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 ископаемыхи другие геологические особенности земной коры. Геологические структуры являются результатом различных геологических процессов, таких как деформация, эрозия и отложение. Эти структуры могут варьироваться в масштабе от микроскопических элементов, таких как ориентация минеральных зерен, до крупномасштабных элементов, 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.