2022年《构造地质学》实习课教案 .pdf

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1、构造地质学实习课教案赵温霞李志勇中国地质大学（武汉）构造教研室2004.3.24. 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 实习一认识和阅读地质图（水平、单斜岩层展布区）学时： 4（课堂学时） 4（自学学时） 8学时一. 目的要求1. 初步建立地质图的概念，了解图式规格；2. 学会读图的一般步骤及方法；3. 厘定不整合类型并描述其特征；4. 掌握不同产状之岩层在地形地质图上的出露特征；5. 于地形地质图上求解面状构造（岩层）产状要素；6

2、. 利用“三点法”求解面状构造（岩层）产状要素；7.学会制作图切地质剖面图。二.作业：1. 读凌河地形地质图（附图1） ，分析该区地形地貌表现特征；2. 总结凌河地区 水平岩层 和倾斜岩层 出露特征（后者用 “V”字形法则 ） ；3. 按练习与思考题 的要求（ P2201）完成附图 1作业；4. 在凌河地形地质图（附图1）上制作图切地质剖面图（沿 AB 线） ；5. 按练习与思考题 的要求用三点法求岩层产状要素（P221-3-，附图 3） ；三. 要求：1. 读图前先着色。2. 交作业： 文字报告 500800字； 图件 3 份附图 1、附图 3、图切地质剖面 。3. 交材料费， 1 元/人，

3、以班为单位 612 室肖军老师 （女） 。四. 实习步骤：1. “V”字形模型示意及“ V”字形图图示；2.讲授“目的要求”之1、2 条：地质图的概念，成图原理及方法；3.带读附图 1，附图 3；4.用间接法求岩层产状在地形图上求岩层产状（附图1、图 16-1）讲解示范步骤：以立体图或模型示倾斜岩层，有100、150m 不同高程走向线位于其上，用一简单三角关系可以看出其产状关系，即沿层面作垂线AC，则倾斜线 AB 线与其水平投影线AC 之夹角为岩层倾角， CA 即为岩层倾向，为 150m走向线，为其水平投影线，BC为二走向线高差；将该三角 形置平，其关系不变， BC1即为 BC，仍为其高差（

4、图 16-1） ，1即为， CA精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 仍为倾向，皆可用量角器和直尺直接度量。 据同一层面上等高两点的联线为该岩层走向线，及由高向低倾斜向下方向为倾向的原理，只要能找出同一层面在地形地质图上不同高程且相邻的两条平行走向线即可求出产状。 此法适用于大比例尺图，产状应稳定。二走向高差BC置平后为 B1C （50m ） ，按比例尺在置平后的图上截取 B1C即可。用三点法求岩层产状要素（P221-3-，附图 3，

5、图 16-2）前提：某一层面的三个点不在同一直线上；已知三点的位置和标高； 三点范围内岩层平整，产状无变化。适用范围：产状较平缓，用罗盘难以准确测定或岩层覆盖时采用此法。条件：三点层面标高资料或钻孔得到的相应资料。原理： 只要在最高点和最低点的联线上找到与中等高程相等高的一点即可作出一条走向线； 然后过最高点或最低点作出该走向线平行的另一条走向线，再根据两走向线的高程和水平距离即可利用方法求出产状。其步骤是：求等高点；求倾向；求倾角（图 16-2） 。利用辅助线求等高点要考虑到最高点和最低点AC之高差并将其平分， 平分时必须有一个值与中间点相等。 做辅助线 CS与 CA之间联线时其它联线则与其

6、平行即可。5. 绘编图切地质剖面图步骤：选择剖面位置时尽量通过地层较全、并最大可能垂直地层走向和主要构造线，选好后（设计后）将剖面线标在地形地质图上。绘制地形剖面。 方格纸上定出基线， 基线标高一般比图上最低等高线要低1.5-1cm，两端绘出垂直比例尺。将地形地质图上设计的剖面线与等高线相交各点投影到方格纸上相应标高位置，再结合实际情况考虑微地形连成地形剖面曲线。完成地质剖面。将地质图上与剖面相交的地质界线投影到地形剖面线上，据其产状画出分层界线。整理。按要求标出花纹、代号等。注：剖面线如果在图上是斜线，则转动方位使基线与剖面线平行。该示意图仅示意水平岩层，其它如断层、倾斜岩层道理同上。有不整

7、合时，先画不整合面上新地层，然后据实际情况画出下伏界线；有断层则先画断层线再画两盘地层。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 实习二阅读褶皱地区地质图学时： 4（课堂学时） 4（自学学时） 8 学时用图：暮云岭地区地形地质图 （朱、宋附图 7=郭附图 10；教员提供，学生复印，人手一份 ）一. 目的要求1. 初步掌握阅读褶皱区地质图的步骤和方法；2. 学会从地质图上认识和分析褶皱形态、组合特征及形成时代；3. 学会在褶皱区地质图上绘制

8、图切剖面图。二. 作业1. 阅读并着色暮云岭地形地质图；2. 对图内某一褶皱（暮云岭背斜） 进行文字描述（500字左右）；3. 绘制该区 A-B 剖面图（切制）。提示：在切制青岩顶 NW 及 SE两侧的复式背斜时，仅绘C1上层界线构造形态显示不出来，需据C1厚度（图例中 已给出，为 250m）也绘出下层面才能完整显示出构造形态。三. 实习步骤（一）读图：可从以下几个方面找手进行之：1. 单个褶皱（1）区分背、向斜，横过地层总体延伸方向观察地层新老对称排列关系，老地层两侧依次对称地出现新地层，则为背斜；反之为向斜。（2）确定两翼产状，图上标有产状可以读出，若无则求出。（3）判断轴面产状，直立褶皱

9、其轴面亦直立，斜歪或倒转者，轴面向倾角较小的一翼倾斜，一般轴面倾角大于缓翼。（4）确定枢纽产状若枢纽水平， 则两翼地层走向近于平行； 若两翼走向不平行且同一层界线在平面上交合或呈弧形弯曲则可认为枢纽是倾伏的，视为背斜的倾伏端或向斜的扬起端，有时在此处有产状标出。（5）确定轴迹通过褶皱各层界线转折端点的联线即为轴迹。（6）认识转折端形态轴面直立或陡斜的倾伏褶皱， 平面图及剖面图上转折端形态近似一致。（7） 分析褶皱平面形态褶皱两翼同一岩层出露线地质界线沿轴迹方向的长度与垂直迹线的宽度之比来确定线型、短轴等三种类型。2. 褶皱的组合型式结合平面及剖面的组合型式进行分析：断续褶皱 穹盆构造、雁列式（

10、暮云岭为雁列式）等；过渡型褶皱 隔档式、隔槽式等； 全形褶皱 复背斜、复向斜等。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 3.确定褶皱形成时代依据角度不整合， 下伏最新褶皱层之后 ，上覆最老覆盖层之前 。（二）褶皱区图切剖面图绘制（参图 1630）褶皱的图切剖面有两种， 一种是 铅直剖面 ，一般横切褶皱延伸方向； 另一种是与枢纽垂直的 正交剖面 ，仅讲前者。1. 首先读图并分析地形和褶皱特征，读图方法同前，再强调先读图 ，尤其是图例。2.

11、 选择剖面位置 ，尽可能 垂直轴迹 且能通过全区主要褶皱。3. 用与地质图 相同的比例尺绘图。4. 在剖面线和地形剖面线上 （先绘出地形剖面， 方法同前）标出背斜（）和向斜（ ） ，对剖面附近可能隐伏延展到剖面切过处的次级褶皱，也应将其轴迹延伸到与剖面线相交处并标出相应位置绘出。图示：通过剖面线处仅显示出一个向斜，稍远则表现出有一次级背斜存在。5. 剖面切过不整合界线时， 先画不整合面上的地层和构造， 然后再画下伏者。被不整合所覆盖的地质界线和构造，可顺其延伸趋势延至剖面线上，将该点投影到不整合面，从此点绘出不整合面以下的地层和构造。6. 绘褶皱时，先从 核部开始。7. 剖面切过断层 时，先画

12、断层 ，然后再画断层两侧地质界线和构造。8. 剖面线与地层走向线 斜交时，先换算成 视倾角；剖面切过处若 无岩层产状数据，可按 同一翼邻近产状 来画。9. 同一翼相邻岩层产状变化较大，又是整合关系，可能是局部变化 所致，可据两翼同一厚度基本不变 的前题，在地表用岩层产状绘制， 向下给予修正使之与主要岩层产状协调一致。10. 转折端形态绘制，轴面直立或近与直立的褶皱，其平面和剖面形态近似。亦可据枢纽倾伏角作纵向切面（辅助剖面），先求出到剖面处核部地层枢纽的深度，然后再结合该层两翼倾角及枢纽位置绘成圆弧。演示（郭图 350） ：A点剖面通过处转折端顶点（中点）1横剖面。1纵切面。11. 整饰地质剖

13、面图，包括图名、比例尺、图例、责任表、制图时间等。图例：高 X宽=0.5X1cm排列：自上而下 ：地层（由新到老）；岩体（由新到老，由基到酸） ；褶皱轴迹、断层、产状、其它（剖面线、制高点）（三）文字描述示例暮云岭背斜构造位于图幅中部，其轴迹呈NE向展布。背斜核部由C1地层组成，两翼分别为 C2、 C3地层，其北西翼产状为倾角60, 南东翼产状为倾角40，具斜歪或近于直立之特征。长宽之比3：1 左右，属于短轴背斜。背斜转折端较为圆滑，在南西具有指状分枝。 在图幅内可以看出分别向NE.Sw倾伏。与相邻背斜在平面上显示出斜列式组合特征。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - -

14、 - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 实习三阅读分析断层区段地质图一. 准备工作1. 望洋岗地质图（ 附图 2） ；2. 星岗地质图（ 参郭附图 15；此图为实习辅助用之，可不进行作业训练） ；3. 透明纸自编图切剖图；4. 自制断距求解图；5. 各种断层模型二.目的与要求1. 学会在地质图上分析 断层性质、类型及活动时代；2. 学会在地形地质图上求 断层产状 及断距；3. 文字简要描述 断层相关特征三.提示与复习1. 断层识别之“ 地层标志 ”自编教案讲义P11（三） ；2. 断层位移方向确定

15、之“ 断层效应 ” P15；3. 利用地层错开后新老关系确定断层运动方向P15 四.实习步骤1. 首先了解断层发育区 地质构造概况 ，其内容包括区内出露的地层并建立地层序列 ；是否存在 不整合接触关系 并判断不整合接触的类型及时代；分析褶皱构造的形态、 类型、轴向、规模和被卷入的地层等； 分析断层构造的产状、 形态、类型、延伸规模、地层等地质体被切割或被控制之状况以及与褶皱构造的诸种关系（如成因关系）。2. 分析断层性质 ，其内容包括断面形态与产状（因亦属于面状要素，故可用三点法或“ V”字形法则进行判断） ；两盘相对位移即运动学特征走向断层或纵断层一般是地层较老的一盘为上升盘，但岩层、断层倾

16、向一致且断层倾角小于岩层倾角或地层倒转时则新地层一盘为上升盘；横向断层或倾向断层（正、逆）切割褶皱构造时， 背斜核部变宽或向斜核部变窄的一盘为上升盘，若为平移断层，则核部宽窄不变， 但轴迹明显被错开 ；横向断层或倾向断层切过倾向岩层或斜歪褶皱构造时， 若地质界线或轴迹发生错动， 既可以是正（逆）断层造成，也可以是平移断层所致，此时应结合其它因素综合判断-但一般规律是：若由正（逆）断层造成单斜岩层的地质界线错移，则界线向岩层倾斜方向移动的一盘为上升盘；若是斜歪褶皱，则向轴面倾斜方向移动的一盘为上升盘。3. 断距测定铅直地层断距（ hg） ：铅直地层断距是断层两盘上对应层之间的铅直距离， 求解方法

17、是，只要在断层任一盘上作某一层面某一高程的走向线，延长穿过断层线与另一盘的同一层面相交，此交点的标高与该走向线之间的标高差即为地层断距。水平地层断距（hf） ：水平地层断距是断层两盘上对应层之间的水平距离， 求解方法 是，在地质图上于断层两盘分别绘出同一层面等高的两条走向线， 它们之间的垂直距离即为水平地层断距，用图上获得的线段长度乘以比例尺即可。地层断距（ho） ：地层断距是断层两盘上对应层之间的垂直精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - -

18、 - 距离，求之方法为，知道hg 或 hf, 用图解法： ho=hgcos或 ho=hfsin . 4. 确定断层时代（1） 据（角度）不整合关系确定 。当断层仅涉及到某一构造层时，一般发生在被错断的最新地层之后、不整合面上发育的最老地层之前。（2） 据岩体就位或被破坏之特征 。岩体就位若受控于断层， 则断层先形成且构成岩浆上涌之通道， 岩体有呈串珠状等规律性展布；岩体被断层破坏， 则断层后形成，岩体边界不规则且易判别。（3） 据断层与其它构造的切割关系。被切割者时代相对较老。5. 断层描述包括的内容有： 名称（地名 +断层类型或断层编号）、位置、所通过的主要地形地物标志和居民点、 延伸方向、

19、延伸长度、出露宽度、断面产状、两盘地层及产状 ；地层的重复、缺失、错开、相对位移方向 和断距大小 ；与其它构造关系、形成时代 及力学成因 等。五.作业（一） 总体要求1. 断距求解图（ 用透明纸或直接在图册上完成） ；2. 断层实习报告 1 份（600800 字） ；3. 图切剖面 （用座标纸完成）（二） 具体要求（学号为单者完成“1” ，学号为双者完成“ 2” ，或视具体情况届时而定）1.望洋岗 幅（附图 2）作业要求（1）分析地形地质图并确定区内主要地质构造类型NW 向断层一条；K/T 不整合界线； NW 区段以 T 为核的向斜构造等。(2) 确定断层产状 、求断距并判断 断层性质 。（3

20、）确定断层 形成时代 。（4）简要文字描述（ 作业上交 ） 。2. 星岗幅（附图 15）作业要求（1） 确定不整合接触类型 及形成时代 。（2） 分析褶皱构造。（3） 求解断层产状 -F2 向 SE倾斜，倾角 60-70o，从其近直线延伸亦可推测倾角较陡； F3向 NE倾斜，倾角 20o； F4直立。（4） 确定断层类型和性质 - F2 横向逆断层； F3 为走向或纵断层； F4 为斜断层。（5） 建立断层活动序列 -由早到晚分别是 F4 F3 F2F1。（6） 简要文字描述 （作业上交）。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - -

21、- - - - - - - -第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 实习五极射赤平投影的原理、方法及应用学时： 2（计划学时） 2（自学学时）准备：吴尔福网 或施密特网 、透明纸、铅笔、小刀、象皮、直尺、圆规、大头针透明胶或胶布。 将投影网用透明胶固定， 透明纸复于网上 （透明纸略大于网） ，用大头针将透明钉于网的圆心处，透明纸可以转动而网不动。在透明纸上先画出基圆并标注N、S、E、W. （上述是指野外工作时应准备的物件和事项，本课程实习用固定转盘）目的要求：1. 了解极射赤平投影 原理； 2. 学会赤平投影若干 操作方法 ；3.掌握 赤平投影 在构造地质学中的应用

22、 。操作.： 一. 面和线的产状投影（一） 平面的投影示范：投影产状 SE12030的平面（二） 直线的投影示范：投影产状 NW 330 40的直线，若有数百个数据可用等高线原理求出极密区。（三） 法线的投影法线的投影是指平面法线的产状投影，平面的投影及法线的投影常互为使用， 二者相垂直 ，夹角相差 90。法线的投影是 极点，平面投影是圆弧，所以为简便起见，常用法线的投影代表平面的投影。示范：求一产状为 9040的平面的法线投影，若有数百个面的产状，不要画线的弧线，而且按投影法线，找出密区中的一点，再反过求代表性产状。注意： 1. 平面的投影为 大圆（圆弧） ，直线的投影为 点；2. 平面和直

23、线的方位角从基圆上量度，倾角从东西直径上量度；3. 投影之前 网与透明纸上的 正北方向重合 ，投影完毕后 仍应使其 二者复原重合 ；4. 投影的 中心不变 ，平面和直线所有投影必须落在 大圆之内 。应用：一切面状 构造如层理面、断层面、劈理面、流面、褶皱面等皆可采用平面投影 的方法； 一切线状 构造如平面的交线、走向线、倾斜线、擦痕、流线、线理、褶皱枢纽、轴迹等皆可用线的投影 来解决；面线如果结合起来，则解决问题更多。1. 已知真倾角求视倾角示范： 某岩层产状为 NW30040，求在走向 NW335 方向直立剖面上该岩层的视倾角。2. 求一对工轭剪节理的交线 （即应变椭球体的B轴或2方向，也可

24、据两面的交线求褶皱的枢纽） ，上述实际上是 求两平面交线 的产状精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 示范： 求两平面 SW254 30及 SE145 48的交线 （郭教材 P201上部（ 8）题） 。3. 已知两个视角斜线，求某岩层面的真实产状，即求包含两直线的平面产状，或者可以说求两线所构成的平面的产状。（可用讲义夹倾斜后比划一下两视倾斜线，说明讲义夹包含了二倾斜线）示范： 已知二直线产状分别为SE120 36和 S18020，求

25、两线所构成的平面产状。二. 图解和图解应用于褶皱构造的产状求解，利用朱、宋教材图19-12、图 19-13。（一）图解图解 是指褶皱面上各点的 切面产状 所作的径向大圆图解。 在理想的圆柱状褶皱中， 各切面之交线相互平行， 并与褶皱枢纽平行， 这些经向大圆应交于一点，该点称为轴，即为褶皱枢纽的投影。 因为 绝大多数褶皱两翼并非绝对平直，而是弯曲的， 在不同部位有不同产状， 能测出数个产状正好表明褶皱之特点。测得产状越多越能反映褶皱的几何形态。每两个翼面交线 （褶皱轴，用1、2示之）都应交会于点，但由于测量误差而不会交于一点，但应有一个密集区，枢纽投影点就应在此范围内。示范： （四院校教材 P2

26、45例二题）在某一向斜两翼得产状为1433710430直立、走向 10415744（二） 图解褶皱面各部位法线 的赤平投影图解。用图解圆弧太多形如线球。 但是同一褶皱面的法线投影一目了然， 均投在一个特定的大圆弧或附近，此圆即圆， 为垂直褶皱平面 （横截面 - 正交剖面 ） ，而圆的圆弧的法线投影点就是褶皱枢纽的产状。仍以上例为例，求得向斜枢纽产状为10430三. 旋转解决问题： 1.求不整合界面下伏较老地层的原始产状 ；2.求原始沉积构造产状 ，如斜层理产状。以新、老地层走向线为旋转轴， 操作方法有 迹式和极式两种，前者使新岩层面大圆弧转到基圆（呈水平状态，老岩层再同步位移）；后者使法线极点

27、（新岩层）转到吴尔福网圆心，此时大圆弧实际上水平，老岩层再同步位移。示范： 有一角度不整合， 新岩层 产状为 SW24030，老岩层 的产状为SE12040，试问新岩层水平时老岩层产状如何（原讲稿P8第八题）？求解答案：老岩层在未变动前产状10060。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 实习六课程作业纵合读图与分析一.准备工作1.金山镇地质图（ 附图 4） ；2.透明纸自制飞来峰 -构造窗图切构造剖面图（据郭颖图册-附图 17 编制

28、）二.目的与要求1.纵合分析 、全面掌握 一个地区 基本地质构造特征；2.学会编制 构造纲要图 ；3.全面进行地质思维综合训练，文字简述 一个地区 地质构造特征 和构造变形史三.作业1.编绘构造纲要图1 幅；2.编绘图切地质构造剖面图1 幅；3.编写文字概述 1份（1000-1500字）四.提示1.构造旋回 ：旋回即周期之意。 传统文献上的构造旋回又称大地构造旋回、造山旋回等， 是指某一地区通过沉积建造阶段、造山阶段、 克拉通阶段的演化过程， 从而显示出 周期性；板块学说称其为 威尔逊旋回。2.构造幕 ：不同文献称之为褶皱幕、造山幕等，是指大的构造旋回中一次褶皱构造运动， 根据角度不整合来确定

29、 。3.构造层 ：某一构造单元在一定的发展过程中形成的一套沉积组合及相应的构造样式，并包含一定的岩浆组合、变质特征等。构造层常由角度不整合所限定 。其沉积岩相、岩浆活动、变质作用、构造样式等方面均具特色而别于其它构造层。在时间上代表一定的构造旋回或构造幕；在空间上代表前者影响之范围。4.构造纲要图是以地质图为基础 编制的一种图件。可用不同线条、符号、色调等图面要素来表示一个地区的地质构造特征。其内容包括构造层、不同时代的褶皱、断层、岩体和变质产物等。五.实习步骤1.读图各单项内容 同以前相应的实习课内容，如地层、褶皱、断裂、课堂学时8自学学时6计划学时14精品资料 - - - 欢迎下载 - -

30、 - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 岩浆活动和变质作用等地质事件，要求一边阅读、一边分析、一边记录。2.编制构造纲要图（1）划分构造层 并着色时代老颜色深， 时代新颜色浅 （参教材后附之统一规定及国标）（2）画地质界线后发生者先画，注意 避让关系画断层各类断层（正、逆、平移、韧性剪切带等）皆按规定符号、代号示之画褶皱用轴迹线 示之。线条（段）宽窄视核部地层出露宽度变化而变化画岩体其相线（单元界线）、代号、时代和原生构造等按规定示之（3）规范化图名、图例、比例尺（线条/

31、数字） 、方位（剖面图）、责任表等图外要素3.切制构造剖面图地形线无等高线时则参考高程点；地质内容仍按地层单元而不按构造层进行切制。4.编写文字概述第一部分引言课程作业综合读图之目的、要求，图幅名称、比例尺、范围及面积，地形、地貌、交通等自然地理概况 。第二部分构造特征仅简述主要构造类型的几何特征：1.褶皱几何特征2.断层几何特征第三部分地质构造演化简史按地质事件发生顺序简述：1.地层发育状况及 接触关系 ；2.各主要构造类型 特征及发育的 先后关系 ；3.岩浆活动 与构造关系及其 活动序次 ；4.地质事件序列 及发展演化史 。第四部分小节学习本课程的心得体会 ，对授课的意见 和课程改革建议 等。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - - -