构造地质学--第一章绪言ppt分解.ppt

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1、构造地质学构造地质学构造地质学构造地质学Structural GeologyStructural GeologyStructural GeologyStructural Geology第一章绪 言什么是构造地质学？构造地质学的内涵构造地质学的内涵构造地质学是地质学的重要基础学科之一，主要是研究地壳中岩石（或矿研究地壳中岩石（或矿物）和岩层物）和岩层/岩体在地球动力作用下所岩体在地球动力作用下所形成的各种变形样式、组合型式和形形成的各种变形样式、组合型式和形成过程成过程，从而探索地质构造形成机制、演化和力学过程。地层古生物学岩石矿物学构造地质学地质学地质学STRUCTURAL GEOLOGYFR

2、OM WIKIPEDIA,THE FREE ENCYCLOPEDIAStructural geology is the study of the three-dimensional distribution of rock units with respect to their deformational histories.The primary goal of structural geology is to use measurements of present-day rock geometries to uncover information about the history of

3、 deformation(strain)in the rocks,and ultimately,to understand the stress field that resulted in the observed strain and geometries.This understanding of the dynamics of the stress field can be linked to important events in the regional geologic past;a common goal is to understand the structural evol

4、ution of a particular area with respect to regionally widespread patterns of rock deformation(e.g.,mountain building,rifting)due to plate tectonics.大地构造学大地构造学 (tectonics)构造地质学构造地质学 (structural geology)显微构造地质学显微构造地质学 (microstructural geology)构构造造学学构造尺度巨型构造巨型构造大型构造大型构造中型构造中型构造小型构造小型构造微型构造微型构造超微构造超微构造大

5、地构造学大地构造学 tectonics构造地质学构造地质学structural geology显微构造地质学显微构造地质学 microstructural geology巨型构造指山系和区域性地貌的构造单元，如喜马拉雅造山带。大型构造造山系等区域性构造单元中的次级构造单元，如复背斜、复向斜或区域性大断裂。中型构造主要见于一个地段上的褶皱和断层。小型构造小型构造褶皱断层指出露于露头上和手标本上的褶皱和断层。微型构造微型构造石英变形纹1mm指偏光显微镜下显示的构造。超微构造超微构造指利用电子显微镜研究的构造。1、伸展构造：伸展构造：水平拉伸形成的构造。如：裂谷、地堑-地垒、盆岭构造、变质核杂岩等。

6、2、压缩构造：压缩构造：水平挤压形成的构造。如：褶皱系、逆冲推覆构造等。3、升降构造：升降构造：是岩石圈或地幔物质垂向运动的体现，表现为地壳的上升和下降，隆起造成山系、高原；坳陷成为盆地。4、走滑构造：走滑构造：沿直立剪切面水平滑动、位移形成的构造。如：走滑断层。5、滑动构造：滑动构造：重力失稳后引起的正向滑动构造，也包括某些大型平缓正断层。6、旋转构造：旋转构造：指陆块绕轴转动形成的构造。如：帚状构造、莲花状构造等。构造变形场构造变形场岩石圈的层圈结构岩石圈的层圈结构构造层次构造层次由于构造应力可以影响地壳很大深度，近地表的变形与地下深处的变形表现形式和变形机制是不同的。通常将通常将地壳内不

7、同深度、不同温压条件和不同岩性中具一种主地壳内不同深度、不同温压条件和不同岩性中具一种主要变形机制的区段要变形机制的区段，称为构造层次构造层次。构造旋回构造旋回l构造旋回：构造发展的阶段性和周期性，简称旋回。1909年美国T.C.张伯伦首次提出构造旋回概念。l19世纪末至20世纪初，根据对褶皱带内岩层间角度不整合的研究发现，造成地壳岩层褶皱的强烈运动只出现在几个不太长的地质时期内。地壳构造发展地壳构造发展历史就是由相对平静时期到激烈运动周期性交替出现的历史，每次更迭便构历史就是由相对平静时期到激烈运动周期性交替出现的历史，每次更迭便构成一个旋回，称为构造旋回。成一个旋回，称为构造旋回。在地壳激

8、烈运动期间，岩层强烈褶皱并上升成为造山带，故也称褶皱旋回或造山旋回。在一段平静时期之后，地壳发生的短促而强烈的构造运动时期，称为构造幕或造山幕、褶皱幕。一个规模大、持续时间长的构造旋回中会出现多次构造幕。1887年法国学者M.A.贝特朗首先划分出休伦、加里东、海西、阿尔卑斯4个褶皱期。l20世纪20年代至40年代，以德国学者W.H.施蒂勒为代表的一些学者发展了构造旋回的概念，并制订出全球统一的构造旋回，即休伦旋回(晚元古代)、加里东旋回（早古生代）、海西旋回（又译华力西旋回，晚古生代）、阿尔卑斯旋回（中、新生代）,进而将这4个旋回概称为新地巨旋回。至此，构造旋回成为反映全球地表发展阶段的概念,

9、又称为大地构造旋回。1962年,黄汲清将阿尔卑斯旋回进一步划分为印支、燕山和喜马拉雅3个次一级的构造旋回。构造叠加和构造置换构造叠加构造叠加是指已变形的构造又再次变形而产生的复合现象。两期变形可以分属两个构造旋回，或是同一构造旋回相继的构造幕，也可以是同一幕的递进变形过程。叠加主要表现在褶皱的叠加。构造置换构造置换是岩石中的一种构造在后期变形中或通过递进变形过程被另一种构造所代替的现象。最常见的构造置换就是层理在褶皱发展过程中被新生的轴面劈理或片理所置换。层理被新生面理置换过程示意图（据Turner和Weiss,1963）构造继承和构造新生如果前期构造控制或影响了后期构造的形成和发展，后期构造

10、保留了前期构造的某些主要特点，即为构造继承构造继承。构造新生构造新生有两重含义：1）后期构造不受前期构造的影响或制约，形成一套在方位、几何形态、类型和样式上完全不同的构造；2）后期构造改造并使前期构造的一部分或全部卷入到后期构造之中，形成一套完全服从后期变形的全新构造。世代和序列构造世代构造世代主要是指不同旋回或不同构造幕中形成的构造顺序。在一个构造幕中形成的构造群，就是一个世代的构造。不同时期的构造群按其发育的顺序构成一个完整的序列，即构造序列。构造序列。为什么要学习构造地质？THE EARTH IS A DYNAMIC PLANET地震（Earthquakes）火山喷发（Volcanic

11、Eruption）海啸（Tsunami）高原隆升（Plateau Uplift）地壳断裂（Crust Fracture）大陆碰撞（Continental Collision）2023/3/7地震诱发印度洋大海啸（2004年12月26日）印度尼西亚班达亚齐海啸印度尼西亚班达亚齐海啸前（左）和后（右）卫星遥感图片对比前（左）和后（右）卫星遥感图片对比四川汶川映秀镇2008年“5.12”大地震地震前美丽的北川县城遭遇地震浩劫后的北川县城汶川地震是印度板块惹的祸印度板块向亚洲板块俯冲，造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成

12、构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川映秀地区突然释放。汶川地震是印度板块向亚洲板块俯冲，造成青藏高原快速隆升导致的，震源深度为10千米20千米，持续时间较长，因此破坏性巨大。青藏高原2023/3/7大大陆陆漂漂移移欧亚大陆南极大陆地震每天都在发生2008.5.18 03:00:05 2008.5.19 02:30:35 2008.5.18 03:00:05 2008.5.19 02:30:35 构造地质学的科学实践对人类社会具有重要影响各种资源的寻找和勘探，预测和开发；各种工程建设，如三峡大坝，电站基地；环境地质滑坡、灾害地质地震；地质构造与矿藏的关系密切怎样学习构造地质？构造解析的四种方

13、法构造解析的四种方法几何学分析（描述性分析）几何学分析（描述性分析）Geometrical Analysis：认识构造及描述构造几何形式和排列组合关系、构造要素测量、野外调查观察和地质制图。运动学分析（运动学分析（Kinematic Analysis）:分析岩层和岩体变形运动方式：即平移、旋转、形变和体变。动力学分析动力学分析(Dynamic Analysis)：阐明变形构造形成的力学过程（即应力相对大小和应力作用的方向等）。流变学分析（流变学分析（Rheological Analysis）：运动学和动力学在构造分析中通常没有考虑到时间尺度。时间尺度对岩石变形是十分重要的。大量天然岩石的变形是

14、涉及与时间有关的流动塑性变形，可以通过高温高压实验来实现。43显微构造研究过程显微构造研究过程a.野外采样b.室内精确定向c.岩相学观测d.组构测量与分析e.将组构数据恢复到野外地质f.综合解释地质现象g.建立地质构造模型课程安排计划和考试课程安排计划和考试n课程总学时64学时，其中讲课40学时，课堂实习（讲课+实习）24学时。n实习地点:主楼608室实习课请带实习指导书、铅笔、橡皮、三角板、量角器。期末考试成绩按100分制。最终学习成绩平时成绩50+期末考试成绩50。参考资料参考资料 构造地质学构造地质学 曾佐勋、樊光明主编，曾佐勋、樊光明主编，2008（第三版）（第三版）中国地质大学出版社中国地质大学出版社Structural GeologyTwiss R.J.&Moores E.K.,2007(second ed.),New YorkStructural Geology of Rocks and RegionsGeorge H.Davis,Stephen J.Reynolds,1996(second ed.)