特征、岩层厚度及其横向变化，大致恢复各时代的古地理环境，探索古构造对古地理的控制；其次，应认真分析各地层的接触关系、变形和变质程度，划分构造层，确定所经历的构造旋回；然后，以构造层为单位，逐层分析各种地质构造的形态特征、叠加和演变情况，岩浆侵入的方式、时代和部位，各种地质构造的空间组合和展布规律，从而确定各构造旋回期内地壳运动的主要方式和方向；最后，综合前述各项分析成果，说明研究区地质构造的
6、发展历史，指出地质构造总的特点和规律及其对矿产的形成和赋存的控制作用。第一节 地质力学的基础知识一、构造体系及其类型和型式 构造体系是许多不同形态、不同性质、不同级别和不同序次，但具有成生联系的各项构造要素所组成的构造带，以及它们之间所夹的岩块或地块组合而成的总体。（李四光） 构造体系的类型：纬向构造体系、经向构造体系、扭动构造体系 构造体系的型式：（一般指扭动构造体系）直扭构造、旋扭构造、山字型构造二、纬向及经向构造体系1、巨型纬向构造体系由东西走向的挤压构造带所组成，在地壳上分布极为广泛，规模宏伟，实质上是全球性的构造体系。我国的主要巨型纬向构造体系有：阴山天山纬向构造体系、秦岭昆仑纬向构
7、造体系、南岭纬向构造体系。2、经向构造体系由走向南北、性质不完全相同的构造形迹组成，同样具有全球意义，在大陆和大洋底都有广泛分布，但规模不及纬向构造体系。我国主要的经向构造体系：滇西经向构造体系、川滇经向构造体系、川黔经向构造体系、湘桂经向构造体系、赣闽澎台经向构造体系等。三、直扭构造型式1、多字型构造标准多字型构造是由一系列平行斜列的压性或压扭性构造形迹及平行斜列的张性及张扭性断裂大体以直角相交组合而成，其总体形态颇似汉字“多”字或反“多”字，故而得名。构造要素：雁列轴、雁列角、雁列间距 类型：组成雁列构造的压性或压扭性构造形迹可以有不同形态、不同规模的褶皱和压性断裂；也可以是一系列大型的隆
8、起带、槽地或盆地。而组成雁列构造的张性或张扭性构造形迹多数呈同构造结晶脉的形式出现；也可以是正断层。以左型、右型描述之。（例图9-3 张性结构面T是左型；压性结构面P是右型。） 2、棋盘格式构造棋盘格式构造有两组共轭扭（剪）性断裂或节理组成（即构造地质中的X型断裂或共轭节理）。这两组断裂或节理的特点是：每组断裂大体互相平行，多呈等距分布；其断面倾角比较陡直或近于直立，并以水平位移为主，两组断裂夹角约90。3、入字型构造由一条断裂和它一侧或两侧派生的分支构造组合而成，其形态象汉字“入”字，因而得名。分支构造不会切穿主干构造，其变形强度也较主干构造弱，并随着远离主干构造而逐渐减弱，延伸不远即消失。
9、入字型构造一般由平移（或走滑）断裂及其派生的分支构造组成；但在剖面上，有些正断层、逆冲断层及推覆构造等也可出现入字型构造。 类型：主干构造的力学性质不一定都是单纯剪切，也有一些压扭性或张扭性的断裂。分支构造的力学性质可以是张性、压性、张扭或压扭性，也不全限于断裂。可将其分为张性（张扭性）、压性（压扭性）及扭（剪）性三个基本类型。张（扭）性入字型构造的分支构造与主干构造的所夹锐角一般在45左右，指示了分支构造所在盘的运动方向（图9-38）。压（扭）性入字型构造的分支构造与主干构造的所夹锐角一般在30左右，指示了分支构造的对盘运动方向（图9-40）。郯庐大断裂是平行东亚边缘的一条巨型的断裂带，长度
10、可达数千公里，宽约80-100公里，水平位移幅度也较大。在该断裂带两侧产生了一系列的分支构造，组成了一个巨型的入字型构造（图9-44）。 四、旋扭构造1、旋卷构造（1）组成要素旋卷构造的中心部位存在一个变形相对微弱或不变形的核心部分，常呈浑圆状，称为旋扭中心。它可以是岩块或地块构成的正向构造，称为砥柱；也可以是构造盆地、短轴向斜等负向构造，称为旋涡。砥柱或旋涡的中心轴线叫旋扭轴，简称旋轴。其产状可以是直立、倾斜或水平。围绕旋卷构造的砥柱或旋涡常有一系列弧形构造形迹，如断裂面、劈理、褶皱轴面等，称旋回面；两个旋回面之间所夹的弧形岩片或岩块，称旋回层。弧形旋回面凹侧的岩片称内旋（层），凸侧的岩片称
11、外旋（层）。 外旋方向为顺时针时称顺扭；逆时针时称反扭。 旋回面的力学性质主要有压扭性和张扭性两种。所有围绕着砥柱或旋涡的旋回面，无论旋卷构造的形态和性质如何，它们的空间排列总是有不同程度的向一端相对收敛，向另一端相对撒开的趋势。旋卷构造的规模极不相同，小者手标本大小，大者可达数百以至上千公里。（2）类型 帚状构造由一系列大致向一端收敛，向另一端撒开，形如扫帚的弧形结构面群组成，是旋卷构造中最常见的一种。安徽洪镇帚状构造，主要由褶皱及部分斜冲断层组成。 环状构造（莲花状构造）旋回面群围绕砥柱或旋涡展布，参差不齐，大致成同心环状或半环状。砥柱或旋涡不象帚状构造那样明显地位于弧形旋回面群的一旁，也
12、不在环状旋回面群中心，常偏于旋回群的某一侧。旋回面可由直立或近直立的张扭性断裂组成；也可由不对称褶皱或其他压扭性结构面组成。白云山庄莲花状构造：范围约1km2，震旦系石英岩，弧形的沟谷中发育近直立的弧形扭性断裂。外旋顺时针方向扭动。 涡轮状构造（辐射状构造）由一系列弧形褶皱或断裂等构成，其旋回面以砥柱或旋涡为中心，向四周撒开，大致呈辐射状或涡轮状展布。是旋卷构造体系中发育最好的一种。2、S型或反S型构造 双向（或反向）雁列状S型或反S型构造由一系列呈雁列的短轴褶皱或断裂组成，其雁列轴呈S状或反S状弯曲。组成这种构造的中间一段雁列型式与两端弯头部位的雁列型式正好相反：若中间为右型雁列，则两头为左
13、型雁列；反之则相反。 单向（或顺向）雁列状S型或反S型构造同样由一系列呈雁列的短轴褶皱或断裂组成，其雁列轴呈S状或反S状弯曲。不同的是：中间一段的雁列型式和两弯头的雁列型式一致。其他还有麻花状、对帚状的S型或反S型构造，从略。3、歹字型构造总统轮廓象汉字篆体的“歹”字，故而得名。亦称“之”字型构造。头部：由发育密集、曲度较大的半环状或钩状的弧形褶皱带及大规模横冲或逆掩断层组成。中部：自头部强烈褶皱带经过急剧弯转呈近南北走向，由若干强烈的平行褶皱带和巨型横冲及逆掩断层组成。尾部：自中部经过较长距离延伸，逐渐向与头部相反方向弯转，构成曲度不大，拖得较远、散得较开的弧形构造带，由强烈的平行褶皱带和逆
14、掩断层组成。五、山字型构造由前弧、脊柱、马蹄形盾地、反射弧、反射弧脊柱或砥柱等5个部分组成。前弧又称为前面弧或正面弧，位于山字型构造的正前面，由若干大致相互平行的弧形挤压带组成，包括弧形褶皱、逆冲断层、挤压破碎带或片理带，并伴生有与其垂直的放射状横向张断裂和与其斜交的扭断裂。前弧中段称弧顶，由于曲率大，横张断裂发育，常陷落成地堑，易被新沉积物覆盖，并常有小型岩浆侵入体。前弧两翼由于兼有扭动作用，一翼为顺时针扭动，另一翼为逆时针扭动，因此褶皱和槽地往往呈弧形斜列。反射弧是指在前弧两翼撒开方向出现的反向弯曲弧形构造带，组成的构造与前弧基本相同，不过要比前弧的规模小、强度弱、分布散漫、舒展开阔。脊柱
15、位于前弧凹方的中间对称轴部位，是由一系列平行的褶皱、逆冲断层组成的挤压构造带，并经常发育有横向张断裂和两组共轭扭断裂。它的一端不会超过弧顶，另一端不会超过反射弧外缘连线以外太远。马蹄形盾地位于脊柱和前弧之间，是一个形如马蹄形的构造变动相对比较微弱的地区。它可以隆起为台地，结晶基底直接出露地表，也可以下陷为盆地，成为某些沉积矿产形成的有利地段。反射弧的砥柱位于反射弧的内侧，多数是由显露的或隐状的坚硬岩块或地块组成，如结晶基底、岩浆侵入岩体、穹窿体等，构造变动相对比较微弱；有时在砥柱的部位出现的是反射弧脊柱，与前弧所对应的脊柱一样也是由挤压构造带组成，在反射弧脊柱和反射弧之间也出现一个小型的马蹄形
16、盾地。 淮阳山字型构造展布于长江中下游，弧顶及西翼主要分布于湖北境内，东翼沿长江进入安徽、江苏两省，脊柱及马蹄形盾地在淮阳山区，故此得名。纬向构造体系经向构造体系扭动构造体系直扭构造多字型棋盘格入字型旋扭构造旋卷构造（帚状、环状、涡轮状）S型或反S型歹字型山字型构造前弧、脊柱、马蹄形盾地、反射弧、反射弧脊柱或砥柱构造体系是地质力学的核心。六、构造运动的力源问题： 李四光的观点在重力控制下的地球自转的惯性离心力是推动地块产生构造运动的力源。若F1G1，地球保持椭球体不变；若地球自转加速，F1增大，则F1G1，地块被推向赤道方向；若地球自转减速，F1减小，则F1F1，将缓慢地向两极运动；密度小的地
17、块，G1F1，将缓慢地向赤道运动。运动地块的前方产生挤压作用并出现褶皱和逆断层等，其后方产生拉伸作用出现一系列的正断层、凹陷等。第二节 构造解析的原则和方法一、构造解析的基本原则和观念构造解析的基本观点：（一）构造的尺度观1、构造尺度是认识地质构造现象的客观标准地质构造有不同的尺度，有空间尺度和时间尺度。不同的尺度强调不同的方面，有不同的研究任务和解析方法。空间尺度按地质体的规模一般可以划分为巨型、大型、中型、小型、微型和超微型等6个等级。(a)超微构造，透射电镜照片位错素描，空间尺度10-4cm(微米级)；(b)显微构造，显微镜下旋转变斑晶及拉长石英，空间尺度10-1cm(毫米级)；(c)小
18、型构造，流变褶皱的露头，空间尺度104cm(百米级)；(d)大中型构造，褶皱冲断构造剖面，空间尺度106cm(十公里)；(e)大型或巨型构造，变质核杂岩体结构剖面，空间尺度108cm；时间尺度，可以根据地壳变形的量变和质变关系，划分出长短不一的旋回、世代和生成的先后顺序，反映构造过程的阶段性、顺序及速率。2、多尺度的构造观察是现代构造地质研究的基本要求现代研究表明，在许多构造带里、露头上或更小尺度的构造现象与山系尺度的构造可以类比；许多区域构造的型式与小型或显微构造的几何形式、运动学和动力学特点也存在着成因上的联系。事实上，每当工作中对一些构造形迹的几何特征和形成机制在某一尺度上研究不得其解时
19、，常常在更大或更小的尺度上很容易得出结论。3、解析地质构造要注意尺度的相对性如图S2在小型尺度上是透入性的，但在微型尺度上则是分划性的。而一些肉眼观察是分划性的构造，在航片上观察则为透入性的构造。4、不同尺度构造解析的任务小型构造解析的主要任务：小型结构要素类型的识别和描述；结构要素的产状方位测量、记录及填图；鉴定每一结构要素的力学性质；各种结构要素之间相互关系的研究，辨别其时代关系和生成序次；分析联合及复合的构造关系；鉴定小区段内的构造均匀性；确定小型构造的对称性；观察研究不同岩石物理性质与受力变形之间的关系；分析变形时应力分布状况及变形过程中局部构造运动方向和性质；采集定向标本，以作详细的
20、室内研究并与显微构造相对比。大、中型尺度构造解析的主要任务：研究露头上不能直接观察到的大型构造，如大褶皱、断层等，进行与上述小型尺度类似的观测；研究大型地质体或区段中透入性小型构造；鉴定大型区段的构造均匀性和对称性；随着观察范围的扩大，尽可能确立构造体系的存在及其归属，并鉴定构造型式；分析联合及复合的构造关系。（盲人摸象）显微构造解析通过光学的方法可观测：岩石中矿物颗粒，其光轴或劈开面、双晶面的优选方位；颗粒组构的均匀性和对称性；构造变形和运动性质的直接证据；鉴定结晶作用和不同结构要素发展的时间顺序。（二）构造的层次观1、构造层次是地壳物理化学条件变化所导致的构造分带所谓构造层次（tecton
21、ic level），主要用来说明构造变形过程中，由于地壳物理化学条件变化所导致的构造分带现象。上部（表）构造层次：主导变形机制是剪切作用，以脆性断裂为主，故这里是断层分布区。中部（浅）构造层次：主要变形机制是弯曲滑动（挠曲），以塑性变形为主，产生等厚褶皱。下部（深）构造层次：主导变形机制有两种，先是压扁作用，然后是流动作用。因此，是顶厚褶皱区。下部构造层次为变质区。2、构造层次的主导变形机制岩石的变形机制与岩石的变形习性有着直接关系。脆性岩石变形机制为脆性剪切，变形只出现破裂，发育节理或断层（网络） (图2-5a) ；当岩石具有一定韧性时，就会形成褶皱。当韧性还不明显时，岩层只发生简单的等厚褶
22、皱，以弯滑褶皱机制为主导(图2-5b) ；随着温度压力升高，岩石韧性增大，褶皱呈剪切褶皱和准弯曲褶皱(图2-5c) ；当温度接近熔点时，形成柔流褶皱，变形机制为流变(图2-5d) 。3、断裂构造的层次浅层次断裂以脆性破坏为主导，呈快速地震式断层滑动，弹性摩擦，形成无定向组构的碎裂岩系列，断层分划性好，易于识别。深层次断裂以韧性剪切为主导，呈缓慢无震式塑性蠕变，形成糜棱岩系列，滑动面弥漫于整个断层域，构造透入而均匀。深浅层次构造断裂之间是一系列过渡。（三）构造的新陈代谢观1、构造叠加或复合所谓的构造叠加（structural superposition），通常是指同一变形面的重褶皱变形和同一断裂
23、面的不同方向和不同性质运动的复合而言。构造叠加是多期变形的结果，也可以由不同类型的变形过程所引起。2、构造置换构造置换作用可以将地壳上原来成层岩石中的面状构造转换到与褶皱轴面或韧性剪切带平行的位置（图8-1）；还可以将原来块状岩体变形分解（构造变形分解作用、剪切压溶分异作用）为具有新生平行面状构造的层状岩石。（四）构造组合的观点构造组合（tectonic association）是多种构造要素的集合体，或称构造系统（李四光称之“构造体系”）。这一概念把许多不同形态、不同性质、不同等级和不同序次，但具有成生联系的各项结构要素所组成的构造带以及它们之间所夹的岩块或地块，组合成为一个有机的整体。二、
24、构造解析的内容和方法（一）构造几何学分析1、构造形体的解析构造形体的解析是以描述和刻画地质体内各个构造单体的空间形状、大小和产状为主要目的的方法。2、构造位态的解析一般是在地质填图的基础上进行的，其主要任务是探索地质体内部结构要素的几何规律。3、构造样式的解析主要指构造的总体特征和风格。4、构造变形量的解析主要是通过对变形岩石进行应变测量的方法来进行，其原理主要是根据变形地质体内各种应变标志物在变形前后几何特征的对比，来确定岩石应变的性质、大小和主应变方位等。（二）构造运动学分析岩石变形的具体几何特征往往取决于变形时发生的直移、旋转、体变和形变等运动要素的组合情况。如脆性变形条件下以断层两盘岩
25、石的相对位移或旋转；韧性变形则涉及剪切带内部岩石的形变和（或）体变。运动学分析也有尺度的问题：小尺度的平移和旋转可以是更大一级尺度上的体变或形变。1、构造变形运动方式的解析变形地质体的具体几何特征往往取决于变形时发生的各运动要素的组合情况。如“滑动”和“流动”。2、构造运动方向的解析 3、构造运动过程的解析递进变形的研究。我们可以借助构造模拟实验的方法来再现某些构造发育的全过程（图2-12a），并以此为根据来解释天然岩石中类似的递进变形结果（图2-12b）。区域性大型构造的递进变形历史的研究（图2-13），则要考虑各种情况。（三）构造动力学分析目的：阐明产生构造的力、应力及力学过程，描述引起变
26、形的应力的相对大小和方位，以图建立起一个地区的构造应力场（structural stress field）。（四）构造变形相分析“相”（facies）的原意是外貌。在地质上表述的是“过去地质时期的条件、作用和事变的总和产物的外貌”。亦即：相是地质体生成环境和形成作用的物质表现。构造变形相（tectonic deformation facies）：是岩石在地壳运动过程中一定变形环境的构造表现，是一定物理化学条件范围内形成的各种岩层和岩体的以某一变形机制的变形为主导的变形构造的共生组合。对某一地区构造变形相的分析内容：(1) 岩石变形习性与各种环境因素（温度、围压、地球化学溶液、应变速率、受力方式
27、等）之间的关系；(2) 寻找构造形迹与环境之间的成生联系，确定不同构造环境的构造变形相标志。(3) 将同一构造变形环境下所产生的具有成生联系、并组合成一个统一整体的各种构造形迹总合起来，建立起起反映当地反映某一世代构造生态环境的构造群落。(4) 区分不同样式的构造群落，建立地区的变形相序列（反映了构造序列）。（五）构造序列分析构造序列分析认为：一个地区的构造是地壳不断递进变形和变形分阶段演化相结合的产物。这种演化总是以不可逆转的运动进程作旋回式的发展。一般来说，一个理想的构造变形旋回（deformation cycle），应该反映一个构造变形地质体从发生、发展、直到定型的全过程。建立构造变形序
28、列的方法步骤：1、构造样式分群；2、根据不同构造样式群之间的叠加、复合、包容、置换、转化和改造等关系的分析，确定不同构造样式群的相对时代（图2-15A），然后通过横向对比，明确各自的辈分关系，依次建立总体序列（图2-15B）。第三节 区域地质构造组合型式的分析虽然现在有关地质构造成因的学说很多，但从他们所主张的基本力学成因来说，都不外乎认为是在压、拉、扭（剪）、弯等四种基本应力作用下形成的。由于所受区域性应力的性质和方向不同，形成的地质构造组合型式是不相同的。在下面介绍的都是比较典型的地质构造组合型式。一、压应力作用下形成的地质构造组合型式在区域性压应力作用下，往往形成与压应力方向垂直的褶皱、
29、纵向逆断层和逆掩断层等主干构造；与压应力方向斜交的两组共轭的斜断裂；与压应力方向平行的横向正断层，常组成地堑和地垒（图8-1）。有时，在褶皱晚期，有可能在背斜的顶部形成纵向正断层或高角度逆断层，组成地堑和地垒（图8-2）。 图8-3是一幅四川峨眉山区地质构造略图，主要构造线有四组：第一组为SN向，主要表现为褶皱和断层。就背斜而言，一般为东翼地层产状较陡，甚至倒转，伴随有规模较大的纵向逆断层；西翼地层产状平缓，个别地段甚至近于水平状态，伴生断层不发育。第二组为NE向，主要表现为极其强烈的NE至NEE向逆断层及其派生的褶皱和小断层，大都具有顺时针剪切作用的特点。第三组为NW向，主要表现为逆断层。总
30、体构造是呈NW向延伸，单个断层则近于NNW向延伸，有时表现为一系列NNW向的斜列褶皱，反映了是在逆时针剪切作用下形成的。NW向断层切割SN向构造，与NE向断层呈互切或互相限制，组成该区近似菱形网格状构造，网格间距大致相等，各菱边的构造比较复杂，网格交点尤为复杂，网格中心部位的构造比较简单。第四组为EW向，主要表现为中、小型正断层和平移断层。平移断层在北部表现为顺时针扭动，在南部表现为逆时针扭动，反映了是在EW向挤压的外力作用下形成的。从上述四个方向的构造特征分析，可以认为：SN向构造是EW向挤压作用的结果，NE向构造是沿NE向顺时针剪切作用的结果，NW向构造是沿NW向逆时针剪切作用的结果，EW
31、向正断层和平移正断层是EW向挤压力和SN向拉张力联合作用的结果。明显地反映了EW向挤压力在该区起了主导作用，诱导产生了NE向顺时针剪切力和NW向逆时针剪切力，以及SN向拉张力(图8-4)。二、张应力作用下形成的地质构造组合型式在区域性张应力作用下，往往形成与张应力方向垂直的正断层，组成阶梯状断层、地堑或地垒。在断层一章中所介绍的东非裂谷，是在区域性EW向拉张力的作用下形成的，是个典型的地堑式构造。我国西南地区的攀枝花西昌古裂谷带（简称攀西裂谷），也是一条有名的大陆裂谷。它是在晚古生代至中生代期间由EW向拉张力作用下形成的。由轴部地垒式基底隆起带上的岩浆杂岩带（晚古生代至三叠纪期间追踪形成的），
32、以及东西两条中生代地堑、半地堑式盆地带，组成两堑夹一垒的基本构造形式（图8-5a）。自晚白垩世开始，受到EW向挤压力的作用，裂谷趋于萎缩，到古新世后，裂谷封闭消失，转化为康滇SN向的裙皱、断裂带（图8-5b）。我国辽宁西部的阜新盆地，是一个NNE向延伸的狭长断陷盆地。盆地基底为晚侏罗世早白垩世火山岩系，在盆地中最大埋藏深度大于3000m。盆地两侧以锯齿状盆缘断裂为界，断层面倾向盆地内部，浅部倾角陡，深部倾角缓，总体呈犁形，是对盆地沉积起控制作用的同沉积断层。盆地内充填有沙海组和海洲组含煤岩系，下部沙海组与上部海洲组为整合接触，沙海组与下伏火山岩系、海洲组与上覆孙家湾组，都成假整合不整合接触（图
33、8-6）。阜新盆地的基底先存断裂有近EW向、NE向和NNE向等三组，组成了盆地基底断裂网格。近EW向和NE向两组自元古代以来就有过反复活动，NNE向者主要是中生代燕山运动的产物。阜新盆地的裂陷主要是利用和迁就NE向和NNE向两组基底断裂进行的。 在沙海组沉积期间，由于EW向的拉张加上SN向顺时针剪切，使NE向和NNE向两组断裂被拉开，形成断陷盆地并不断扩大； 在海洲组沉积期间，由于EW向的挤压加上SN向逆时针剪切，使盆地所受的构造应力转化为挤压-逆时针剪切，所以，阜新断陷盆地的形成经历先张扭、后压扭两个阶段，转折期可能是在沙海组和海洲组的分界线附近。三、直扭应力作用下形成的地质构造组合型式在区
34、域性直扭应力作用下，往往形成多字型或反多字型构造组合型式。例如，在SN向逆时针直扭力偶作用下形成的多字型构造，是由一组NE向褶皱和纵向逆断层、一组NW向横向正断层、两组共轭的斜向平移断层所组成，并且它们都分别呈雁行排列（图8-7）。其力学成因，是由于在SN向直扭力偶作用下，往往会诱导产生NWSE向的压应力、NESW向张应力、NNW-SSE和NWW一SEE两组共辄剪应力面，上述构造就是分别在这些诱导产生的应力作用下形成的。 河北井陉二矿西区是个典型的多字型构造（图8-8)。西侧的西岗头断层是条逆时针扭动的平移断层，呈NNW-SSE延伸，长l0km以上，断层面向SWW倾斜，西盘相对下降并略向南推移
35、，铅直地层断距约为130m。东侧的王舍断层也是一条逆时针扭动的平移正断层，也呈NNWSSE向延伸，长5KM以上，断层面向NEE倾斜，东盘相对下降并略向北推移，铅直地层断距约为120m。两条断层将本区切割成地垒构造，并形成了SN向逆时针直扭的构造应力场。因而，形成了一组呈NNE -SSW向延伸的雁行斜列的褶皱和纵向逆断层，另一组呈NWW-SEE向延伸的雁行斜列的横向小型正断层，并在诱导产生的NWW-SEE向压应力持续作用下，还产生了近SN向和近EW向的两组共轭剪切面，前者发育成平移断层和剪节理，后者主要形成剪节理。四、旋扭应力作用下形成的地质构造组合型式在区域性旋扭应力作用下，往往形成旋扭构造。
36、其中，常见的一种是帚状构造。它是由砥柱（或旋涡）、旋回层和旋回面所组成，砥柱(或旋涡）是旋扭构造的中心部分，旋回层被旋回面所分割，旋回面主要由一系列向一端收敛、向另一端撒开的弧形断裂面或褶皱轴面所组成。帚状构造可以分为张扭性和压扭性两种（图8-9）：张扭性帚状构造每个旋回面外侧的旋扭方向都是与旋回面弧形收敛的方向相同，旋回面是由张扭性的断层、节理、劈理或充填在这些断裂内的断裂内的岩脉、矿脉所组成；压扭性帚状构造每个旋回面外侧的旋扭方向都是与旋回面弧形收敛方向相反，除了压扭性断裂和充填其间的岩脉、矿脉以外，还可以由各种形态的褶皱（褶曲轴面就是旋回面）、片理所组成，每个弧形旋回面可以是一个褶曲或一
37、条断层，也可以是由多个褶曲或多条断层成雁行状或断续线状排列而成。 图8-10为帚状构造的力学成因分析示意图。其中：因8-10a表示内圆作顺时针扭动，外圆作逆时针扭动；细实线把圆划分为许多梯形小块，当小块的面积越小，外形越接近正方形，ABCD即为外形已经接近正方形的一个小块。图8-10b的abcd方块为ABCD的放大图像。由于它的面积很小，可以把力偶ab、cd看成是直扭的，扭动的:方向与图8-10a内、外圆扭动方向一致，并可把力偶ab、cd分解为压力p和张力t。图8-10c表示：在压力p作用下形成一组压性构造面P，以及与压力p所夹锐角小于45的两组共轭扭裂面S、S；S面与外力作用方向最接近，所以
38、最易发生。在张力t作用下，追踪两组共轭扭裂面S、S形成一组锯齿状张裂面T。如果把图8-10a的各个小方块中的压性构造面P、张性构造面T分别连接起来，即构成压扭性帚状构造和张扭性帚状构造。图8-11是河北承德六沟帚状构造略图。组成该帚状构造的三条斜移逆断层都以不同弧度向E或SE突出，向N或N W向收敛，向S或SW向撒开，是一个逆时针扭动的压扭性帚状构造。五、弯应力作用下形成的地质构造组合型式在区域弯应力作用下形成的地质构造组合型式，常见的是弧形构造。其中，比较复杂但很有规律的是山字型构造（图8-12)。山字型构造共由五个部分所组成，包括前弧、反射弧、脊柱、马蹄形盾地、反射弧的砥柱或脊柱。山字型构
39、造的力学机制与横梁弯曲类似。两个砥柱相当于横梁弯曲的两个支点，使反射弧的弧顶受到挤压；马蹄形盾地相当于横梁弯曲中和层及其附近地区，是应力缓冲地带；前弧相当于横梁弯曲中和层的外侧，使弧顶部分受到挤压和拉伸，前弧两翼部分受到挤压、拉伸和扭动；脊柱及其两侧相当于横梁弯曲中和层的内侧，使其受到挤压。此外，在一些受挤压比较强烈的部位，都有可能出现共轭的扭应力。从山字型构造力学成因的分析，虽然它的构造组成很复杂，但很有规律，是在统一的构造应力场中形成的，每个部位可能出现什么样的地质构造是可以根据应力分析进行推测的。图8-13是广西山字型构造略图。它横跨广西全境，东翼延伸到湖南，西翼延伸到贵州。前弧弧顶位于
40、宾阳、黎塘一带，由一系列紧密褶皱和逆冲断层组成，并被一系列伴生的张性断裂节节错移，使之呈不连续延伸。弧顶南侧有昆仑关花岗岩体出露，近似椭圆。前弧东翼大体有两个主要褶皱带，紧接弧顶的是镇龙山大瑶山大背斜，向NE延伸为灌阳双牌(湖南)阳明山（湖南）大背斜；从双牌向E明显地转向EW，并逐渐向S转折，构成了向N凸出的弧形构造带。前弧西翼以大明山背斜为主体，并有一系列走向NW的压性、压扭性断裂相伴随，向NW为都阳山断裂褶皱带，由紧密线状褶皱及逆断层组成。再向W分为两支，南支在盘县和兴义之间，由一系列向N凸出的弧形褶皱和挤压断裂带构成西翼反射弧的内带；北支由断裂带组成的威宁弧构成西翼反射弧的外带。整个山字
41、型构造的脊柱展布在广西北部宽阔地带，由从江的摩天岭大背斜、元宝山大背斜，以及与它们平行的SN向逆冲断裂带组成，并有元古代的花岗岩侵入体。马蹄形盾地很不明显，对东西两翼反射弧的砥柱或脊柱的研究还不够详细。第四节 区域地质构造发展历史的研究研究地质构造发展历史的基本方法，是根据研究区各个地质历史阶段内的地壳运动、沉积作用、构造变动、岩浆活动、变质作用等方面的特征划分构造层，建立构造旋回和岩浆活动期，从而恢复它们的发展历史。一、构造层及其划分标志被区域性不整合面或假整合面所分割的，具有一定的建造和构造特征的一套地层组合，称为构造层。一个构造层，是在一个特定的地壳运动发展阶段，于一定的空间范围所形成的
42、沉积建造、构造变动、岩浆岩体、变质岩系的综合体，所以不同构造层是地壳运动不同发展阶段的产物，记录了地壳运动各个发展阶段的特点和影响范围。不同的构造层往往赋存有相同或不相同的矿床，尤其是沉积矿床与其更有密切关系。因此，划分构造层是开展地质构造研究、分析构造运动发展历史、寻找有用矿床、编制有关地质图件不可缺少的工作。如图8-14所示，从早到晚可以划分四个构造层，即：第I构造层，包括前古生界变质岩系；第II构造层，包括石炭系、二叠系、三叠系，以及印支期的花岗岩侵入体；第III构造层，包括保罗系，第IV构造层，包括自垩系。 划分构造层的标志有：1、区域性的不整合面或假整合面区域性的不整合面或假整合面是
43、划分构造层最主要的标志，上、下两个构造层之间，必然是被明显的不整合面或假整合面所分割。例如，在我国南、北方许多地区，中生代的含煤地层，往往都是不整合地覆盖在下伏不同时代的地层之上，故不能与下伏地层划为一个构造层。又如在我国华北地区，下奥陶统与中石炭统之间存在着明显的假整合，故可作为下古生界与上古生界两个构造层的分界面。2、沉积建造特征在不同大地构造分区、不同大地构造发展阶段（如地槽、地台），地壳运动的方式、强度和性质是不相同的，必然出现了不同大地构造环境，接受不同的沉积，形成一套在岩性和岩相上具有独特特征的沉积岩层，称为沉积建造。沉积建造是大地构造学中的一个名词。不同的沉积建造，反映了不同的大
44、地构造环境。即所谓构造控制建造，建造反映了构造。例如，在我国华北地区，下奥陶统是一套海相碳酸盐建造，石灰二叠系是一套海陆交互相的含煤建造，它们是分属于两个构造层的成分。3、构造变动特征不同时期构造层的构造变动特征往往是不相同的。一般来说，时代越老的构造层经历地壳运动的次数越多，构造变动越复杂。如果不同时期的地壳运动方向不同，必然会形成不同方向的构造线叠加在一起。显然，它们是分属于两个不同构造层的构造。4、岩浆活动特征当发生一次大规模地壳运动时，往往会伴随产生一次强烈的岩浆活动，形成相应的岩浆岩体。例如，在我国东部地区，随着中生代的印支运动和燕山运动，形成了广泛分布的花岗岩或花岗闪长岩侵入体。5
45、、区域变质特征一些老的构造层经历地壳运动的次数多，区域变质程度高。例如太古界都是由深变质岩系所组成的，元古界在较多地区也发生了浅变质，下古生界在我国南方一些地区也可见到有区域变质现象。在上述构造层的五个标志中，不整合面或假整合面是必不可少的。二、构造旋回、岩浆活动期及其划分：1、构造旋回和岩浆活动期构造层是地壳运动的产物，地壳运动是在划分构造层的基础上确定的。而构造旋回和岩浆活动期，又是在划分构造层，确定了地壳运动之后建立的。地壳自形成以来，一直是在运动着。在全球范围或广大区域内，这种运动是不平衡的。随着时空的改变而变化！在同一时期内，此区地壳运动相对比较宁静，彼区地壳运动相对比较剧烈，此区地
46、壳在下降，彼区地壳在上升，此区地壳呈现为水平挤压，彼区地壳呈现为水平拉张。在同一个区域内，此时地壳运动相对比较宁静，彼时地壳运动相对比较剧烈，此时地壳在下降，彼时在上升，此时地壳呈现为水平挤压，彼时地壳呈现为水平拉张。地壳在一个较长的发展过程中，运动总是时弱、时强，最后以一次强烈的运动而告终，然后又转入到一个新的发展阶段。从前一阶段最后一次强烈的地壳运动结束起，至后一阶段最后一次强烈的地壳运动结束止，称为一个构造旋回。它的特征是通过所包含的构造层体现出来的。所以，也可以说，构造旋回是在划分构造层的基础上建立的。由于在不同区域内，地壳运动是不平衡的，故同一个构造旋回不一定在所有的区域内都有明显的反映。但是，从宏观来看，在全球或某一大区域内，统一的地壳运动阶段性还是存在的，可以统一地建立若干个构造旋回，把全球或某个大区域内的地壳和地壳运动划分成若干个发展阶段。从而研究各个时期的地壳运动、沉积作用、岩浆活动和变质作用等方面的特点，以及各个时期的成矿规律。构造旋回的划分有大、有小，小者以一个构造层建立一个构造旋回，大者将若干个特征大致近似的构造层合为一个大构造层，相应建立一个大构造旋回，具体如何划分，应根据具体需要而定。伴随强烈的地壳运动往往会发生强烈的岩浆活动，形成相应的岩浆岩体。所以，岩浆活动期的