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构造地质学PPT

2附录:赤平投影基本原理(吴氏网投影原理)1~2三2第五章:岩石力学性质3~4一

52第四章:变形岩石应变分析基础1~2三

24第三章:构造研究中的应力分析基础1~2一

42实习四:根据已知岩层产状编绘岩层露头界线3~4三

24实习三:读倾斜岩层和不整合接触地质图并作剖面图1~2一

32实习一:地质图基本知识及读水平岩层地质图实习二:用间接法确定岩层产状要素5~6三

24第二章:地质体的基本产状及沉积岩层构造3~4一

22第二章:地质体的基本产状及沉积岩层构造5~6三课堂主讲:漆家福上课地点:Ⅲ-805#实习主讲:罗良分班进行,地点:地质楼716

24第一章:绪论3~4一1

习题实习讲课节次星期周

备注学时分配周学时授课内容提要教学时间

2实习十一:编制节理极点图和等密图

1~232实习九:编制节理玫瑰花图,根据共轭节理求主应力方位方法3~41

112第十章:节理1~2324实习八:编制褶皱构造等高线图1~2110

2实习七:读褶皱区地质图并绘地质剖面图3~43

24实习六:用赤平投影法确定褶皱枢纽和轴面产状1~21

92褶皱综合研究方法3~4324第九章:褶皱的成因分析1~218

2第八章:褶皱的几何分析1~23

24实习五:用赤平投影方法进行平面、线、法线投影;求两面夹角、换算真倾斜和视倾斜3~41

7习题实习讲课节次星期周

备注学时分配周学时授课内容提要教学时间

2实习十六:构造地质综合作业(三)

1~2324实习十五:构造地质综合作业(二)3~41

172实习十四:构造地质综合作业(一)1~252第十六章:岩浆岩体构造研究3~4316

2第十五章:韧性剪切带1~2324第六章:劈理第七章:线理1~2115

2实习十三:读断层地区地质图并用赤平投影方法求断层形成的应主力方向3~43

24实习十二:读断层地区地质图并求断层产状及断距1~21

142第十四章:走滑构造3~4324第十三章:逆冲推覆构造1~2113

2第十二章:伸展构造1~2324第十一章:断层概论3~4112

习题实习讲课节次星期周

备注学时分配周学时授课内容提要教学时间

第一章绪论

一.何谓构造地质学构造地质学学问的内涵二.为何要学构造地质学构造地质学有何用三.如何学构造地质学怎样做构造地质研究

1.概念

一、什么是构造地质学

地壳岩石各个部分的形态及其相互之间的关系称为地质构造(geological structure)

研究地壳岩石的构造形态、空间分布以及产生地壳构造的运动和力学原因的科学称为构造地质学(structural geology)

固体地球外壳的岩石圈发育有大至全球性、区域性,小至微米级、纳米级构造现象,地质构造的规模大小称为构造尺度(Tectonic

Scale),不同尺度的构造现象的研究方法不同

从地壳浅表层到岩石圈深部不同深度所发育的各种地质构造现象有所差异,按深度或变形环境可以将构造划分为构造层次(Tectonic level),靠近地表的构造称为表壳构造(supra-structure),地壳深处的构造称为内壳构造(infra-structure)。

构造现象可以直接暴露地表,也可以隐蔽在地下(被表层沉积物覆盖),前者为地面地质构造,后者为地下地质构造

一、什么是构造地质学

脆性破裂域

——

塑性流变域

地面

地震剖面

断层面

岩层面

?地质构造按照尺度可以分为全球构造、区域大地构造、中小型构造和显微构造等不同级别,一般可以分为6级:

1.巨型构造:在1:200万及更小比例尺的地质图中观察到的区域性构造,常构成区域性地貌单元,如造山带—山系;克拉通—平原等

2.大型构造:在1:50万至1:100万的地质图中识别的区域性。区域性背斜、向斜、大型断裂等

3.中型构造:在1:5万至1:20万比例尺的地质图中能够识别出的褶皱、断层等构造,野外可直接观测出基本构造特征

4.小型构造:在野外露头、手标本上的构造(小褶皱、断层、节理、面理、线理等)

5.微型构造(显微构造):手标本、显微镜下可见的构造

6.超显微构造:电子显微镜下观测的构造(位错)

1.概念一、什么是构造地质学

一、什么是构造地质学 1.概念

大尺度、区域规模的地质构造需要通过大区域的地质—地球物理制图及在对区域性的地壳结构、地层—沉积建造、岩浆活动、变质作用及成矿作用等综合研究基础上分析构造现象。研究巨型、大型尺度地质构造的科学称为大地构造学(tectonics)或(geotectonics)

中、小尺度构造主要依据野外观测和中—大比例尺地质制图来分析构造现象,也辅以室内的显微、超微尺度构造分析。中、小尺度构造现象是“狭义的”构造地质学的主要研究领域

岩石内部肉眼看不到的显微、超微尺度的构造现象必须借助显微镜、电子显微镜等来研究,研究显微构造的科学,称为显微构造学(

microtectonics)或构造岩石学(岩组学)(strucutral petrology) 本课程讲授的构造地质学属于“狭义的”构造地质学,主要介绍适用于研究区域规模及中小尺度地质构造研究的理论和方法,一些基本概念和方法也适用于其他尺度的构造研究

一、什么是构造地质学

2.内涵

?地质构造现象包括原生的(岩石形成过程中形成的构造)和次生的岩石形成之后形成的构造),有外动力作用形成的和内动力作用形成的

?构造地质学主要研究内动力地质作用所形成的各种次生构造现象,但对沉积岩在成岩过程中,岩浆岩在侵位和结晶过程中形成的原生构造也要加以认识和研究

?构造地质学主要研究地质构造的几何学(形态、产状、规模、构造要素组合关系等)、运动学(构造变形方式、构造演化过程等)和动力学(影响因素、形成条件、形成机制、动力来源

等),揭示地质构造的分布规律

?构造地质学作为一门学问的主要任务就是:正确地观测、描述地质构造现象,科学地分析地质构造形成的原因(影响因素、变形过程、形成机制),客观地揭示地质构造的时空分布规律

一、什么是构造地质学

Topics of Structural Geology course

?Descriptive geometry: The representation of the spatial rela tionships of points lines and planes by means of projections.

Used to describe the geometry of deformed or undeformed bodies. Focus of first half of class

?Kinematics: The study of the position of bodies through ti me without regard to the causative forces. Used to describe how a body changes shape and/or position through time ?Mechanics: The study of forces and their effects (e.g., how bodies deform in response to forces). Used to understand a nd predict how bodies deform

据Stephen Martel,Univ. of Hawaii

二、为什么要学构造地质学 1.理论意义

地质学关注的理论问题

地壳或岩石圈的物质组成(岩石学、矿物学、地球化学等等) 固体地球的内部构造(构造地质学、大地构造学等等)

地球的形成与演化历史(地层古生物学、地史学等等)

构造地质学是地质学的重要组成部分

理论意义:阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序,探讨地壳构造演化和地壳运动规律及其动力来源。

应用价值:与国民经济建设息息相关。有利的方面,如矿产资源(能源资源),水资源,受一定的构造控制;不利的方面,如地质灾害(地震、滑坡、泥石流),工程地质,保护改善利用环境地质,防止和减少地质灾害等都与构造地质密切相关。

构造地质学研究与国民经济建设息息相关

?寻找矿产资源:地壳中各种矿产资源的分布都都构造条件控制。

如金属、非金属矿产,石油、天然气、煤等能源矿产,水资源

等。

?支持工程建设:地面、地下各种工程建筑都受地质构造条件影响。如兴修水利,道路、桥梁、大型建筑等施工前都要进行地基稳定性评价,其中地质构造条件是重要影响因素。

?防止自然灾害:各种地质灾害(地震、滑坡、泥石流)的发生都与地质构造条件有密切关系。防止和减少地质灾害等都应该加强构造地质研究。

构造地质学不只是理论,更重要的在国民经济建设中有重要应用价值!

?哪里有石油?首先必须知道勘探区域的石油地质条件,

其中地层、沉积、构造(盆

地演化)等基础地质条件的

研究是第一位的

?确信勘探区域具有良好的石油地质条件,还必须通过地

球物理勘探分析地下圈闭

(构造)、储层特征,优选

勘探目标

?一个合格的石油勘探家必须有扎实的构造地质学理

论知识,必须掌握构造地

质学研究方法!

1.地质学各分支学科的关联性

?岩石学、矿物学主要是研究构成地壳的物质组成,而这些物质又是构造地质学的研究对象,因此岩石学、矿物学、地球化学等知识是构造地质学的基础

?地层地史学、古生物学为研究地球的形成与演化奠定基础,也为区域构造地质研究提供地质背景资料,因此地史学、古生物学知识也是构造地质学的基础

?地壳的物质循环、各种岩石的形成过程、地球历史的发展都与构造作用密切相关,因此构造地质学被认为是地质学理论的基础,也是地质学理论体系中的哲学。

?数学、物理学(力学)、地球物理学、计算机制图学等学科与构造地质学关系密切,解决构造地质

2.构造地质学的研究方法

1、借助各种工具观测、收集不同尺度的构造信息,例如利用显微镜观测岩石内

部的显微构造,利用航片、卫片解译区域构造,利用物探方法了解深部构造信息等(实际资料观测)

2、将收集的各种构造信息按照一定的规范编制实测的地质图件(野外地质填

图、地质剖面图、地下地质制图、各种物探资料解释图、等等),客观描述各种构造要素之间的几何关系(构造几何学分析)

3、根据地质体之间的接触关系,结合沉积相,岩浆活动,配合同位素年代测定

资料,按照地质学原理分析构造形成发展的顺序,恢复构造演化历史和运动学过程(构造运动学分析)

4、依据构造变形特征及各构造要素的关系分析影响构造变形的因素,分析构造

形成机制及动力学原因(构造动力学分析)

5、构造摸拟实验(泥巴摸拟,光弹性实验,数学力学模拟和高温高压实验),

再现构造变形过程(情景再现)

3.构造地质学课程的学习方法

?构造地质学是一门理论性和实践性都很强的专门课程,必须坚持唯物主义的认识论,理论联系实际,才能学好这门课程

兴趣—信心:只有感兴趣,才能有信心

形象理解—逻辑理解:构造地质学有许多名词概念,对这些概念必须理解其内涵,加强对其形态、逻辑关系的理解,不能死记硬背

空间几何形态想象力训练:通过读图、编图增强构造形态的平面图—剖面图—三维立体图件的联想

逻辑分析能力训练:通过构造要素之间的关系分析构造变形演化过程,通过构造变形特征分析构造形成机制和动力学原因

加强不同课程知识之间的联系:通过其他课程知识的学习来加强对地质过程的理解

主要参考文献

朱志澄、宋鸿林,1990,构造地质学。北京:地质出版社。

徐开礼、朱志澄,1989,构造地质学。北京:地质出版社。

俞鸿年、卢华复,1986,构造地质学原理。北京:地质出版社。Spencer E W, 1977, 地球构造导论(中译本)。朱志澄等译,1981,北京:地质出版社。

Hobbs B E,Means W D, Williams P F, 1976,构造地质学纲要(中译本)。刘和甫等译,1982,北京:石油工业出版社。

Davis G H, Reynolds S J. 1996, Structural Geology of Rocks and Regions(2nd ed). Wiley & Sons, Inc.

第二章沉积岩层的原生

构造及产状

第一节沉积岩层的原生构造

第二节岩层产状、厚度及出露特征第三节地层的接触关系

第二章沉积岩层的原生

构造及产状

第一节沉积岩层的原生构造一.层理及其识别

二.利用沉积岩层原生构造确定岩层面向

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