第4章 地质构造
4.1 概述
地质构造(简称构造)是地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称,是构造运动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹,如岩层褶曲、断层等。
构造运动是一种机械运动,涉及的范围包括地壳及上地幔上部(即岩石圈),可分为水平运动和垂直运动,水平方向的构造运动使岩块相互分离裂开或是相向聚汇,发生挤压、弯曲或剪切、错开;垂直方向的构造运动则使相邻块体作差异性上升或下降。
地质构造是研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制及相互影响、时空分布和演化规律。地质构造作用和地质构造运动常常是不良地质作用起始和触发的重要因素。
狭义的地质构造一般限于变形机制方面的研究。通常把地质构造分为大地构造与小构造。大地构造是对区域性宏观构造演化的研究,主要用于区域构造稳定性分析评价;小构造局限于对工程建设场址区构造形迹的研究,用于场址和建筑物地基稳定性分析评价。大小构造相辅相成,是研究变形机制的成因环境条件和对工程影响因素的综合概括。
地球表层的岩层或岩体在形成过程及形成以后,受到各种地质作用力的影响,较少保留成岩时的原始状态,大多数都发生了形变。形成各种复杂的空中组合形态,表现出各种地质构造,最常见的就是断裂和褶皱。
地质构造的规模,大的上千公里,需要通过地质和地球物理资料的综合分析和遥感资料的解译才能识别,如岩石圈板块构造;小的以毫米甚至微米计,需要借助于光学显微镜或电子显微镜才能观察到,如矿物晶粒变形、晶格的位错等。从覆盖全球的大陆和洋底,到一块岩石标本,都有自己的构造。岩层岩体本身物理化学性质和形成的环境不同,表现出不同的构造特点,地质学家把他们作为重要的研究对象来追溯,认识历史上发生的各种地质变动。
地球岩石圈,已经发生着或正在发生着全球规模的地质构造运动,为了研究地质构造运动的机制、能量的来源、形态和发展规律,如前所述,不同学者提出了各种学术观点。这些观点对地质基础理论的奠定做出了很大的贡献,最为著名的为板块构造学说,它刷新了以往的地质构造理论。
板块运动被认为是地壳表层发生位置移动、断裂、褶皱以及地震、岩浆活动和岩石变质作用的总原因,属于内动力地质作用,它改变着地壳的构造,同时为地貌的基本骨架形成奠定了基础。
地质控制论,是中国科学院地质研究所张文佑等,继承与发展李四光的地质力学思想,吸取了“地槽地台说”“板块说”等的部分观点,在分析与综合中国及世界有关地质构造的大量地质、地球物理资料的基础上发展起来的基础理论。这一理论认为各类矿产资源的赋存都是受地质构造控制的,他提供了寻找矿产资源标志性地质特征,并成功地预测过我国储油盆地、铁矿分布。实际上这一理论也是工程地质的基本理论之一。