石油大學北京碩士研究生入學考試題構(gòu)造地質(zhì)學含答案

1、2002年石油大學(北京)碩士研究生入學考試題(構(gòu)造地質(zhì)學)一、讀圖并論述圖面地質(zhì)構(gòu)造特征(共25分)1、圖1(下圖)為某地區(qū)地面地質(zhì)圖，虛線為地形等高線，細實線為地層界線，粗實線為斷層跡線。如果斷層F1、F2、F3和F4都是平面式斷層面，所有斷層兩盤的地層都是穩(wěn)定的單斜巖層。試論述：(1)1、F2、F3和F4斷層的產(chǎn)狀和性質(zhì)(設斷層位移以傾滑位移為主)，并比較斷層F3和F4的傾角的相對大小。(6分)(2)層J和K的產(chǎn)狀；巖層S、D的產(chǎn)狀。(4分)(3)簡述構(gòu)造特征與構(gòu)造演化史。(6分)(注：巖層和斷層產(chǎn)狀只需說明大致傾向，如傾向N、NNE、NE、NEE、E等)2、圖2是一地區(qū)的地質(zhì)圖，地層單

2、位及其產(chǎn)狀見圖中標注，其中有一條NE向斷層，產(chǎn)狀亦標注在圖中。若斷層位移以傾滑位移為主，請判斷斷層的性質(zhì)，(設地面基本是水平的)。(3分)3、圖3中有A、B、C三口鉆井鉆到同一地層頂面，鉆井旁標注的橫線上方的數(shù)字為地面高程，橫線下方的數(shù)字為鉆遇該地層頂面的深度，井柱基本是鉛直的(井斜距為零)。假設該巖層為一單斜巖層，且沒有被斷層破壞，如果在D點、E點設計鉆井，已知AO的水平距離為1000米，OD的水平距離為500米；AM的水平距離為與ME的水平距離相等，請問在D點和E點分別鉆至多深可以遇到該巖層頂面，并說明巖層走向、傾向和大致的傾角，在<30°、30-45°、45-6

3、0°和>60°中選擇。(6分) 二、名詞解釋(每小題5分，共30分) 1、平行褶皺與相似褶皺 2、斷層滑距和斷層落差3、生長斷層 4、褶皺樞紐和褶皺軸跡5、層理與劈理 6、共軸遞進變形與非共軸遞進變形三、論述題(每小題15分，共45分)1、用應力莫爾圓圖解和庫侖巖石破裂準則討論流體孔隙壓力對巖層破裂的影響，并解釋為什么通常是共軛剪破裂面的銳角平方線與最大壓應力方向一致。2、試比較縱彎褶皺作用和橫彎褶皺作用及其所形成的褶皺的差異。3、試述張節(jié)理與剪節(jié)理的形成條件、節(jié)理面與主應力軸的關(guān)系以及張節(jié)理與剪節(jié)理之間的主要區(qū)別標志。參考答案要點一、讀圖一1（1）、F2斷層傾向S；

4、F3斷層傾向SSE；F3傾角大于F2；F3和F2均為逆斷層；在J-K沉積之前形成；F4斷層傾向E；F1斷層傾向W；F1和F4均為正斷層；在J-K沉積時期或沉積之后形成。一1（2）、巖層D-C的產(chǎn)狀向E傾斜；巖層J-K的產(chǎn)狀平緩，東部J-K地層向W緩傾斜。一1（3）、S-D-C-P沉積后，構(gòu)造運動使該區(qū)地層向E傾斜。之后受SN向擠壓形成F2和F3等逆斷層，F(xiàn)2和F3構(gòu)成向南傾斜的疊瓦構(gòu)造。在J-K沉積時期，受近EW向引張作用形成F1和F4等正斷層，F(xiàn)1和F4構(gòu)成地壘構(gòu)造。二、斷層為逆斷層。三、D點鉆探深度為2120米，E點鉆探深度為2000米。巖層走向為NE向，向NW傾斜，傾角小于30°

5、;。二、名詞解釋（任選6小題，每小題5分，共30分）1、平行褶皺與相似褶皺：各褶皺面平行彎曲、同一褶皺層的厚度在褶皺各部分保持一致的褶皺形態(tài)類型屬于平行褶皺；各褶皺面的幾何形態(tài)完全相同、或各褶皺面作相似彎曲的褶皺形態(tài)類型屬于相似褶皺，相似褶皺在平行軸面量得的視厚度在褶皺不同部位保持一致。2、斷層滑距和斷層落差及其相互關(guān)系：滑距：斷層兩盤相當點之間的錯動距離；斷層落差：垂直于斷層走向的剖面上兩盤相當層之間的垂直距離稱為斷層落差。3、生長斷層：亦稱為同沉積正斷層，主要特點是：剖面上表現(xiàn)為上陡下緩;下降盤地層厚度加大;斷距隨深度增加;上盤常發(fā)育逆牽引構(gòu)造。4、褶皺樞紐和褶皺軸跡：褶皺的軸面、軸跡與褶

6、軸：由褶皺樞紐構(gòu)成的曲面；軸跡：軸面與露頭面的交線；褶軸：圓柱狀褶皺所特有，是與樞紐平行的一條直線，該直線平行自身移動可構(gòu)成與褶皺層面一致的曲面。5、層理與劈理：層理：沉積巖中沉積時形成的原始層狀構(gòu)造；劈理：是變形巖石中透入性平行排列的潛在分裂面。6、共軸遞進變形與非共軸遞進變形：共軸遞進變形：特點是應變橢球的主軸在變形過程中保持不變，非共軸遞進變形的特點是應變橢球的主軸在變形過程中不斷變化。三、論述體（任選3小題，每小題15分，共45分）1、用應力莫爾圓圖解和庫侖巖石破裂準則討論流體孔隙壓力對巖層破裂的影響，并解釋為什么通常是共軛剪破裂面的銳角平方線與最大壓應力方向一致。如果巖層內(nèi)部存在孔隙

7、流體壓力，可以抵消巖層所受的部分圍壓，使巖層的有效應力值減小。巖層中的有效應力e是指減掉孔隙流體壓力的影響后，實際作用在巖層內(nèi)部質(zhì)點間的應力，即：ef如圖所示，由于孔隙流體壓力的影響，有效應力的莫爾圓整體向軸“”方向移動。在差應力值不變的前提下，由于孔隙流體壓力的影響，應力莫爾圓向軸“”方向移動而使其與破裂包絡線相交，巖層會發(fā)生破裂。圖 孔隙流體壓力對巖層破裂的影響的莫爾圓圖解流體壓力增大使巖層所受的有效應力減小，流體壓力使巖層強度降低、脆性增大。隨著圍壓的增大，巖層承受構(gòu)造應力的能力增強，巖層強度增大，但是巖層的韌性也增大。同時，圍巖壓力增大，巖層中封閉的孔隙流體的壓力也相應增大，巖層所受的

8、差異應力不變的情況下其有效應力減小，有利于巖層破裂。2、 比較縱彎褶皺作用和橫彎褶皺作用及其所形成的褶皺的差異?！翱v彎褶皺”與“橫彎褶皺”：從形成過程或變形機制上分析，褶皺包括多種類型，但是常見的有兩類（圖）：一是縱彎褶皺（buckle fold），一是橫彎褶皺（bend fold）。前者是巖層受到與層理基本平行的擠壓力作用而使發(fā)生褶皺變形，后者是巖層受到與層理垂直的不均勻的擠壓力作用而使巖層發(fā)生強制性褶皺變形。由于應力環(huán)境不同，這兩大類褶皺的巖層內(nèi)部的應變特征有很大的差異?？v彎褶皺和橫彎褶皺的特點在它們伴生的小構(gòu)造上有明顯差異。3、 張節(jié)理與剪節(jié)理的形成條件、節(jié)理面與主應力軸的關(guān)系以及它們之間的主要區(qū)別標志。要點：形成的力學機制不同，表現(xiàn)出不同的特征；巖層受到的引張應力超過其抗張強度時形成的破裂面稱為張節(jié)理，破裂面的法線與張應力軸一致；巖層受到的剪張應力超過其抗剪強度時形成