地质构造真的很难吗？看过这个就再也不会这么说了！

　　

　　

　　动图来源：挪威特罗姆瑟大学，Kare Kullerud

　　翻译：龚俊锋，季建清

　　版权归所属方所有

　　小桔整理了一系列的地质构造动图，可以将野外“静止”的地质现象和枯燥的地质理论完美地结合起来，必定是地质工作者的绝顶收藏！

　　01

　　沉积层理

　　

　　▲

　　沉积物在海底沉淀时，一般会形成水平层序。

　　经成岩作用，沉积物形成具有层理的沉积岩。

　　沉积层理属于原生构造。

　　02

　　不同机械性质的物质的变形

　　

　　▲

　　选取橡皮圈、口香糖、纸片作为实验对象，

　　橡皮圈和口香糖被拉长了，

　　纸片被撕成两片。

　　

　　▲

　　橡皮圈发生弹性变形，拉力释放，恢复原形。

　　口香糖和纸片发生永久变形，无法恢复原形。

　　03

　　变形的三个阶段——弹性变形

　　

　　▲

　　物体受到应力作用发生变形——应变。

　　变形的第一步是弹性的，未超过弹性极限时，

　　变形属于弹性变形。

　　此时释放应力，物体会回复初始形状和大小。

　　04

　　变形的三个阶段——塑性变形

　　

　　▲

　　随着应力变大，超过弹性极限时，变形变为永久性的。

　　此时释放应力，物体无法恢复原始形状和大小。

　　05

　　变形的三个阶段——破裂

　　

　　▲

　　应力继续增大，物体就会发生破裂。

　　弹性变形和塑性变形称为韧性变形。

　　破裂称为脆性变形。

　　物质受到应力作用时，它是发生韧性变形还是脆性变形取决于另一个因素——温度。

　　06

　　温度与变形的关系

　　

　　▲

　　选取蜡烛作为实验对象。

　　室温下，应力作用于蜡烛，发生断裂，

　　蜡烛发生脆性变形。

　　

　　▲

　　实验温度为45℃，应力作用于蜡烛，

　　蜡烛变软，不会断裂，

　　发生韧性变形。

　　地壳上部温度较低，这里的岩石一般发生脆性变形；地壳下部温度较高，这里的岩石一般发生韧性变形。

　　07

　　三种应力

　　

　　▲

　　作用于地壳的应力分为三种：压力、拉力和剪力。

　　地壳上部会形成断层，

　　压力形成逆冲断层，伸展形成正断层，剪切形成走滑断层。

　　地壳下部发生韧性变形，

　　压力使地壳形成褶皱，

　　拉力使地壳变薄延长，

　　剪力是地壳变形，形成剪切带。

　　08

　　脆性断层和韧性剪切带

　　

　　▲

　　地壳发生相对运动，

　　上部形成断层，岩石构造被断层切割，

　　下部发生韧性剪切，岩石构造被拉薄发生旋转，

　　中间有个过渡带。

　　09

　　节理

　　

　　▲

　　岩石标本受应力作用，依次发生弹性变形，塑性变形和破裂。

　　多数情况下，岩石会沿着两个方向发生破裂，

　　形成的构造称为节理，角度约为60°。

　　压力继续增加，节理发展成断层。

　　10

　　正断层

　　

　　▲

　　地层受拉力作用形成正断层。

　　11

　　地堑和地垒

　　

　　▲

　　地层因许多正断层作用发生的变形构造。

　　12

　　逆断层

　　

　　▲

　　地层受压力作用形成逆断层。

　　13

　　逆冲推覆断层

　　

　　▲

　　逆冲断层是指断层面的倾向于水平面之间的夹角较小的逆断层，

　　一般形成于陆陆碰撞过程中。

　　上盘老岩体可以被推移上百公里远，

　　被推移的岩体被称为推覆体。

　　14

　　走滑断层

　　

　　▲

　　地层受剪切作用形成逆断层。

　　15

　　褶皱的形成

　　

　　▲

　　棕色岩层代表石榴石云母片岩，黄色岩层代表石英岩。

　　岩石受压力作用发生变形，形成褶皱。

　　16

　　褶皱要素

　　

　　▲

　　褶皱的两个面称为翼。

　　两翼汇合形成的线称为枢纽。

　　连续的褶皱岩层的枢纽组成的面称为轴面。

　　17

　　向斜和背斜

　　

　　▲

　　一套岩层中，年轻岩层在上，年老岩层在下，

　　可以说岩石的层序是面向上的，

　　褶皱凸出的部分为背斜，下凹的部分为向斜。

　　如果不能确定岩石的层序是否面相上还是下，

　　凸出的部分称为背形，下凹的部分称为向形。

　　18

　　平缓褶皱——等斜褶皱

　　

　　▲

　　褶皱的翼与翼的夹角大于120°时，称为平缓褶皱。

　　翼与翼的夹角在70°和120°之间时，称为开阔褶皱。

　　翼与翼的夹角在30°和70°之间时，称为闭合褶皱。

　　翼与翼的夹角在10°和30°之间时，称为紧闭褶皱。

　　翼与翼几乎平行时，称为等斜褶皱。

　　19

　　对称褶皱——不对称褶皱

　　

　　▲

　　褶皱轴面的一翼与另一翼互为镜像时，称为对称褶皱。

　　20

　　倒转褶皱

　　

　　▲

　　上图褶皱原始状态，轴面左翼倾向向左，右翼倾向向右。

　　如果褶皱发生旋转，轴面两翼的倾向相同，

　　这样的褶皱称为倒转褶皱。

　　21

　　反转层

　　

　　▲

　　图示褶皱，蓝色岩层最老，绿色最年轻，

　　层序是面向上的，

　　截面的上半部分，层序面向上，岩石越往下越老；

　　截面的下半部分，层序面向下，岩石越往下越年轻，

　　这种现象称为反转层。

　　倒转褶皱的一翼面向上，一翼面向下。

　　22

　　褶皱枢纽方位

　　

　　▲

　　图示褶皱原始状态的枢纽是平行于水平面的，

　　可以说枢纽是水平的。

　　变化后的褶皱枢纽是倾伏的，

　　枢纽与水平线之间的夹角称为枢纽的倾伏角。

　　23

　　重褶皱

　　

　　▲

　　图示白色岩层发生两次褶皱作用：

　　第一次褶皱作用形成了等斜褶皱，

　　应力方向为右上和左下向中间挤压；

　　第二次使等斜褶皱再次褶皱——重褶皱，

　　新形成的褶皱属于开阔褶皱。

　　24

　　矿物旋转

　　

　　▲

　　均质岩的特点：矿物不存在定向排列。

　　均质岩受到不同方向强弱不一的应力作用时，

　　岩石会被压扁，

　　岩石中的板状和条状矿物会旋转到与某一平面平行，

　　这个平面与岩石发生变形的力的方向垂直。

　　若岩石呈板状，可称为岩石片理化了。

　　25

　　矿物生长的首选方位

　　

　　▲

　　粘土岩主要由粘土矿物的微小颗粒组成，

　　这些粘土矿物大多属于层状硅酸盐矿物。

　　随着温度和压力上升，粘土矿物发生变质反应形成白云母。

　　白云母在岩石形成过程中，片状白云母晶体定向排列，

　　与岩石变形方向垂直。

　　26

　　片理

　　

　　▲

　　图示倾斜岩层，倾角30°，

　　岩层中的板状矿物顺层排列。

　　岩石受到挤压应力作用，发生变形，

　　形成的板状矿物沿着与早期层理呈一定角度的方向生长，

　　形成的片理穿切早期的层理。

　　27

　　轴面片理

　　

　　▲

　　岩石受挤压应力作用，会形成褶皱和片理。

　　岩石变形时，已存在的板状矿物旋转到平行于某个平面，

　　与岩石的所受压力方向垂直。

　　岩石在褶皱过程中，

　　矿物会形成与褶皱的轴面平行的片理，即轴面片理。

　　28

　　变化的地壳

　　

　　▲

　　地壳受各种应力的作用会发生各种复杂变化。

　　图示岩层原始状态是一系列水平层状的沉积岩；

　　受到挤压应力作用，发生褶皱作用；

　　发生褶皱之后，岩层上部被剥蚀；

　　岩层被带到海平面以下，

　　沉积物不整合地覆盖在岩层之上，并发生岩化作用；

　　地壳受到拉张应力作用，形成正断层和地堑构造；

　　新沉积物沉淀并岩化。

　　29

　　柱状节理

　　

　　▲

　　玄武岩体结晶后温度仍保持在1000℃以上，

　　随后降温过程中，岩体发生收缩，

　　形成独具特色的六边形节理。

　　30

　　沉积物的沉淀

　　

　　▲

　　沉积物在海底沉积时通常呈水平状态，

　　新沉积物总是沉积在老的沉积物之上。

　　31

　　沉积岩与岩浆岩

　　

　　▲

　　图示岩浆沿着沉积岩裂隙上升，

　　在垂直裂缝中结晶形成侵入体的岩浆称为岩脉，

　　侧向贯入两套沉积层之间的岩浆形成岩床，

　　到达地表后结晶的岩浆称为喷出岩。

　　32

　　不整合

　　

　　▲

　　年轻的沉积岩与下部的片麻岩之间的边界

　　将两套产状不一致的岩层分开。

　　33

　　地壳剖面

　　

　　▲

　　图示多种地质现象及其特征

　　34

　　大陆地壳的组成

　　

　　▲

　　陆壳由三部分组成：造山带、大陆地盾和稳定地台。

　　造山带是指线性山脉；

　　大陆地盾是由古老的结晶质基底岩石组成；

　　稳定地台主要是由沉积在大陆地盾上的沉积岩组成。

　　35

　　陆陆碰撞

　　

　　▲

　　图示两块大陆的汇聚过程。

　　大陆间的洋壳在俯冲带被摧毁，

　　大量沉积物在两个大陆之间的盆地内出现，

　　增生楔带来的沉积物（绿色）从海底被擦掉，

　　临近大陆边缘的沉积物（黄色）被侵蚀掉。

　　大陆碰撞，右边的大陆将沉积物/沉积岩推到左边大陆之上，

　　洋壳的逆冲岩席和沉积岩被挤到两块陆壳之间。

　　36

　　喜马拉雅山脉的形成

　　

　　▲

　　大约40-50Ma前，印度大陆和欧亚大陆碰撞，

　　印度板块最北部被挤压到欧亚板块下面，

　　地壳明显增厚，形成巨型山脉。

　　37

　　山脉衰退的两种机制

　　

　　▲

　　1、大陆地壳的侵蚀和隆起

　　山脉形成之后，

　　硬的岩石圈为了在软流圈之上保持均衡状态，

　　地壳会扎的比正常情况下深。

　　山脉遭受侵蚀，逐渐变得平坦，

　　为了保持平衡，地壳根部会随着山脉的剥蚀而上升；

　　山脉被剥蚀殆尽，

　　其根部也会上升到与该处地壳厚度差不多的位置。

　　2、造山垮塌

　　山脉隆升太高，会沿着侧面发生垮塌。

　　地壳上部脆弱部分会因正断层作用而发生垮塌，

　　同时，地壳下部发生延伸变形，

　　山脉根部地带的物质会向两侧和上部流动，

　　陆壳变薄。

　　38

　　板块边缘类型

　　

　　▲

　　图示为两板块的三种运动方式：

　　1、两块板块背向运动——离散；

　　2、两块板块相向运动——汇聚；

　　3‘、两块板块平行运动，但方向相反。

　　39

　　汇聚型板块边缘——大洋板块与大洋板块

　　

　　▲

　　图示为太平洋板块俯冲到欧亚板块之下，

　　俯冲板块和上覆发生地幔发生部分熔融，

　　熔融形成的岩浆以火山形式喷出地表，

　　俯冲带上回形成连续的火山岛。

　　40

　　汇聚型板块边缘——大陆板块与大陆板块

　　

　　▲

　　图示为陆陆板块碰撞，俯冲带洋壳的消亡过程。

　　41

　　离散型板块边缘——大洋中脊

　　

　　▲

　　洋壳由4种岩石类型的岩石序列组成：

　　枕状熔岩、席状杂岩、辉长岩和超基性岩，

　　合称为蛇绿岩套。

　　42

　　离散型板块边缘——大陆裂谷

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　　▲

　　两个大陆板块相向运动时，会形成大陆裂谷。

　　大陆裂谷之下，地幔物质发生部分熔融，形成岩浆。

　　动图来源：webgeology.alfaweb.no

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