岩体几何形态和产状的研究

岩体产状的恢复~

岩体产状包括岩体的形态、规模及其与围岩的关系。岩体规模可在野外实际测量，或填图后在图上量得。岩体与围岩之间接触关系，可通过野外观察查清是否协调，这里着重介绍确定岩体形态的方法。
1.岩体接触面产状的观测
当找到岩体与围岩接触面露头时，可用地质罗盘直接测量其产状。当找不到接触面露头，可根据流线、流面或层节理产状推测接触面产状。根据所测量接触面的产状，结合深部资料，就可以确定岩体形态。
例如，在勘探我国某地金刚石矿床的过程中，曾经利用橄榄石斑晶在金伯利岩中形成的流动构造，去寻找有利的成矿条件和查明原生含矿岩体形态和产状。通过对橄榄石流线方位的统计测量，发现有的地段流线比较平缓，有的地段流线则较陡峻，而且在流线平缓处岩体厚度不大，在流线陡峻处钻探证实岩体很深，厚度很大。经研究查明，陡倾流线所在处岩体与围岩接触面较陡峻，系岩浆上升的通道。而缓倾斜流线所在处的接触面也较平缓，按照这两种产状的流线分布地段，恢复出岩体的形态及其产状，从而确定了金伯利岩岩筒的可能位置（图8-40）。

图8-40 某地金伯利岩筒流线构造示意图

（据武汉地质学院，1980）
2.岩体相带的划分
岩体在形成和冷凝过程中，由于不同部位的温度和压力不同，会形成不同特征的岩相带。地质学家常根据岩相带的分布规律来恢复岩体形态及其形成时的物理化学环境。所以，岩相带是岩浆岩体形成环境的反映。
侵入岩体，特别是中酸性岩体，一般从岩体的边部到中心，根据岩石成分、结构、构造和原生构造等，可划分为出边缘相带、过渡相带和内部相带等三个相带。
（1）边缘相带：位于岩体边缘，岩石常呈细粒斑状结构，原生流动构造和原生破裂构造明显，并存在大量捕虏体。边缘相带岩石成分和酸度，不仅与岩浆结晶分异作用有关，而且与围岩岩性有关。围岩为硅质岩石时，边缘相带岩石的酸度会相对提高；围岩为碳酸盐岩，酸度会相对降低；围岩为页岩等，边缘相带氧化铝的含量增高。同一岩体边缘相的宽窄与围岩吸热性强弱、接触面倾斜的陡缓以及岩体深度均有关系。
（2）内部相带：内部相带，又称中央相带，位于岩体内部，它是侵入岩体的主要相带。该带温度压力相对较高，散热慢，结晶速度慢，结晶程度较高，常为自形、半自形粗粒结构或似斑状结构，原生流动构造不发育，捕虏体小而少，甚至没有，岩性较均一，与边缘相带的成分比较偏酸性。
（3）过渡相带：位于边缘相带与内部相带之间。其岩性、结晶程度、原生构造发育情况等均介于内部相带和边缘相带之间。岩石多呈细粒斑状或中粒、中粗粒似斑状结构，原生构造较发育。过渡相带一般比边缘相带宽。
三个相带在岩性、结构构造、原生构造等方面的差别具有渐变过渡的特点，一般没有明显的突变界线。从许多研究结果来看，同一岩体由于剥蚀深度不等，往往不能同时出露三个完整的相带，何况某些岩体本身就不一定都发育有三个相带。此外，在划分岩体相带时，必须注意区别多次侵入造成的岩相带的相互叠加。先后两次侵入的岩体，它们的岩相带、原生构造互不协调，后期侵入岩体的岩相带及其流动构造必然要切割早期岩体的岩相带、流动构造和节理，前者含有后者的捕虏体，并有细脉贯入后者之中。据此，可以把后期侵入岩体区分开来。
一个岩体内相带的分布，能概括的指示岩体的形态及其接触面的产状。如相带呈长带状分布，则岩体是长条形延伸的，岩相带重复出现，则表示岩体顶部接触面产状可能是呈波状起伏的。
喷出岩体与侵入岩体一样，可根据成分、结构、构造等标志，将喷出岩体划分为表皮相带、底板相带和喉管相带。

地质构造的研究应包括构造的几何学、运动学和动力学的研究，以及构造发育、演化的历史分析。①构造几何学的研究是对各种地质构造的形态、产状和规模及其组合型式和相互关系进行观察、描述和测量; ②构造的运动学分析是根据构造几何学的有关资料和数据，去追索现有构造状态和位置的岩体在变形时，物质相继发生的位移、转动和应变等内部和外部的运动; ③动力学的研究则是探索构造变形时作用力的性质、大小、方向、应力场的演化以及外力与应力之间的关系; ④构造的历史分析是通过野外观察和室内对有关资料的综合研究，阐明各种地质构造的形成时期及其发育顺序。这几个方面的研究是相互联系、相辅相成的。对构造形态进行几何分析则是构造地质学研究的基础，有了构造几何分析的基础，才可能正确分析地质构造的演化历史和成因，进而对各个地区的构造分析资料及其他方面的资料进行综合分析，从而揭示出地壳构造的形成和发展规律。
尽管对不同岩石类型地区地质构造和不同尺度构造的研究任务和方法各有不同，但是，野外观察和地质填图始终是研究地质构造的基本方法。通过野外观察填绘的地质图，不仅可反映出一个地区各种岩层和岩体的分布，而且根据岩层和岩体的产状、相互关系和各自的时代，可以认识该区各种地质构造的形态、组合特征和发育史。通过绘制剖面图和根据地面的构造形态观测及钻井和物探等提供的资料，编绘构造等高线图和等厚图，能较好地反映地下构造形态的特征。
研究地质构造的形态、产状及其相互关系，一方面是采用填绘地质图、编制有关图件以及相应文字描述的常规方法; 另一方面是通过对各种面状构造和线状构造要素的力学性质、产状和相互几何关系的系统观察和测量，应用极射赤平投影或电子计算机作数理统计分析和自动化成图，从而得出地质构造产状方位的型式和对称性的特征，为建立地质构造三维空间图像、分析构造变形机制和恢复变形历史等提供依据。Bruna Sander ( 1930) 在《岩石组构学》中提出的变形岩石显微组构的几何分析方法和运动学解释原则，经广大地质学家在实践中进行修正和补充，现已发展成为不仅可用于显微构造分析，而且也可以应用于中、小型构造乃至大型构造分析。
现代航空、航天遥感技术和航片、卫片的采用，扩大了观察地质构造的视域和深度，弥补了野外地质观察的局限性; 而钻探、物探等工程和探测技术的应用，为了解地下构造情况，提供了重要资料。
研究地质构造不能只满足于形态描述，还要应用力学原理，鉴定各个构造的力学性质和相互关系，并分析它们的形成机制和各构造之间的内在联系，以便得出区域地质构造的分布和演变规律。
研究地质构造形成的力学机制，常常需要进行模拟实验。例如根据相似原理，用泥巴、石蜡、沥青或凡士林等材料，做成某种形态和尺寸的试件，在设置的相应几何边界条件下，施加一定方式的力使之发生变形，观察其变形特点、应力与应变之间的关系，并将实验模型与自然界的构造原型进行类比，借以说明这种构造的形成、发展和组合关系以及构造变形的边界条件和应力作用方式。计算机的应用使构造地质的研究向定量的数理分析方向发展。如应用有限单元法来计算一定地区内的各点的应力方向和大小，进而对该地区的构造应力场做出数学模拟，据此，可以推断出相应的构造图像，并与该地区的地质构造特征进行比较。
对地质构造进行历史分析，一般是根据地层之间的不整合接触关系及各种构造间成因联系和交截、叠加关系，并结合沉积岩相、厚度以及岩浆活动等方面的分析，或配合同位素地质年代的测定资料，分析该区构造形成时代和发育顺序，划分构造发育的阶段，恢复区域构造发展史，从而对该区地质构造的规律有一个较为正确的认识。
在构造地质学研究中，还需与岩石学、地层学、地貌学及地球物理学等学科密切结合。

确定岩体形态对查明各类内生金属矿床的构造发展历史和成因具有重要意义。现在出露的岩体平面形态是深成岩体的一个任意水平截面。要恢复岩体的空间形态，必须填绘详细的构造图。填图内容主要包括各种地质界线、岩体和围岩的各类变形构造以及接触带内变形构造。必须查明接触面的倾向、倾角，并把地面测量结果与坑道中观察和占孔柱状图进行对比。此外，应注意接触带附近侵入岩体中异离体及长条状和板状矿物的原始方位、外接触带的宽度、接触带附近侵入岩中冷缩裂隙产状。任何一个侵入岩体的接触变质带，沿走向和倾向的延伸情况和形态都决定于岩体的形态和产状，通过对接触带的观察和测量即可得到岩体的形态和产状特征。如西班牙埃斯特雷马杜拉岩基中卡维萨—阿拉亚深成岩边缘发育了一套钾长石巨斑晶定向排列的片麻状构造，在外接触带，围岩发生片理化，并产生背冲型韧性剪切带，它们都是岩体侵入构造，根据上述特征恢复该岩体剖面形态为蘑菇状(图11.44)。

图11.44 西班牙卡维特—阿拉亚深成岩体构造图和剖面图

(据A.Castvo，1986)

1—逆冲剪节带；2—线理；3—变形带；4—钾长石组构

在研究侵入岩体形态时，应注意其接触面不一定是规则的和平滑的，其位置往往决定于侵入前的构造接触，有时在深处岩体沿裂隙分布并呈岩墙状，如北哈萨克斯坦帖朴尼亚克矿田的花岗岩类岩体(图11.45)。在利用接触带变形构造恢复岩体形态时，要注意区分由区域性构造运动产生的面状组构和由岩体侵位形成的变形构造。侵位构造主要分布在接触带附近，向两侧明显减少，变形程度也相应递减，而区域性构造运动产生的面理则穿越接触面。

图11.45 帖朴尼亚克矿床的概略剖面图

(据沃尔弗松)

1—闪长岩；2—凝灰质砂岩；3—石英矿脉；4—成矿前构造断裂；5—成矿后构造断裂

此外航卫摄影法和地球物理勘测方法——重力法、磁法等异常的形状、大小、轮廓及强度等对推断侵入岩体形态、规模和产状具有重要意义。

岩体边缘发育的流动构造和层节理也可反映岩体与围岩接触面一定深度的局部产状。可通过测量流动构造或层节理的产状推测接触面产状。

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景泰县15634408327： 岩浆岩的产状 - ？
梅相抒罗：[答案] 产状是指岩浆岩的产出状态 即岩体的形态 大小及它们与围岩的关系 一侵入岩的产状 整合侵入岩体:岩床 岩盆 岩盖 不整合侵入岩体:岩墙 岩脉 岩株 岩基 二 喷出岩的产状 中心式喷发 裂隙 熔透

景泰县15634408327： 侵入岩体的产状 - ？
梅相抒罗： 根据与围岩之间的接触关系,可将侵入体的产状大体划分为协调侵入岩体和不协调侵入岩体两大类. (一)协调侵入岩体 协调侵入岩体又称整合侵入岩体,指其边界面(接触面)与围岩中的层理、片理或片麻理平行的侵入岩体.它是岩浆沿层...

景泰县15634408327： 什么是岩浆岩的产状 - ？
梅相抒罗： 岩浆岩的产状是指岩浆岩在空间上的分布位置和分布形态.根据岩浆活动方式不同,可将岩浆岩的产状分为两大类,即侵入岩产状和喷出岩产状. 侵入岩的产状有岩基、岩株、岩墙和岩脉、岩床、岩盘、岩盆. 喷出岩的产状有火山锥、熔岩流、熔岩被.

景泰县15634408327： 矿物的产状具体是指什么东西?与成因相关的矿物形态亦或是其他的什么? - ？
梅相抒罗： 广义地说,是物体在空间产出的状态和方位的总称.狭义地说,可以是指矿床或岩层等等在空间的产出形态. 产状有三个要素,即走向、倾向和倾角.矿物的产状指矿物岩体结构面(层理面、片理面、断层面、节理面等)的空间几何状态.包括走向、倾向和倾角三个要素. 同时矿物的形态和结晶程度往往与形成条件有关, 所以研究矿物的形态也能帮助我们了解矿物的成因.

景泰县15634408327： 什么是岩层产状? - ？
梅相抒罗： 岩层在空间产出的状态和方位的总称.除水平岩层成水平状态产出外,一切倾斜岩层的产状均以其走向、倾向和倾角表示,称为岩层产状三要素.岩层面与水平面的交线或岩层面上的水平线即该岩层的走向线,其两端所指的方向为岩层的走向,可由两个相差180°的方位角来表示,如NE30°与SW210°.垂直走向线沿倾斜层面向下方所引直线为岩层倾斜线,倾斜线的水平投影线所指的层面倾斜方向就是岩层的倾向.走向与倾向相差90°.岩层的倾斜线与其水平投影线之间的夹角即岩层的(真)倾角.所以,岩层的倾角就是垂直岩层走向的剖面上层面(迹线)与水平面(迹线)之间的夹角.

景泰县15634408327： 如何测量岩面的产状? - ？
梅相抒罗： 岩层产状三要素:走向、倾向、倾角. 走向---岩层面与水平面的交线称为走向线,走向线两端的延伸方向称为岩层走向.两个走向相差180度. 倾向---岩层面上垂直于走向线并向下所引的直线称为真倾斜线,其水平投影线的方向即倾向,倾向与走向相差90度. 倾角---真倾斜线与其水平投影线之间的夹角. 表示方法:72度∠18度;72度--倾向;18度--倾角

景泰县15634408327： 喷出岩体的产状 - ？
梅相抒罗： 喷出岩体有三种2113基本类型:熔岩被5261、熔岩流和火山锥.它们的出现受岩浆喷出方4102式、熔1653岩性质和熔岩构造形态的差别控制. 熔岩被:又称熔岩盖,是一种规模巨大、范围广泛、厚度与成分相对稳定、产状平缓的喷出岩体....

景泰县15634408327： 构造地质学的简明教程绪论第一段是?？
梅相抒罗： 构造地质学主要是研究组成岩石圈的岩石、岩层、和岩体在构造作用中形成的变形现象(构造)的几何形态、组合形式及其形成和发展规律的一门学科.它的研究对象,大致整个地球的结构以及地壳的巨大单元,如大陆和大洋、山脉和盆地等的...

景泰县15634408327： 侵入岩体的原生构造有哪些 - ？
梅相抒罗：[答案] (一)流动构造 流动构造是侵入岩体的一个主要特征,但是,自然界并不是每个岩体都具有明显的流动构造.流动构造表现的好坏,取决于: 1、岩浆在流动过程中,已有矿物结晶的,则表现明显;而流动过程并无或很少有矿物结晶者,则表现差. 2...

景泰县15634408327： 沉积相的研究内容 - ？
梅相抒罗： ①沉积体的几何形态、产状和分布;②沉积相的识别标志,沉积物组分、结构、构造和生物组合等特征;③沉积物特征与动力条件、气候因素、大地构造之间的关系;④沉积相内部及其与相邻沉积相之间的横向、垂向演化规律和层序、接触关系,不同环境下形成的沉积相模式等.沉积相模式是指在古今沉积层中反复出现的相变组合系列.各地或各层类似的相变组合在细节上可以各有差异,但由其共性足以概括出典型的相模式,如三角洲相、曲流河床相等.沉积相模式在判断地层的沉积相时,具有标准化的作用.分类与沉积环境分类一致.按规模大小和不同成因分为以下类型(见表). 表中所示的二级相是目前研究得较为深入的.