构造地质学--绪论

StructuralGeology构造地质学任课教师：关成尧电话：[phone]E-mail:[e-mail]课程特点、内容教学计划、教学方法学时安排考核方式绪论沉积岩层产状(部分)课程特点研究对象空间尺度变化大，时间跨度长；许多现象无法实验重现。成因和作用过程解释往往根据经验分析和推断；构造分析要求良好的时空想象力，善于综合应用所学知识，善于抓住主要矛盾。课程内容的类型（1）知识和认识型，包括力学分析的基础知识；推覆构造，叠加褶皱等各类构造名词、术语和概念；各种构造现象的识别等；（2）技能型，例如地质图、剖面图、等高线图等各种图件的判读和绘制；（3）逻辑推理和综合分析，例如根据节理资料恢复古构造应力场，根据变形结果推断变形过程，根据构造样式推断变形环境，根据地质图和有关资料恢复构造发展史。教学与学习方法•课程学习–结合构造地质学学科的特点，充分发挥形象思维与逻辑思维，理解地质构造的时、空演变关系；–培养综合分析问题与解决问题的能力；–注意培养动手能力和表述地质问题的能力。课程内容中小尺度构造：•基础地质构造现象与构造地质学基本理论–基本地质构造现象：面-线产状、不整合与原生构造、褶皱、断层、节理、面理-线理、岩浆岩构造、变质岩构造、韧性剪切带；–地质构造形成的基本过程：节理的力学分析、褶皱作用简介、断层作用简介大尺度构造：•区域构造现象及其表现–区域伸展构造–大型逆冲推覆构造–区域走滑断裂课程内容实习课程实习一：分析水平、倾斜岩层地区地质图实习二：编制和分析等高线图实习三：分析褶皱地区地质图实习四：分析断层地区地质图实习五：典型地区综合构造分析考核方式•期末考试（50%）•期中考试（20%）•实习及作业成绩（20%）含考勤小作业，不可补交•平时成绩（10%--考勤、笔记）1.徐开礼等.构造地质学.地质出版社，1998;2.俞鸿年等.构造地质学原理.南京大学出版社，1998；3.冯石等.构造地质学.石油工业出版社，1982;4.毕令斯.M.P.构造地质学，地质出版社,1956;5.霍布斯等.构造地质学纲要，石油工业出版社,1976;6.兰姆赛.J.G.岩石的褶皱作用和断裂作用，地质出版社,19677.魏宽义.构造解析学.陕西人民教育出版社，20038.郭颖等.简明构造地质学教程.地质大学出版社，1996;9.万天丰.中国大地构造学.地质出版社，2011.参考书目录：主要参考书:《构造地质学》李德伦主编中文期刊:《地质学报》，《地质论评》，《地球科学》,《现代地质》,《地学前缘》，《地质科技情》，《高校地质学报》,《中国科学（D辑）》，《科学通报》，《地质科学》,《地球学报》，《地质通报》等。地质构造现象与构造地质学问题绪论地质构造现象与岩石变形阿尔金断裂圣安地利斯断层问题•地质构造具有什么特点？•岩石是在什么条件下形成不同地质构造的？•岩石是怎样变形的？自然灾害•火山、地震、洪水是人类所面临的危害最大的自然灾害。•台风-飓风、海啸！！！地震1999年8月17日土耳其伊兹米特7.8级地震1995年1月17日神户7.3级地震答案火山•1983年3月31日夏威夷火山公园内火山熔岩喷发的壮观景象。问题•火山活动具有规律性吗？•人类能够掌握这种规律吗？•死火山能够再度复活吗？（长白山）•什么因素控制或制约着火山的活动性？世界火山强震分布世界火山分布•环太平洋火山带(又称火环)•中洋脊火山•东非大裂谷火山带•地中海─喜马拉雅火山带我国的主要火山•中国吉林长白山天池火山、云南腾冲火山、黑龙江五大连池火山历史上有过多次火山喷发的记载，黑龙江镜泊湖火山、吉林龙岗火山、琼北火山全新世以来有过喷发。近年的观测与研究表明，长白山、腾冲等火山区存在火山地震、高热流、水热活动等，存在再次喷发的潜在危险。海啸KalaturacoastlinepriortoDecember26tsunamiinitialseawithdrawal,12/26first(?)bigwaveadvancingKalatura,SriLanka,afterfirstwave三峡工程地质中的构造地质问题三峡工程地质中的构造地质问题三峡工程位于中原的腹地的长江中下游，长江下游六省市是我国人口最密集的地区之一，经济最为发达的地区。三峡工程的关系到几亿人民生命安危和国家安全的重要工程。三峡工程地质中的构造地质问题选坝址——基底牢固性山体会移动吗？断层活动性岩石渗透性？边坡稳定性……...滑坡•重庆武隆山体滑坡灾害事故：2001年5月1日重庆武隆县城江北西段发生一起滑坡地质灾害，造成七十余人死亡，震惊了全国。地质构造与矿产资源问题•地质构造具有导矿作用•地质构造具有控矿作用国家对矿产资源的需求急速增大资料来源：中国工程院《矿产资源》咨询项目组，2002。人均矿产消耗量工业化发展程度中国112.2992.94117.46141.55100.99126.61182.35276.03238.21238.99272.88323.65290.17376.5589.9592692010020030040050060070019861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002中国进口矿产品花费7年增加了一倍多（亿美元）环境演变山脉的形成与海陆变迁•沧海桑田•华北地区在古生代时期的演变山脉的隆升与气候、环境变迁•青藏高原的隆起——印度-欧亚板块的碰撞的结果•青藏高原的隆升与东亚地区气候、环境的变迁地质构造：组成地壳或岩石圈的岩层或岩体等，在内外地质动力作用下所产生的各种变形；如褶皱、节理、断层以及其它各种面、线状构造。构造地质学是地质学专业的一门重要的专业基础课；是地质学的一门分支学科；它是研究地壳上各级各类地质构造的发生、发展、演化及其与矿产分布、地震、工程稳定性、环境演化等的关系的一门学科。研究对象和内容基本概念研究对象：各种地质构造现象；研究内容：各种地质构造的形态特征；形成条件；分布与组合形式；发展演化规律；形成机制。并追索产生上述地质现象的地壳运动方式、方向和力学性质，进一步探讨地壳构造运动的动力学原因。研究对象和内容可以从两个方面描述对地质构造的研究：时间：发生、发展、演化；空间：分布和规模、形态特征、空间组合。几何学：形态特征、分布与组合（空间）；运动学：形成时间、顺序及演化过程（时序）；动力学：形成机制与发育条件（成因）。概念：研究各种地质构造的形态、产状、规模；形成机制、条件，分布、组合及演化；产生的地壳运动方式、运动规律与动力来源的一们学科。研究对象和内容理论意义：1阐明各级各类构造的时空展布规律；2构造的形成机制和发展演化规律；3地壳（地球）发展演化的规律。实践意义：1指导矿产勘查（地质矿产勘查）；2水文地质勘查（水文地质学）；3国土资源调查和管理；4工程稳定性评价；5地震和灾害地质研究；6环境保护等。构造地质学研究的意义观察构造的能力：学会对各级各类构造进行观察、描述和记录；分辨构造的能力：学会怎样正确的分辨各级各类构造；分析构造的能力：学会分析各级各类构造的思路和方法；处理构造的能力：学会如何利用对各级各类构造的分析结果综合研究区域构造的形成背景和发展演化规律构造地质学的授课目标构造地质学的研究方法•反演法：观察—推演—检验—结论–观察：地质调查、卫星照片分析、地球物理探测、显微镜分析、电子显微镜分析等•正演法：模拟实验分析，包括传统的泥巴实验、高温高压变形实验和计算机数字模拟等。构造地质学研究的意义了解地质构造的基本类型，掌握构造分析的原理，为进一步学习地质学奠定基础——构造地质学被称作地质学三大支柱之一了解和体会地质思维方式􀁺由“果”寻“因”的逆向思维和时间-空间想象能力􀁺将今论古的基本原则和适用范围􀁺构造现象的综合分析和应用锻炼发现问题、分析问题和解决问题的能力要点小结•课程要点•构造地质学的内涵•构造地质学的研究意义和研究方法•构造地质现象与构造地质学问题勘查技术工程普通地质学（一）--岩石学（二）--水文地质学基础（三）、--构造地质学（四）--地貌学与第四纪地质学（四）--工程动力地质学（五）--工程地震学（六）地质工程专业学习《构造地质学》意义勘查技术工程地质工程专业学习《构造地质学》意义谷德振中国科学院院士，工程地质学家、构造地质学与地质力学家。中国工程地质学奠基人之一。对水利水电、铁路、国防、矿山和核电工程等方面建设事业有突出贡献。如对长江三峡、葛洲坝水电站、佛子岭水电站、大亚湾核电站、二滩水电站、成昆铁路等重大工程项目，开展全方位的工程地质论证和决策。提出岩体结构制约岩体物理力学的性状和岩体变形破坏机制及控制岩体稳定性的著名论断，推动我国工程地质学的整体发展，为我国工程地质学树立了新的里程碑。平移断层正断层逆断层花岗岩太古界洪水庄组雾迷山组铁岭组下马岭组长龙山组寒武系C马家沟组本溪组太原组山西组杨家屯组第四系JxH++++++++++++++++++++++马刨泉QQQQQQP1sP1s四副坝牛口峪主坝一副坝二副坝三副坝五副坝周口店牛口峪地质简图牛口峪水库周口店地区牛口峪水库远景地球物理学专业学生学习构造地质学的意义（1）同属地学、互相帮助、合作补充（2）个体发展与研究互跨地壳地幔典型大陆和大洋区岩石圈的特征对比(岩浆活动与天然超深钻直接取样)大陆克拉通区岩石圈厚度大地壳年龄老金伯利岩活动VS.大洋区岩石圈厚度小洋壳年龄新玄武岩浆喷发（三）岩石圈模型•力学的岩石圈弹性或挠曲的岩石圈，相对刚性，可以在塑性的软流圈上发生漂移。•热学的岩石圈支撑一个热传导梯度的地球的冷的外层，计算厚度约100km•地震波的岩石圈地震波速与岩石性质之间的关系1.岩石圈的力学结构MagdalaTesauro，2012麻粒岩辉绿岩石英岩闪长岩2.岩石圈的温度结构谢谢！