Структурная геология

Структурная геология изучает внутреннюю структуру и деформацию земной коры. Геологи-структурщики используют различные методы, в том числе полевые наблюдения, картирование, геофизические методыи лабораторные эксперименты, чтобы изучить, как горные породы деформируются и процессы, управляющие деформацией.

Структурная геология является важной областью, поскольку она помогает нам понять процессы, которые формируют поверхность Земли, такие как гора наращивание, разломы и складывание. Он также имеет практическое применение в таких областях, как гражданское строительство, где характеристики горных пород и силы, действующие на них, важны для проектирования таких конструкций, как мосты и здания.

Некоторые из основных тем, изучаемых в структурной геологии, включают:

1. Стресс и напряжение: Определение напряжения и деформации, типов напряжения и деформации и их воздействия на горные породы.
2. Деформация горных пород: Типы деформации горных пород, включая хрупкую, вязкую и пластическую деформацию, а также факторы, контролирующие деформацию.
3. Неисправности: Определение, классификация и геометрия разломов, механика разломов и взаимосвязь между разломами и землетрясение.
4. Складки: определение, классификация и геометрия складок, механика складчатости и связь между складками и деформацией горных пород.
5. Суставы и переломы: Определение и классификация суставов и трещин, их причины и последствия, а также их связь со структурной геологией.
6. Геологические карты: Принципы геологического картирования, интерпретация геологических карт и использование геологических карт в структурной геологии.
7. Структурный анализ: методы анализа структуры горных пород, включая стереографическую проекцию, разрезы и трехмерное моделирование.
8. Тектоника плит: Связь между тектоникой плит и структурной геологией, роль границ плит в деформации горных пород и влияние тектоники плит на земную кору.
9. Приложения структурной геологии: Практическое применение структурной геологии, включая разведку полезных ископаемых, разведку углеводородов и геотехническую инженерию.
10. Региональная структурная геология: изучение крупномасштабных структурных особенностей, включая горные пояса, бассейны и рифтовые системы, и их связь с тектоникой плит.
11. Геологические структуры и опасные геологические процессы: взаимосвязь между геологическими структурами и опасными природными явлениями, включая оползней, камнепады и землетрясения.

Что такое геологическая структура?

Геологическая структура относится к трехмерному расположению горных пород, месторождения полезных ископаемых, и другие геологические особенности земной коры. Геологические структуры являются результатом различных геологических процессов, таких как деформация, эрозияи отложения. Масштаб этих структур может варьироваться от микроскопических особенностей, таких как ориентация минеральных зерен, до крупномасштабных особенностей, таких как горные пояса и осадочные бассейны.

Некоторые распространенные типы геологических структур включают разломы, складки, стыки, трещины и несогласия. Разломы — это зоны разлома горных пород, где одна сторона разлома сместилась относительно другой, а складки — это изгибы или изгибы слоев горных пород, вызванные сжимающими силами. Швы и трещины — это трещины в горной породе, которые не связаны со смещением, а несогласия — это пробелы в геологической летописи, где слои породы отсутствуют из-за эрозии или отсутствия отложения.

Складки – это геологические структуры, возникающие в результате изгиба и деформации горных пород. Они могут варьироваться по размеру от маленьких, незаметных складок до крупных, драматических складок, таких как горные хребты.

Разломы — это геологические структуры, возникающие в результате движения горных пород по трещинам или разломам земной коры. Размер разломов может варьироваться от небольших локальных трещин до крупных региональных разломов, простирающихся на сотни километров.

Трещины — это геологические структуры, возникающие в результате растрескивания горных пород по плоскостям ослабления без значительного смещения горных пород. Стыки могут быть вызваны различными процессами, такими как охлаждение, высыхание и тектонические силы.

Геологические структуры являются важной областью исследований, поскольку они помогают нам понять процессы, формирующие земную кору, и историю земной поверхности. Они также имеют практическое применение в таких областях, как гражданское строительство и разведка ресурсов, где характеристики геологических структур важны для проектирования конструкций и оценки ресурсов. депозиты.

Это раздел геологии, который занимается:

• Форма, расположение и внутренняя архитектура скал.
• Описание, представление и анализ структур от малого до среднего масштаба
• Реконструкция движения горных пород.

Что такое структурная геология?

Структурная геология — это раздел геологии, который занимается изучением деформации и структуры горных пород в земной коре. Он включает анализ пространственного распределения и ориентации блоков горных пород, геометрии слоев горных пород и других геологических особенностей, а также механизмов, вызывающих деформацию горных пород. Структурные геологи используют различные инструменты и методы для анализа и интерпретации геологических структур, такие как картирование полей, лабораторный анализ образцов горных пород и компьютерное моделирование.

Изучение структурной геологии важно для широкого круга геологических и инженерных приложений. Например, геологи-структурщики могут изучать структурные характеристики горных пород, чтобы идентифицировать и определять местонахождение месторождений полезных ископаемых, резервуаров нефти и газа или грунтовых вод. водоносные горизонты. Они также могут анализировать геологические структуры для оценки устойчивости склонов, туннелей или зданий или для понимания вероятности землетрясений и других стихийных бедствий.

Область структурной геологии тесно связана с другими областями геологии, такими как петрология, седиментологияи тектоники. Он также тесно связан с другими областями исследования, в том числе геофизика, инженерная геологияи экологическая геология.

Это раздел геологии, который изучает трехмерную геометрию горных пород от микро- до макромасштаба, чтобы объяснить процессы деформации, которые испытали горные породы с момента их образования.

Он знакомит с физической стороной геологических наук и подчеркивает:

• Geometry (форма, ориентация, положение, размер и т. д.)
• Движение (начальные и конечные положения и пути частиц и тел — деформация или изменение геометрии)
• Механика (объяснения того, почему геометрия и движение такие, какие они есть)

Включает в себя множество полевых наблюдений (а также некоторые из лабораторных и компьютерных моделей)
Научит вас не только фактам, но также навыкам и методам, которые необходимы в продвинутых классах и занимают центральное место в геологической практике.
Структурная геология предоставляет информацию об условиях региональной деформации с использованием структур.

Каковы возможности работы для структурного геолога?

Есть несколько вакансий для структурного геолога, в том числе:

1. Разведка полезных ископаемых и горнодобывающая промышленность: Геологи-структурщики могут работать в горнодобывающих компаниях для выявления и оценки месторождений полезных ископаемых и их структур. Они также могут работать в разведке полезных ископаемых для выявления новых месторождений полезных ископаемых.
2. Машиностроение и строительство: геологи-строители могут работать в инженерно-строительной отрасли для оценки устойчивости конструкций, таких как плотины, мосты и туннели. Они также могут помочь в проектировании и строительстве таких конструкций, чтобы обеспечить их устойчивость.
3. Нефтегазовая промышленность: Геологи-структурщики могут работать в нефтяной и газовой промышленности для выявления потенциальных залежей углеводородов и оценки структурного контроля разработки залежей.
4. Экологический консалтинг: геологи-строители могут работать в экологических консалтинговых фирмах для оценки геологической устойчивости предлагаемых строительных площадок или для исследования геологических опасностей, таких как оползни, землетрясения и извержения вулканов.
5. Академия и исследования: Геологи-структурщики могут работать в университетах и ​​научно-исследовательских институтах, чтобы преподавать и проводить исследования по различным аспектам структурной геологии, включая тектонику, геологические опасности и месторождения полезных ископаемых.

Это всего лишь несколько примеров из множества вакансий, доступных геологам-структурникам. Конкретные возможности трудоустройства, доступные геологу-строителю, могут зависеть от его уровня образования, опыта и географического положения.

Что мы изучаем в структурной геологии?

Структурная геология изучает деформацию, которая является конечным продуктом деформации крайне неоднородных материалов.
Мы делаем вывод о стрессе, вызывающем напряжение; мы никогда не наблюдаем стресса, пока он происходит.

Напряжение ——> Укорочение или удлинение (удлинение)
Стресс —–> Сжатие или растяжение

• Измеряем отношение плоскостей и линий.
• Отношение: ориентация плоскости или линии в пространстве.

Условия шкалы

Global: Масштаб, охватывающий почти весь мир

• Региональный или провинциальный: приблизительно определяется; обычно соответствует физико-географической провинции. Горы Тавр, Гималайское плато.
• Макроскопический или масштаб карты: больше, чем область, которую можно увидеть с определенной точки на земле.
• Мезоскопический: область, видимая из определенной точки на земле (от обнажения до ручного образца).
• Микроскопический: Видимый с помощью оптического микроскопа.
• Субмикроскопический: видимый с помощью современного микроскопического устройства, такого как TEM (трансмиссионная электронная микроскопия) или SEM (сканирующий электронный микроскоп).
• Проникающий: Характеризует все тело скалы.
• Непроникающий: не характеризует все тело породы (например, часть тела).

Структуры

Первичные структуры:

Это структуры, которые развиваются в процессе формирования горной породы. (Например, напластование, рябь или поперечное напластование в осадочные породы). Первичные структуры представляют собой локальные условия окружающей среды, в которой формируется порода (Davis & Reynolds, 1996).

Второстепенные структуры:

Структуры, которые развиваются в осадочных или Магматические породы после литификации и в метаморфических пород во время или после их формирования. Фундаментальные вторичные структуры - это суставы и сдвиговые трещины; разломы, складки, кливаж, слоистость, линейность, зоны рассланцевания (Davis & Reynolds, 1996).

Важные термины измерения

• тенденция: Направление горизонтальной линии, определяемое ее азимутом или азимутом.
• Подшипник: горизонтальный угол, измеренный на восток или запад от истинного севера или юга.
• Азимут: горизонтальный угол, измеренный по часовой стрелке от истинного севера.
• стачка: тренд горизонтальной линии на наклонной плоскости. Он отмечается линией пересечения с горизонтальной плоскостью. (Дэвис и Рейнольдс, 1996).
• наклонение: вертикальный угол, измеренный вниз от горизонтали до наклонной плоскости или линии.

Перелом

В геологии трещина — это трещина или пролом в породе, который не вызывает значительного движения или смещения породы по обе стороны от трещины. Трещины могут возникать в любом типе горных пород и могут иметь размеры от микроскопических до десятков метров в длину.

Переломы могут образовываться по-разному. Некоторые распространенные причины переломов включают в себя:

1. Тектонические силы: Трещины могут образовываться в ответ на тектонические силы, такие как сжатие или растяжение, которые действуют на горную породу.
2. Охлаждение и сжатие: в породах, которые остыли и сжались, могут образовываться трещины, что приводит к их растрескиванию.
3. Эрозия: Трещины могут образовываться из-за эрозии породы, например, из-за выветривание, вода или ветер.
4. Расширение: Трещины могут образовываться из-за расширения породы, например, из-за роста полезные ископаемые или поглощение воды.
5. Человеческая деятельность: Трещины также могут быть вызваны деятельностью человека, такой как добыча полезных ископаемых, бурение или раскопки.

Трещины могут иметь важные последствия для геологических процессов и деятельности человека. Например, трещины могут обеспечивать проходы для жидкостей, таких как вода, нефть или газ, для движения через породу. Трещины также могут влиять на прочность и устойчивость горных пород и могут влиять на поведение оползней и землетрясений. Кроме того, трещины могут дать представление о геологической истории региона и могут быть полезны для разведки полезных ископаемых и инженерно-геологических работ.

Суставы

В геологии швы — это естественные разломы или трещины в горных породах, которые возникают без значительного смещения или движения породы по обе стороны от трещины. Швы могут встречаться в любом типе горных пород и могут иметь размеры от микроскопических до нескольких метров в длину.

Швы обычно образуются в ответ на напряжение, такое как тектонические силы или охлаждение и сжатие, и обычно ориентированы в определенном направлении в зависимости от направления напряжения. Суставы могут возникать как одиночные переломы или как набор параллельных переломов, образующих суставную систему.

Суставы могут иметь важное значение для геологических процессов и деятельности человека. Например, трещины могут обеспечивать пути для движения жидкостей, таких как вода, нефть или газ, через породу, и могут влиять на прочность и устойчивость горных пород. Швы также могут влиять на поведение оползней и землетрясений.

Соединения обычно используются при геологическом картировании и разведке для природные ресурсы такие как нефть, газ и полезные ископаемые. Они также могут иметь важное значение в проектировании и строительстве, поскольку могут влиять на устойчивость и прочность горных пород, а также на поведение подземных сооружений, таких как туннели и шахты.

Некоторые распространенные типы суставов включают в себя:

1. Столбчатая трещиноватость: тип трещиноватости, который происходит в магматических породах, обычно базальт, где скала разбивается в виде вертикальных колонн.
2. Соединения растяжения: соединения, которые образуются в ответ на растягивающее напряжение, например, возникающие в верхней части зоны разлома.
3. Швы сдвига: швы, которые образуются в ответ на напряжение сдвига, например, на границе между двумя тектоническими плитами.
4. Сопряженные суставы: два набора суставов, которые пересекаются под определенным углом, образуя «заштрихованный» узор.

В целом трещины являются важным аспектом структурной геологии и могут предоставить ценную информацию об истории и поведении горных пород в земной коре.

Неисправности

В геологии разлом представляет собой плоскую трещину или разрыв в породе, две стороны которого сместились относительно друг друга, что привело к смещению вдоль плоскости разлома. Разломы могут возникать на любой глубине земной коры и иметь размеры от нескольких сантиметров до тысяч километров в длину.

Разломы обычно образуются тектоническими силами, которые вызывают деформацию горных пород и, в конечном итоге, разрушение вдоль плоскости разлома. Когда одна сторона разлома перемещается относительно другой стороны, это называется сдвигом разлома или движением разлома.

Существует несколько типов неисправностей, в том числе:

1. Нормальные разломы: разломы, при которых висячая стенка смещается вниз относительно подошвенной стенки. Нормальные разломы связаны с тектоническими силами растяжения.
2. Обратные разломы: разломы, при которых висячий борт поднимается вверх по отношению к подошве. Взбросы связаны с тектоническими силами сжатия.
3. Сдвиговые разломы: разломы, в которых относительное движение между двумя сторонами разлома преимущественно горизонтальное. Сдвиговые разломы связаны с сдвиговыми тектоническими силами.
4. Наклонно-сдвиговые разломы: разломы, в которых относительное движение между двумя сторонами разлома представляет собой комбинацию горизонтального и вертикального движения.

Разломы могут иметь важные последствия для геологических процессов и деятельности человека. Например, разломы могут служить путями для движения флюидов, таких как вода, нефть или газ, через породу, и могут влиять на прочность и устойчивость горных пород. Разломы также могут быть источником землетрясений, а их поведение может влиять на вероятность оползней и других геологических опасностей.

Разломы обычно используются при геологическом картировании и разведке природных ресурсов, таких как нефть, газ и полезные ископаемые. Они также могут быть важны в машиностроении и строительстве, поскольку могут влиять на устойчивость и прочность горных массивов и поведение подземных сооружений, таких как туннели и шахты. В целом изучение разломов является важным аспектом структурной геологии и может дать ценную информацию о поведении и истории земной коры.

Макроскопический масштаб

мезокопическая шкала

микроскопический масштаб

Складки

В геологии складка представляет собой искривленную деформацию или изгиб слоев горных пород, возникающий в результате приложения тектонических сил или других напряжений. Складки могут возникать на любой глубине земной коры и иметь размеры от микроскопических до нескольких километров в длину.

Складки образуются, когда горные породы подвергаются сжимающим силам, например, возникающим при столкновении тектонических плит. Давление заставляет слои горных пород изгибаться и изгибаться, образуя складки. Складки могут иметь самые разные формы и размеры в зависимости от направленности и величины приложенных напряжений, а также свойств породы.

Некоторые распространенные типы складок включают в себя:

1. Антиклинали: складки, в которых слои горных пород изгибаются вверх, образуя букву «V».
2. Синклинали: складки, в которых слои горных пород изгибаются вниз, образуя букву «U».
3. Моноклины: складки, в которых слои породы изгибаются в одном направлении, создавая ступенчатую форму.
4. Перевернутые складки: складки, в которых слои горных пород изгибаются до такой степени, что первоначальная слоистость больше не горизонтальна, а наклонена или даже перевернута.

Складки могут иметь важное значение для геологических процессов и деятельности человека. Например, складки могут дать представление об истории и эволюции региона, включая деформацию, которая произошла с течением времени. Складки также могут влиять на поведение подземных вод и резервуаров углеводородов и могут играть важную роль в геологической разведке и добыче ресурсов.

Складки обычно используются при геологическом картировании и разведке природных ресурсов, таких как нефть, газ и полезные ископаемые. Они также могут быть важны в машиностроении и строительстве, поскольку могут влиять на устойчивость и прочность горных массивов и поведение подземных сооружений, таких как туннели и шахты. В целом, изучение складок является важным аспектом структурной геологии и может дать ценную информацию о поведении и истории земной коры.

Макроскопический масштаб

мезокопическая шкала

микроскопический масштаб

слоение

Слоистость — это тип геологической структуры, который относится к повторяющимся слоям или параллельному расположению минералов в горной породе. Расслоение обычно наблюдается в породах, подвергшихся региональному метаморфизму, процессу, при котором породы подвергаются воздействию высоких температур и давлений на большой площади, что приводит к деформации и перекристаллизации исходной породы.

Слоистость может принимать различные формы в зависимости от ориентации и расположения минеральных зерен в породе. Некоторые распространенные типы слоения включают в себя:

1. Сланцевая слоистость: тип слоистости, характеризующийся параллельным расположением тонкозернистых минералов, таких как маленький, что приводит к слоистому, похожему на сланец внешнему виду.
2. Рассланцевание: тип слоистости, характеризующийся параллельным расположением более крупных минеральных зерен, таких как кварц и полевой шпат, что приводит к крупнозернистому сланцевому виду.
3. Гнейсовидная полосчатость: тип слоистости, характеризующийся чередованием слоев светлых и темных минеральных полос, что приводит к полосчатому гнейсоподобному виду.

Расслоение может иметь важные последствия для поведения и свойств горных пород. Например, слоистость может влиять на прочность и деформационное поведение горных пород, а также на их проницаемость и способность пропускать флюиды. Расслоение также может дать важные сведения об истории и эволюции региона, включая тектонические силы и геологические процессы, которые со временем повлияли на горные породы.

Расслоение обычно используется при геологическом картировании и разведке природных ресурсов, таких как минералы и руды. Это также может иметь важное значение в машиностроении и строительстве, поскольку может влиять на прочность и устойчивость массивов горных пород и поведение подземных сооружений, таких как туннели и шахты. В целом, изучение слоистости является важным аспектом структурной геологии и может дать ценную информацию о поведении и истории земной коры.

Линейка

Линейность - это тип геологической структуры, который относится к линейным или удлиненным особенностям, обнаруженным в горных породах. Линии могут принимать различные формы, в том числе минеральные удлинения, бороздки и бороздки. Линии часто используются для определения направления тектонических сил, воздействующих на горные породы.

Некоторые распространенные типы линий включают в себя:

1. Удлинение минералов: тип линейности, при котором удлиненные минералы, такие как амфиболы или полевой шпат, выровнены в определенном направлении. Удлинение минералов можно использовать для определения направления напряжения при деформации.
2. Исчерченность: тип линейности, характеризующийся бороздками или царапинами на поверхности скалы, обычно образованный движением ледника или другим эрозионным процессом.
3. Бороздки: тип линий, характеризующийся более глубокими, более выраженными отметинами на поверхности скалы, также обычно образованными движением ледника или другим эрозионным процессом.

Линии могут дать важные сведения об истории деформации горных пород, а также об ориентации и величине тектонических сил, воздействовавших на горные породы. Линии также можно использовать при геологическом картировании и разведке природных ресурсов, таких как минералы и руды, поскольку они могут предоставить информацию об ориентации и распределении этих ресурсов.

В целом, изучение линейности является важным аспектом структурной геологии и может дать ценную информацию о поведении и истории земной коры.

Зоны сдвига

Зона сдвига представляет собой тип геологической структуры, которая образуется, когда горные породы подвергаются интенсивным касательным напряжениям, вызывая их деформацию и разрушение вдоль узкой зоны. Зоны сдвига можно идентифицировать по характерному рисунку близко расположенных трещин и разломов, часто с отчетливой ориентацией или выравниванием.

Зоны сдвига обычно связаны с тектонической активностью, такой как столкновение тектонических плит, и могут возникать на разных глубинах земной коры. Они также могут быть образованы другими процессами, такими как движение ледников или поток расплавленной породы.

Деформация в зоне сдвига обычно сосредоточена вдоль узкой зоны, что приводит к высокой степени деформации и деформации горных пород. Это может привести к различным структурам, таким как ошибка нарушение, милониты и катаклазиты, для которых характерно присутствие мелкозернистой рассланцованной породы.

Зоны сдвига могут иметь важные последствия для множества геологических процессов и деятельности. Например, зоны сдвига могут влиять на поведение подземных вод и резервуаров углеводородов и могут быть важны при геологической разведке и добыче полезных ископаемых. Зоны сдвига также могут играть роль в стабильности горных массивов и поведении подземных сооружений, таких как туннели и шахты.

В целом изучение зон сдвига является важным аспектом структурной геологии и может дать ценную информацию о поведении и истории земной коры.

Символика в структурной геологии

Символизм в структурной геологии относится к использованию символов и графических изображений для передачи информации об ориентации, геометрии и других свойствах геологических структур. Символизм обычно используется в геологической картографии и разведке, а также в научных исследованиях и образовании.

Некоторые общие символы, используемые в структурной геологии, включают:

1. Символы удара и падения: Эти символы используются для обозначения ориентации геологических структур, таких как пласты, разломы и складки. Символ забастовки представляет собой короткую линию, перпендикулярную направлению забастовки, а символ падения представляет собой линию со стрелкой, указывающей в направлении падения.
2. Символы стрелки: Эти символы используются для обозначения направления и величины различных сил, таких как напряжение или деформация. Стрелки могут использоваться, например, для указания направления движения разлома.
3. Символика складок: Различные типы складок могут быть представлены разными символами. Например, антиклиналь может быть представлена ​​рядом маленьких треугольников, указывающих в одном направлении, а синклиналь может быть представлена ​​рядом маленьких треугольников, указывающих в противоположном направлении.
4. Символика для линий: различные типы линейности, такие как удлинение или исчерченность минералов, могут быть представлены разными символами, такими как удлиненные овалы или параллельные линии.

Символизм в структурной геологии — важный инструмент для передачи сложной информации о геологических структурах в ясной и лаконичной форме. Это также ценный инструмент для научных исследований, поскольку он позволяет исследователям записывать и анализировать геологические данные согласованным и стандартизированным образом. В целом, символизм играет решающую роль в области структурной геологии и является важным навыком для геологов, работающих в этой области.