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[科普中国]-构造序次

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构造序次(tectonic generation,structural generation)简称序次,曾称为构造世代、构造世序,是反映地质构造内在联系的一个重要概念,由李四光提出,表示在同一场地壳运动中,岩块或地块遭受于同一时期、同一动力作用方式持续作用下,所形成的不同性质和排列方位的各项结构面先后出现的程序。是由于边界条件的局部改变,各项构造形迹依挨次控制关系而出现。

序次划分地壳岩石中每一点的应力状态与它的边界条件密切相关,当形变过程中局部边界条件发生变化时,各点的应力作用方式也必然随之变更。在同一方式动力作用下所产生的各种构造形迹是一连串现象,局部应力状态变化前产生第一世代的构造称为初次构造(primary structural elements),它一般是区内的主导性构造,往往由其构成区内构造骨架;由它派生的构造,称二次构造,依此类推。如一个地区在持续单向挤压作用下,褶皱前产生的两组扭裂面和褶皱轴面本身均属初次构造;继之,随着背斜的拱曲,在其顶部出现的纵张断裂属于二次构造;若进一步发展,轴部地块因重力作用沿纵张裂面陷落并在近旁产生褶曲或分支断裂,都是三次构造。每一序次都代表一定方式的局部应力状态。构造要素、构造地块和构造体系都有序次之分。

序次与“顺序”、“次序”等含义不同,它不是构造形成时间先后的概念;同一序次的构造不一定同时形成,再次构造也不一定晚于其他初次构造发生。一级构造虽然大都属于初次构造,但不限于初次构造;反过来说,再次构造大都是低级构造,但也不限于低级构造。

实例例如,当岩层受到单向压力时,作用到一定程度,经常出现三种不同性质的结构面:

1.与压应力垂直的压性结构面,如背斜。

2.与压应力平行的张性结构面,如张裂带。

3.与压应力斜交的扭性结构面,如扭性断裂。

以上三种结构面都为初次结构面。如果动力继续作用,属于初次压性结构面的背斜,就会继续隆起。当隆起到一定程度,由于地层弯曲引起的张力,在背斜的轴部就会出现走向与背斜轴平行的张断裂(图2.2.1),即二次张裂面。随着背斜继续弯睦,张断裂的张口逐渐加大,便有可能在重力作用下形成地堑,并在其边缘出现一些挤压现象,如小褶皱,劈理等,它们的走向与背斜轴平行,此属三次压性结构面。小褶皱和劈理随着运动的继续还可能产生序次更低的结构面。

岩层发生弯曲以后,在弯曲的顶部除了出现二次张裂面以外,还可以出现二次褶皱轴面。它的走向与初次褶皱垂直,即所谓横跨褶皱。也可以出现二次扭裂面。由于在背斜顶部和向斜凹部所受的应力作用相反,所以通常两者扭裂面所夹的锐角等分线的方向常常是垂直的,有时可据此帮助判断一个地区是属向斜还是背斜的核部。

当挤压力继续作用时,初次张裂面也可能发育成地堑,并在地堑的边缘出现二次的压性或序次更低的结构面。

初次扭裂面继续扭动,在它的两侧则会出现二次乃至多次压性、张性与扭性结构面。尚动力继续作用,属于二次压性结构面的背斜上,还会出现与背斜轴平行的张断裂,即三次结构面。1

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学