探讨构造地质学发展与应用研究

黄 凡

(桂林理工大学，广西 桂林 541006)



探讨构造地质学发展与应用研究

黄 凡

(桂林理工大学，广西 桂林 541006)

构造地质学逐渐由形态层面的描绘深入到地质体形成的原因以及相关的力学分析层面，从定性的观察转变为定量的分析，从几何学层面的分析转向动力学与运动学。有关学科所创造的全新方式、全新思维的融入，使构造地质学有了非常大的发展，推动了构造地质学与其它有关学科的相互整合。对构造地质学的发展与应用进行了深层次的探讨。

构造地质学；发展历程；应用

1 构造地质学

构造地质学是地质学最为主要的组成部分，其重点分析的内容是：在岩石圈里面，因为构造行为所形成的小规模或中等规模的外形大小的改变状况，以及形变的空间布局以及其产生的主要原因[1]。

构造地质学最初是对于构造因素，也就是褶皱、节理以及断裂等相关形态与形变等组合形式的了解与研究，并且针对构造相对均匀的地区实施分带；接着融合岩石与结构面构成的特点，探讨岩土体的转变过程，推演出主要的形变时期。它的主要内容便是针对构造演变的动力因素以及产生形式进行分析，所以其往往和假说、学说等存在一定的关联。

2 发展概况

2.1 新构造观的产生

近代的构造地质学对于所有构造的形式与组合、产生与演变、布局与背景、形成原因等层面，渐渐产生了一套全新的构造观[2]。根据马杏垣教授层面所归纳的四点内容:第一，以水平运动为主要运用的活动理论与融入形变的旋回式发展变成了解与研究构造最为重要的思想；第二，岩石圈体现为层圈的形状，所有的分层界面往往是能够活动的界面，所有的分层构造之间是无法进行协调的；第三，构造是多时(其所指的是构造的产生是长时间的，同时还涵盖了成岩环节里面的形变，将短时间范围内所出现的构造幕当成是一般性的、片面性的、唯一性的)、多因(其所指的是构造动力以地幔对流为主要因素的各种来源，同时还需要考虑天体要素)、多级(不但展示在构造外形与所有构造的相互累加层面中，同时还展示在构造应力场的多级次层面中)、多性(其所指的是岩石以各式各样的性状发生性能的改变，比如：弹性、弹塑性、塑性、韧性以及脆性等等)的；第四，挤压、平移以及伸展等其它构造形式构成了岩石圈的所有类别的构造。新构造观的中心思想便是活动论，是对大地构造进行探索最为重要的理论基础。

2.2 研究对象由宏观到微观

构造地质学所分析的大量对象，上到地球，或者是整个的宇宙空间；下到细微的分子、离子矿建以及晶格所发生的错位。从宏观至微观的充分探索，便是构造地质学分析尺度的重要特征，正是其和其他学科存在差异的地方。探索人员在某个区域进行探索的时候需要将自身的眼界增加到更加广的范畴。了解所探索区域的构造基础，使得自身可以由宏观层面来把握该区域范围内所展示出的各式各样的构造形态，准确的处理好小尺度与大尺度构造形态之间的联系。在某个构造单元或者是某个大尺度的区域，在针对某个构造进行研究的时候，需要具备构造级别与相互搭配的观念。

2.3 结构发生重大改变

伴随人们对于构造地质学研究的逐渐进步，不单单需要增强对改造所进行的研究，同时还需要增强对建造所进行的研究。对于构造功能的了解也一定会向着化学与物理学的方向逐渐进步，需要增强由化学与物理学层面来了解构造的产生机理以及表征构造的布局。推动了传统的构造地质学由描述性的结构转变为根据动力学特点不一进行区分的定量化的结构。将会产生部分能够运用于不一样的尺度、不一样的层次构造定量分析的横断学科，例如构造流变学、系统构造学以及构造热力学等。将改造所必备的基础——建造相互整合、分析需要掌握的部分交叉性学科，例如构造物理学、构造沉积学、构造矿物学以及构造地层学等。上述学科的产生与不断进步，将会导致构造地质学的学科结构出现非常大的改变，发展成为地球科学里面的主要内容，维持主导功能。

2.4 应用和服务范围变广

矿田构造学应运而生，在找矿尤其是在寻找隐伏矿与确定矿体的位置环节里面起到了非常大的作用。构造地质学不但使固体矿产的寻找变得相对简单，同时对于气与油的挖掘与储气、储油构造的分析也有很大作用，使得石油构造地质学或是油田构造地质学能够获得较大的发展。人们对水资源以及工程建造的需求、对地质灾害所进行的预测以及维护生存环境等相关的经济问题的处理对于构造地质学有了更加高的需求。针对上述生产实际以及社会经济问题的妥善处理，构造地质学同样在具体的运用环节中获得了很大的进展。其具备着服务点较多、较广的特点，是其它的学科所无法比拟的。如此便决定了构造地质学存在非常广阔的发展趋势。

3 在工程地质中的应用研究

3.1 评价区域地壳的稳定性

部分专业人士在最近的几年内通过探讨构造地质学里面所包含的岩石断裂力学理论与大陆动力学理论，提出了区域稳定性动力学理论[3]。此理论可以将地震的岩土体和活动性背景环境全面融合，进而达到由区域地壳至场地地基的稳定性的全面性评价。

地壳较深位置处变异层带的本质特征便明确了区域深层地壳具有相应的稳定性。岩石圈经过流变与结构等特点被分为4个完全不相同的动力学子系统，分别为在上地幔顶部流变层、在地壳软弱层、在壳慢过渡流变层以及在地壳持力层。

3.2 大型工程场地的选址

大型工程的场地通常存在造山带、盆岭构造以及盆地构造这3种不同种类的构造区域内，是由近地表面地壳的挤压推覆、扩张伸展以及剪切走滑的构造形变作用所产生的。

造山带通常被选取作为规模相对较大的能源工程地区。开采资源、维护环境以及防范灾害等其它工程的实施是由造山带的框架、演变以及动力学特点所决定的。根据造山带不同的产生机理，主要有逆冲推覆型、走滑型以及伸展型这3个种类。伸展构造的滑覆体前缘与滑来峰的平稳性相对较差。在选取工程地质时，需要尽可能的远离构造并不是非常稳定的区域。

盆地是人们主要生活的区域，其地址的选择是非常重要的。在部分规模较大的水利工程项目或者是灾后重建的地址选取环节中，例如：三峡的移民工程、汶川地震中灾后重建工程等，尤其需关注的是盆地里面不平稳的地区和隐藏的活动性断裂等。根据产生的原因不同可以把盆地分为：压陷盆地、伸展盆地以及走滑盆地。

盆岭构造是浅层构造里面最为主要的种类，是由正断层产生地堑、掀斜、地垒以及犁式断层等构成，其间隆起区是相对平稳的区域，沉降区是不稳定的区域。

3.3 维护地下洞室的稳定性

针对不进行维护的开采形式，在地下洞室开采之后便会产生非常显著的地压显现。因为地压所导致的矿井事件存在非常多的危害。尤其需要重视的是部分地质构造全面发展并且比较繁琐的岩体，在对洞室进行开采之后，极易产生构造应力集中区，如果不采取维护措施，便会导致事故的出现。

经过对矿井的地质构造进行研究，按照构造的结构图对锚杆的支护形式进行引导，便能够收获相对比较好的维护成效，进而确保制作工作的安全完成。在对煤矿进行开采的环节里面，在开采至背斜、向斜的轴部转折面或断层的时候，从事地质相关的人员需要根据采集的与煤矿相关的材料，准确的绘制出构造的纲要图。同时研究对巷道的维护起到影响的地质构造相关要素，以获得的结果对将来巷道挖掘环节中或许会遭遇的地质构造进行预估，从而可以运用科学合理的维护方法。

4 结 语

在将来的社会环节里面，构造地质学将在能源、环境以及交通等领域发挥重要作用。需要增强对构造地质学的探讨，首先需要增强对构造学基础研究的关注程度，并且增强构造学和其它相关学科之间的融合，增加研究典型构造带的人力与物力，从而全面推动构造地质学不断向前发展。

[1] 朱志澄. 构造地质学(第 2 版)[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1999.

[2] 王金淑. 浅谈构造地质学[J]. 才智, 2013(15): 212-213.

[3] 万天丰. 论构造地质学和大地构造学的几个重要问题[J]. 地学前缘, 2014, 21(1): 132-149.

Development of Architectonic Geology and Its Application Research

HUANG Fan

(GuilinUniversityofTechnology,Guilin,Guangxi541006,China)

In 20th century, architectonic geology is gradually developed from the description of the morphological level to the cause of geological body formation and related mechanics analysis level. It is from qualitative observation to quantitative analysis, also from the geometric analysis to the dynamics and kinematics. The integration of new methods and new thought is created by related subjects to make a great development of architectonic geology. It also promoted the integration of architectonic geology and other related subjects. Especially after 1960, a large number of new knowledge on the plate tectonics has contributed a new period of development. In this paper, the development and application of architectonic geology was studied in depth.

Architectonic geology; Development history; Application

2016-10-04

黄凡(1987-)，男，湖北潜江人，在读硕士研究生，研究方向：地质学，手机：18672771802，E-mail：252834178@qq.com.

P54

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.001