构造地质学绪论1.ppt

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1、 授课总学时：授课总学时：72学时学时 构造地质学：构造地质学：54学时（学时（1-18周）周）课程设计：课程设计：18学时（学时（6-14周）周）Structural Geology构构 造造 地地 质质 学学 主讲：主讲：和和 法法 国国l（）各种资源的寻找和勘探，预测和开发（）各种资源的寻找和勘探，预测和开发l（）各种工程建设，如三峡大坝，电站基地（）各种工程建设，如三峡大坝，电站基地l（）环境地质滑坡；灾害地质地（）环境地质滑坡；灾害地质地 震震l（）（）学习构造地质学的重要性学习构造地质学的重要性 课程总学时课程总学时7272学时。其中，构造地质学学时。其中，构造地质学讲课讲课545

2、4学时，课程设计（实习课）学时，课程设计（实习课）1818学时。学时。整个课程教学整个课程教学以课堂讲授内容为主以课堂讲授内容为主线进行学习，要求每位同学依据实际参阅有线进行学习，要求每位同学依据实际参阅有关教学参考文献。关教学参考文献。条件允许情况下条件允许情况下,安排安排1-21-2次野外现场教学次野外现场教学活动。活动。课程教学安排课程教学安排l采取幻灯片与板书相结合的方式进行，有些内容是教科书采取幻灯片与板书相结合的方式进行，有些内容是教科书中没有的。中没有的。对学生上课的要求：对学生上课的要求：l杜绝无故旷课（特殊情况需请假）！杜绝无故旷课（特殊情况需请假）！l在听、看的同时，作笔记

3、！在听、看的同时，作笔记！l听课纪律：尊重别人听课纪律：尊重别人=尊重自己！尊重自己！授课特点授课特点考核方式考核方式平时成绩平时成绩作业成绩、听课出勤率、课作业成绩、听课出勤率、课堂表现堂表现。期末考试成绩期末考试成绩一般是闭卷、笔试，按一般是闭卷、笔试，按100100分制。分制。最终学期成绩最终学期成绩 =平时成绩平时成绩3030%期末考试期末考试成绩成绩70%70%。学习目标学习目标l初步学会和逐步具备对地质构造的正确观察、初步学会和逐步具备对地质构造的正确观察、识别、分析和处理的能力。识别、分析和处理的能力。l观察构造的能力建立立体空间概念和相互观察构造的能力建立立体空间概念和相互l依

4、存的思维方式依存的思维方式l识别构造的能力掌握基本特点和识别标志识别构造的能力掌握基本特点和识别标志l分析构造的能力学会分析地质历史分析构造的能力学会分析地质历史、环境、环境、条件和机制条件和机制l处理构造的能力学会数据处理和文图标示处理构造的能力学会数据处理和文图标示第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 构造地质学的内涵、构造尺寸和构造变形场构造地质学的内涵、构造尺寸和构造变形场一、构造地质学内涵一、构造地质学内涵 构造地质学构造地质学：是地质学的基础学科之一，主要研究组成类地行是地质学的基础学科之一，主要研究组成类地行星及行星卫星的岩石、岩层和岩体在力的作用上的各种变形样星及行星卫星的岩石

5、、岩层和岩体在力的作用上的各种变形样式、组合型式和形成过程，探讨产生这些构造的作用力的方式式、组合型式和形成过程，探讨产生这些构造的作用力的方式和方向。（地球构造地质学、火星构造地质学和方向。（地球构造地质学、火星构造地质学）研究对象：研究对象：组成地壳或岩石圈的岩石、岩层和岩体在内、外组成地壳或岩石圈的岩石、岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生变形形成的各种现象（构造）。动力地质作用下发生变形形成的各种现象（构造）。研究内容：研究内容：这些构造的几何学、组合形式、形成机制和演化这些构造的几何学、组合形式、形成机制和演化过程，探讨产生这些构造的作用力的方向、方式和性质。过程，探讨产生这些构造的

6、作用力的方向、方式和性质。二、构造尺度二、构造尺度 大至全球性，小至纳米级。大至全球性，小至纳米级。一般分六级：一般分六级：巨型构造、大型构造、巨型构造、大型构造、中型构造、小型构造、中型构造、小型构造、微型构造、超显微构造微型构造、超显微构造 1.巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。如喜马拉雅山造山带、秦岭如喜马拉雅山造山带、秦岭大别造山带、板块运动形成一系列造山带等。大别造山带、板块运动形成一系列造山带等。2.大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元 如复背斜、复向斜、区域性大断裂等，如复背斜、复向斜、区域性大

7、断裂等，1：200万图上可见万图上可见 3.中型构造中型构造：一个地段上的褶皱、断层。：一个地段上的褶皱、断层。(1：5万或更大比例尺的图上，可见全貌，万或更大比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点本课程研究的重点)4.小型构造小型构造：露头上、手标本上的构造：露头上、手标本上的构造 (小褶皱、断层、节理、面理、线理，小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点本课程研究的重点)5.微型构造（显微构造）微型构造（显微构造）：手标本、显微镜下可见的构造：手标本、显微镜下可见的构造 （云母鱼、亚颗粒、变形纹等）（云母鱼、亚颗粒、变形纹等）6.超显微构造：电子显微镜下研究的构造超显微构造：电子

8、显微镜下研究的构造 （位错）（位错）三、构造变形场三、构造变形场 1.构造应力场：构造应力场：物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和 (挤压应力场、拉张应力场、剪切应力场挤压应力场、拉张应力场、剪切应力场)2.构造变形场：构造变形场：主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域 （1）伸展构造：）伸展构造：水平拉伸应或垂向隆升导致的水平拉伸应下形成的水平拉伸应或垂向隆升导致的水平拉伸应下形成的 构造。构造。（裂谷、地堑（裂谷、地堑-地垒、盆地垒、盆-岭构造、变质核杂岩等）岭构造、变质核杂岩等）（2）压

9、缩构造：）压缩构造：水平挤压形成的构造水平挤压形成的构造 (褶皱、逆冲断层褶皱、逆冲断层)（3）升降构造：）升降构造：岩石圈地幔物质垂向运动，导致地壳的上升和岩石圈地幔物质垂向运动，导致地壳的上升和下降，区域性的隆起和拗陷下降，区域性的隆起和拗陷(山系、高原；盆地山系、高原；盆地)（4）走滑构造：）走滑构造：顺直立剪切面水平方向（走向）滑动或位移顺直立剪切面水平方向（走向）滑动或位移 形成的构造形成的构造（5）滑动构造：重力失稳引起的重力滑动构造（大）滑动构造：重力失稳引起的重力滑动构造（大型的平缓断层）型的平缓断层）（6）旋转构造：陆块绕轴转动形成的构造）旋转构造：陆块绕轴转动形成的构造 各

10、有特性，存在交叉和过渡各有特性，存在交叉和过渡 第二节第二节 地壳地壳-岩石圈的层圈结构和构造岩石圈的层圈结构和构造层次层次一、地壳一、地壳-岩石圈的层圈式结构岩石圈的层圈式结构 (物质组分不同导致岩石力学性质的分层性物质组分不同导致岩石力学性质的分层性)1.岩石圈：岩石圈：地壳地壳和和上地幔上地幔的总和；的总和；分分大陆岩石圈大陆岩石圈和大洋岩石圈和大洋岩石圈 (1)地壳地壳：上地壳上地壳沉积岩、火山岩、中、浅变质岩（花岗岩类）沉积岩、火山岩、中、浅变质岩（花岗岩类）中地壳中地壳闪长岩类岩石、片岩、片麻岩闪长岩类岩石、片岩、片麻岩 下地壳下地壳玄武岩、辉长岩、深变质岩玄武岩、辉长岩、深变质岩

11、 (2)上地幔：超基性岩类（莫霍面之下）上地幔：超基性岩类（莫霍面之下）2.大陆岩石圈：垂向成层，横向不均一，厚度、大陆岩石圈：垂向成层，横向不均一，厚度、密度、强度、地壳物理状态，均有差异。密度、强度、地壳物理状态，均有差异。3.“三明治三明治”结构：结构：上地壳上地壳脆性（硬）脆性（硬）中地壳中地壳塑性（软流层、壳内软层）塑性（软流层、壳内软层）下地壳下地壳刚性（硬）刚性（硬）上地壳下地壳中地壳二、构造层次二、构造层次 温度递增引起岩石力学性质变化导致变形变化的温度递增引起岩石力学性质变化导致变形变化的分层性分层性 1.构造层次：构造层次：同一次构造活动，在不同的深度形成不同类型的同一次构

12、造活动，在不同的深度形成不同类型的构造变形构造变形(物质与温度均为变量时，变形的分层性更物质与温度均为变量时，变形的分层性更复杂复杂)。构造层次划分依据：l深度l温度变化和物态l层次的代表性构造l界面性质2.构造层次的划分：构造层次的划分：(1)表层构造：表层构造：1km的地表，剪切作用和块断作用的地表，剪切作用和块断作用，脆性变形，脆性变形(断层、断块、褶皱断层、断块、褶皱)(2)浅层构造：浅层构造：1-10km，相似纵弯褶皱作用和压扁作用，脆性变形，相似纵弯褶皱作用和压扁作用，脆性变形(褶皱、断层、节理褶皱、断层、节理)(3)中层构造：中层构造：10-15km，强褶皱作用，塑性变形强褶皱作

13、用，塑性变形 (紧密褶皱、韧性剪切带紧密褶皱、韧性剪切带)(4)深层构造：深层构造：15km，流变作用和深融作用流变作用和深融作用 (柔流褶皱、韧性剪切带、混合岩化柔流褶皱、韧性剪切带、混合岩化)脆性破裂域脆性破裂域 塑性流变域塑性流变域第三节第三节 构造观和褶皱幕问题构造观和褶皱幕问题褶皱幕：（施蒂莱Stille）地槽转变为褶皱带的过程都经历了一系列短时间的褶皱幕；褶皱幕之间,为比较长的、相对静止的阶段所隔开；每一个褶皱幕在整个地槽区,乃至全球所有的地槽区都是近于同时发生的。水平运动为主 不可逆的渗入突变的阶段是发展 构造动力主要来自地球深部活动，地球自转和天文活动也有一定作用 岩石圈结构是

14、层圈式、不均一的，各分层界面是活动的 挤压作用、伸展作用和剪切作用分别或共同造成了各类构造 构造形成过程和定形有多种形式，表现为缓慢渐进发育达到急变而定型，但不是唯一方式构造观：指对全球构造和岩石圈（地球）构造的总体结构、形成指对全球构造和岩石圈（地球）构造的总体结构、形成指对全球构造和岩石圈（地球）构造的总体结构、形成指对全球构造和岩石圈（地球）构造的总体结构、形成和演化、铸成构造的构造（地壳）运动性质和动力来源的基和演化、铸成构造的构造（地壳）运动性质和动力来源的基和演化、铸成构造的构造（地壳）运动性质和动力来源的基和演化、铸成构造的构造（地壳）运动性质和动力来源的基本认识和观点本认识和观

15、点本认识和观点本认识和观点第四节第四节 构造解析的基本原则构造解析的基本原则 如何研究构造，认识其基本面貌，揭示其发展过程和形成原因。构造地质学界一个永恒的问题：几何学解析认识和测量构造的形态、产状、方位、大小等各要素间及构造之间的几何关系，建立完整的具有几何规律的构造系或型式。运动学解析再现岩石形成至变形期间所经历的过程和发生的运动，通过对原生构造、次生构造分析解释其运动规律，解释改变岩层（体）各要素的组合情况。阐明产生构造的力、应力和力学过程，查明引起变形的应力性质、大小和方位。动力学解析其它构造解析原则：一、构造组合二、叠加和置换、继承和新生三、世代和序列四、岩性介质五、构造位移指向性六

16、、平衡和复原第五节第五节 构造地质学的发展态势构造地质学的发展态势研究手段落后工作条件恶劣缺乏系统的研究早期构造地质学定量研究手段先进工作条件优越现代构造地质学定量系统的研究 现代构造地质学家应当是善于理性思维的现代构造地质学家应当是善于理性思维的哲学哲学家和思想家家和思想家，是第一流的，是第一流的野外地质学家野外地质学家，具有坚实，具有坚实的数理化外功底，善于获得和处理数据，同时应有的数理化外功底，善于获得和处理数据，同时应有较强的较强的从事跨分支学科综合研究的能力从事跨分支学科综合研究的能力，结合实验，结合实验构筑构造模式，进而提出新的构造理论。构筑构造模式，进而提出新的构造理论。中国有着

17、中国有着辽阔的大陆辽阔的大陆，地学信息得天独后地学信息得天独后，还，还在隆升的青藏高原，中央造山带在隆升的青藏高原，中央造山带高压高压-超高压变超高压变形变质带、特提斯带等，均是研究地质构造、地球形变质带、特提斯带等，均是研究地质构造、地球动力学不可多得的理想场所，也是当今地学研究的动力学不可多得的理想场所，也是当今地学研究的热点。热点。l 当代构造地质学，随着科学技术的飞跃发展当代构造地质学，随着科学技术的飞跃发展和相关学科的交叉渗透，使构造地质学的发展进和相关学科的交叉渗透，使构造地质学的发展进入一个崭新的阶段！许多新思想，新概念和新方入一个崭新的阶段！许多新思想，新概念和新方法不断涌现。

18、法不断涌现。ll 资料如山，信息似海。我们怎么办？资料如山，信息似海。我们怎么办？l基本概念基本理论基本方法基本技能基本概念基本理论基本方法基本技能l 对地球科学的热爱，对探索大自然奥秘的对地球科学的热爱，对探索大自然奥秘的坚定意志，以及对科学事业执着追求的决心，坚定意志，以及对科学事业执着追求的决心，将是步入构造地质学科学殿堂的动力！将是步入构造地质学科学殿堂的动力！l l 让我们互教互学，共同努力，争取把让我们互教互学，共同努力，争取把构构造地质学造地质学这门课程教好、学好。这门课程教好、学好。l 我相信我们中的部分定会成为未来的构造我相信我们中的部分定会成为未来的构造地质学家！地质学家！课下作业 你为什么要学习构造地质学？你打算怎样学习构造地质学？