1第一章构造地质学 张进江
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《构造地质学》教学大纲教学大纲第一章绪论一、教学目的1. 明确构造地质学的研究对象和研究内容2. 了解构造地质学分析涉及到的两个重要概念:构造尺度和构造层次3. 明确学习构造地质学的意义二、教学内容的结构1. 地质构造与构造地质学2. 构造尺度与构造层次的概念3. 构造解析的思想和方法4. 学习构造地质学的意义三、主要内容构造地质学的内涵和研究对象;地质构造;构造地质学的研究内容(地质构造的几何学、运动学和动力学);构造尺度;构造层次;构造解析的思想和方法;学习构造地质学的意义四、本章要点构造地质学的内涵;构造尺度和构造层次的概念五、本章思考题1. 何为地质构造?2. 对地质构造应从哪几个方面进行研究?3. 什么是构造尺度和构造层次?各有哪些种类?第二章沉积岩和岩浆岩的原生构造及其产状一、教学目标1. 明确面状和线状构造的产状表示法2. 了解沉积岩和岩浆岩的原生构造二、教学内容的结构1. 利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面2. 倾斜岩层与直线的产状要素3. 水平岩层与倾斜岩层在地形地质图上的特征4. 地层的接触关系5. 沉积岩中的软沉积变形构造6. 岩浆岩中的原生构造三、主要内容面状构造与线状构造的产状表示法;沉积岩层的原生构造及沉积岩层顶、底面的识别标志;软沉积变形的种类;地层接触关系的基本类型及其构造意义;地质界线与地形等高线之间的相互关系(即“V”字形法则)四、本章要点沉积岩层顶、底面的识别及其应用;不整合接触关系的识别标志;软沉积物变形的类型及其形成机理五、本章思考题1. 走向、倾向和倾角的含义是什么?2. 岩层的露头宽度与哪些因素有关?3. 如何在地形地质图上判定地层是否是水平地层?4. 沉积岩层有哪些基本的接触关系?如何识别它们?各反映了什么构造意义?5. 如何判断沉积岩层的顶、底面?6. “V”字形法则的主要内容是什么?7. 软沉积变形主要有哪些几种?第三章地质构造分析的力学基础一、教学目标1. 明确应力、应力状态的概念和特点2. 明确应力莫尔圆的含义与特点二、教学内容的结构1. 应力、正应力、剪应力的概念2. 主应力、主方向和主平面的概念与应力状态3. 应力莫尔圆的概念与特点4. 应力场、应力轨迹与应力集中三、主要内容应力、正应力、剪应力的概念;主应力、主方向的概念;单轴、双轴和三轴应力状态的二维应力莫尔圆;应力场的概念及其表示法四、本章重点双轴和三轴应力状态二维应力分析的莫尔圆;应力场的概念及其表示方法五、本章思考题1. 应力、正应力、剪应力、主应力之间有什么关系?2. 单轴、双轴和三轴应力状态二维应力莫尔圆上任意一点的物理意义是什么?3. 影响应力场的主要因素有哪些?第四章变形岩石应变分析基础一、教学目标1. 明确应力、应变的概念和特点2. 明确岩石变形的三个阶段3. 明确影响岩石变形行为的外界因素二、教学内容的结构1. 变形、位移和应变的概念2. 旋转应变与非旋转应变3. 递进变形、全量应变与增量应变4. 岩石的变形阶段5. 影响岩石力学性质的外部因素三、主要内容变形(拉伸、挤压、剪切、弯曲和扭转)和位移(平移、旋转、形变和体变);应变的度量(线应变与剪应变);弹性变形、塑性变形和破裂变形;均匀应变与非均匀应变;应变椭球体的概念;旋转应变和非旋转应变;递进应变(共轴递进变形与非共轴递进变形)四、本章重点线应变和剪应变的概念;脆性岩石变形的三个阶段(弹性、塑性和破裂变形);单剪与纯剪变形的概念;影响岩石变形特征的外界因素五、本章思考题1. 变形和位移各有哪几种方式?2. 线应变与剪应变、均匀应变与非均匀应变、旋转应变与非旋转应变(单剪与纯剪)、共轴递进变形与非共轴递进变形的含义是什么?3. 岩石变形的三个阶段各有何特点?4. 影响岩石变形特征的外界因素主要有哪些?它们分别是如何影响岩石变形的?第五章劈理、节理和线理一、教学目标明确劈理、节理、线理的类型和形成机制二、教学内容的结构1. 劈理(1)劈理的结构特点与分类(2)劈理的成因(3)面理置换2. 节理张节理与剪节理的概念与特点3. 线理(1)小型线理与大型线理的主要类型(2)线理的成因三、主要内容劈理、线理、节理的概念与主要类型;劈理、节理、线理与褶皱、断层构造的相互关系;劈理、线理和节理的形成机制四、本章重点劈理、节理、线理的概念、主要类型和形成机制五、本章思考题1. 劈理按成因可以分为哪几种类型?它与节理如何区别?2. 劈理主要是通过哪些方式形成的?劈理有何应变意义?3. 常见大型线理构造有哪几种?它们是如何形成的?4. 张节理与剪节理如何区别?5. 共轭剪节理与主应力之间有什么关系?6. 如何利用层间劈理判断地层是否正常?第六章褶皱一、教学目标1. 明确褶皱的类型2. 明确褶皱的形成机制二、教学内容的结构1. 褶皱要素2. 褶皱的形态3. 褶皱的分类4. 几种特殊类型的褶皱——同沉积褶皱和底辟构造5. 褶皱的组合形式6. 褶皱的形成机制7. 叠加褶皱8. 褶皱作用的时间三、主要内容褶皱的几何学分析(褶皱要素、褶皱描述、褶皱的几何形态分类);平行褶皱与相似褶皱;同沉积褶皱与底辟构造;褶皱的组合型式(侏罗山式褶皱)褶皱的形成机制(纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、剪切褶皱作用和柔流褶皱作用);与褶皱伴生的劈理、擦痕等构造;褶皱层中的应力分布特征四、本章要点枢纽、轴面的含义;褶皱的几何形态分类;褶皱的产状分类;褶皱横截面形态分类;纵弯褶皱作用的特点、褶皱中的应力分布与伴生构造;横弯褶皱作用;剪切褶皱作用;柔流褶皱作用;不同褶皱作用机制形成褶皱的特点五、本章思考题1. 褶皱由哪几个主要部分组成(褶皱要素)?2. 褶皱的形态有哪些类型?分类依据是什么?3. 褶皱在平面上和剖面上有哪些组合形态?4. 如何判定褶皱的形成时代?第七章断层概述一、教学目标1. 明确断层的类型和各类型的主要特点2. 明确断层的识别标志二、教学内容的结构1. 断层的几何学与运动学要素2. 断层的类型及其应力环境3. 同沉积断层4. 断层的识别标志5. 断层两盘相对运动方向的判定三、主要内容断层的几何学要素(断层带、断层线与断盘)和运动学要素(位移);正断层、逆断层与平移断层的概念及其应力状态的Anderson 模式;断层岩;断层效应;断层的识别标志;断层两盘相对运动方向的确定;牵引构造与逆牵引构造(或反牵引构造);断距的确定;断层作用时间的确定;同沉积断层的概念与特点断层分类;断层的运动学要素;断层的识别标志五、本章思考题1. 在野外如何识别断层的存在?如何判断其性质?2. 正断层、逆断层和平移断层分别形成于何种应力环境中?3. 牵引构造与逆牵引构造有何不同?4. 怎样确定断层发育的时间?5. 同沉积断层有何特点?第八章伸展构造一、教学目标明确伸展构造的表现形式二、教学内容的结构1. 伸展构造的表现形式2. 大陆伸展构造模式3. 造山期后伸展作用的机制与表现4. 构造反转三、主要内容伸展构造的主要表现型式;地堑与地垒、断陷盆地、裂谷变质核杂岩、岩墙群的概念;大陆伸展构造的三种模式(纯剪式、单剪式和分层剪切或滑动模式);拆沉作用;构造反转四、本章要点伸展构造的表现形式;构造反转五、本章思考题1. 伸展构造主要有哪些表现型式?2. 伸展构造的形成机制主要有哪几种?3. 伸展构造与挤压构造有哪些主要的差别?第九章逆冲推覆构造一、教学目标明确逆冲推覆构造的几何结构特点二、教学内容的结构1. 逆冲推覆构造的几何结构2. 逆冲推覆构造的组合型式3. 逆冲推覆的驱动机制4. 逆冲推覆与重力滑覆的区别三、主要内容逆冲推覆构造的几何结构与组合型式;双重逆冲构造、反冲构造的概念;逆冲推覆构造的分带、分层和分段性;逆冲推覆构造的扩展方式;逆冲作用与褶皱作用(断弯、断展与断滑褶皱作用);逆冲推覆的驱动力、位移与速率;推覆与滑覆的差别;断层相关褶皱理论四、本章要点逆冲推覆构造的几何结构和分段性;逆冲推覆构造的驱动机制;断层相关褶皱理论1. 逆冲推覆构造有哪几种组合型式?2. 什么是双重逆冲构造?3. 什么是反冲断层与构造三角带?4. 逆冲推覆构造沿冲断方向可以分成哪几个带?5. 逆冲推覆构造有哪几种扩展方式?6. 何谓断弯褶皱作用、断展褶皱作用与断滑褶皱作用?7. 如何区别挤压推覆与重力滑覆?第十章走向滑动断层一、教学目标明确走滑断层几何结构和伴生构造的特点二、教学内容的结构1. 左行走滑断层与右行走滑断层2. 走滑断层的几何学特征3. 走滑断层的形成环境4. 一种特殊的走滑断层——转换断层三、主要内容走滑断层的基本特点;走滑断裂带的弯曲部和端部的应力状态;拉分盆地与花状构造的概念与特点;雁列式褶皱与牵引式弯曲;走滑双重构造四、本章要点左行与右行、左阶与右阶的概念;走滑断层伴生构造;花状构造的概念五、本章思考题1. 走滑断层有哪些基本特点?2. 走滑断裂带弯曲部和端部有哪些应力状态?3. 拉分盆地有何地质特点?如何识别拉分盆地?4. 走滑双重构造与逆冲双重构造有何差别?第十一章韧性剪切带一、教学目标1. 明确韧性剪切带内特征的岩石类型和伴生构造特点2. 明确韧性剪切带两盘相对运动方向的判定方法二、教学内容的结构1. 剪切带与韧性剪切带的概念2. 韧性剪切带的特点3. 糜棱岩的特点4. 韧性剪切带运动方向的判别标志三、主要内容剪切带的类型(脆性剪切带、脆-韧性剪切带、韧-脆性剪切带和韧性剪切带);糜棱岩的种类;鞘褶皱;韧性剪切带运动方向的确定韧性剪切带和糜棱岩的概念;韧性剪切带两盘运动方向的确定五、本章思考题1. 如何识别糜棱岩?2. 如何判断韧性剪切带的剪切方向?第十二章室内实习与课间野外实习本课程共安排了10次室内实习和1次课间野外教学实习。
2011年总目录第1期刘江,张进江,郭磊,戚国伟.2011.大青山伸展拆离断层运动学涡度研究及构造指示意义.大地构造与成矿学,35(1):1-11.汪洋,程素华.2011.中国东部岩石圈热状态与流变学强度特征.大地构造与成矿学,35(1):12-23.闫淑玉,张进江,张波,孟树,王晓先.2011.新疆巴楚地区共轭膝折带的物理模拟研究.大地构造与成矿学,35(1):24-31.张玉芝,王岳军,范蔚茗,张爱梅,张菲菲.2011.江南隆起带新元古代碰撞结束时间:沧水铺砾岩上下层位的U-Pb年代学证据.大地构造与成矿学,35(1):32-46.李占东,马金龙,刘文超,邹越,肖佃师,陈海峰,胡慧婷,李阳.2011.鸡西盆地梨树镇坳陷晚白垩世构造演化与油气成藏条件.大地构造与成矿学,35(1):47-55.刘栋梁,宋春晖,颜茂都,张伟林,方小敏,李海兵.2011.初探玉门砾岩沉积速率时空变化对气候-构造相互作用的意义.大地构造与成矿学,35(1):56-63.张爱梅,王岳军,范蔚茗,张菲菲,张玉芝.2011.福建武平地区桃溪群混合岩U-Pb定年及其Hf同位素组成:对桃溪群时代及郁南运动的约束.大地构造与成矿学,35(1):64-72. 张菲菲,王岳军,范蔚茗,张爱梅,张玉芝.2011.江南隆起带中段新元古代花岗岩锆石U-Pb 年代学和Hf同位素组成研究.大地构造与成矿学,35(1):73-84.程学展,夏斌,李建峰,于漫,钟立峰,黄强太,施秋华.2011.罗布莎蛇绿岩地幔橄榄岩同位素特征及其成因.大地构造与成矿学,35(1):85-94.程素华,汪洋.2011.TTG岩系Nb-Ta-La分馏特征的地球化学模拟:对太古宙板块俯冲与大陆地壳生长机制的约束.大地构造与成矿学,35(1):95-104.王明艳,王安建,邓圣富,刘伟,张德贤.2011.澳大利亚布朗斯(Browns)Co-Cu-Ni多金属矿床地球化学特征及与中国南方黑色岩系金属矿床对比.大地构造与成矿学,35(1):105-117.覃娴瑟,吴堑虹,于洪立.2011.山西灵丘支家地铅锌银矿矿石微观组构及地球化学特征对成矿期次的指示意义.大地构造与成矿学,35(1):118-127.赵义来,刘亮明.2011.复杂形态岩体接触带成矿耦合动力学三维数值模拟:以安庆铜矿为例.大地构造与成矿学,35(1):128-136.方维萱,贾润幸.2011.云南个旧超大型锡铜矿区变碱性苦橄岩类特征与大陆动力学.大地构造与成矿学,35(1):137-149.李强,韩润生,黄应才,李德.2011.易门狮子山铜矿床构造岩微量元素特征及构造地球化学异常模式.大地构造与成矿学,35(1):149-155.王少怀.2011.紫金山矿集区地球化学异常特征及找矿潜力预测.大地构造与成矿学,35(1):156-160.燕宁,李社宏,陆智平,王飞,李发明.2011.青海省兴海县索拉沟铜多金属矿成矿地质特征与矿床成因.大地构造与成矿学,35(1):161-166.第2期余一欣,周心怀,彭文绪,魏刚,吕丁友.2011.盐构造研究进展述评.大地构造与成矿学,35(2):169-182.马乾,张军勇,李建林,李文华,刘国勇,冯朝荣.2011.南堡凹陷扭动构造特征及其对油气成藏的控制作用.大地构造与成矿学,35(2):183-189.邓昆,张哨楠,周立发,刘燕.2011.鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化与油气勘探.大地构造与成矿学,35(2):190-197.彭美丽,易金,姚蓉,吴川,朱江建,王岳军,孙珍,林舸.2011.华南多层推滑构造系的物理模拟实验.大地构造与成矿学,35(2):198-206.于福生,王彦华,李学良,李晓剑,冯自成.2011.柴达木盆地狮子沟-油砂山构造带变形特征及成因模拟.大地构造与成矿学,35(2):207-215.谢韬,林仕良,李富,丛峰,李再会,邹光富.2011.龙陵-瑞丽断裂潞西段的发育特征及意义.大地构造与成矿学,35(2):216-220.钱建平,陈宏毅,吴小雷,王自国,蒙勇.2011.胶东望儿山金矿成矿构造分析和成矿预测.大地构造与成矿学,35(2):221-231.伍跃中,乔耿彪,陈登辉.2011.东昆仑祁漫塔格地区构造岩浆作用与成矿关系初步探讨.大地构造与成矿学,35(2):232-241.肖朝阳,黄强太,张绍阶,夏斌,王宝林.2011.EH4电磁成像系统在金矿勘探中的应用——以黄金洞金矿为例.大地构造与成矿学,35(2):242-248.张万良,余西垂.2011.相山铀矿田成矿综合模式研究.大地构造与成矿学,35(2):249-258. 张旗,金惟俊,李承东,王焰,王元龙.2011.花岗岩与地壳厚度关系探讨.大地构造与成矿学,35(2):259-269.章健,陈卫锋,陈培荣.2011.华南印支期产铀和非产铀花岗岩黑云母矿物化学成分差异.大地构造与成矿学,35(2):270-277.尹继元,袁超,王毓婧,龙晓平,关义立.2011.新疆西准噶尔晚古生代大地构造演化的岩浆活动记录.大地构造与成矿学,35(2):278-291.王智琳,许德如,张玉泉,陈福雄,王力,吴俊.2011.海南石碌铁矿床花岗闪长斑岩的锆石ICP-MSU-Pb定年及地质意义.大地构造与成矿学,35(2):292-299.伍静,梁华英,莫济海,张玉泉,胡光黔.2011.玉龙斑岩铜矿带莽总含矿斑岩体岩石学特征及锆石U-Pb年龄研究.大地构造与成矿学,35(2):300-306.杨帆,邹国富,吴静,李峰,姜永果,赵向东.2011.中甸春都铜矿区岩体成岩时代及地质意义.大地构造与成矿学,35(2):307-314.陈杨,刘树根,李智武,邓宾,曾祥亮,林杰.2011.川西前陆盆地晚三叠世早期物源与龙门山的有限隆升——碎屑锆石U-Pb年代学研究.大地构造与成矿学,35(2):315-323.第3期陈宣华,杨农,叶宝莹,王志宏,陈正乐.2011.中亚成矿域多核成矿系统西准噶尔成矿带构造体系特征及其对成矿作用的控制.大地构造与成矿学,35(3):325-338.杨喜安,赵国春,宋玉波,田飞,董汉文,高建伟.2011.胶东牟平-乳山成矿带拆离断层控矿特征及找矿方向.大地构造与成矿学,35(3):339-347.牛树银,王宝德,张建珍,马宝军,孙爱群,聂凤军,江思宏,陈超,张占升,刘福林,赵志远.2011.内蒙古金厂沟梁金矿的构造特征及深部找矿预测.大地构造与成矿学,35(3):348-354.王军,赖中信,张辉仁,汤世凯,杨坤光.2011.粤北下庄矿田新生代构造演化及其对铀成矿的影响.大地构造与成矿学,35(3):355-363.赵少杰,钱建平,陈宏毅.2011.遥感线性构造分形统计和蚀变信息提取在桂东地区金铅锌锡多金属成矿预测中的应用.大地构造与成矿学,35(3):364-371.王彪,陈利燕,王核,任广利,吴玉峰,黄朝阳,付王伟.2011.遥感蚀变信息定量提取方法在成矿预测中的应用——以西昆仑塔什库尔干地区为例.大地构造与成矿学,35(3):372-377.李朋,任建业,阳怀忠,胡德胜,张云鹏.2011.巴楚地区断裂带内热液流体活动及对碳酸盐岩改造的特征分析.大地构造与成矿学,35(3):378-385.祝瑞勤,奚小双,吴堑虹,杨震.2011.广西平果堆积型铝土矿成矿封闭环境研究.大地构造与成矿学,35(3):386-393.薛静,戴塔根,付松武,马国秋,黄伟盟.2011.广西武宣盘龙铅锌矿喷流沉积成矿作用:稀土元素和硫同位素证据.大地构造与成矿学,35(3):394-403.冯昌荣,吴海才,陈勇.2011.新疆塔什库尔干县赞坎铁矿地质特征及成因浅析.大地构造与成矿学,35(3):404-409.刘义茂,杨东生,杨小强,庞保成.2011.华南沉积岩系Hg、Sb丰度.大地构造与成矿学,35(3):410-420.汤朝阳,吴健辉,王国强,赵武强,王建雄.2011.羌塘盆地中部上三叠统“甲丕拉组”沉积演化及研究意义.大地构造与成矿学,35(3):421-428.夏换,陈根文,刘群,罗勇.2011.西天山吐拉苏盆地大哈拉军山组火山岩地球化学特征及构造意义.大地构造与成矿学,35(3):429-438.邹光富,林仕良,李再会,丛峰,谢韬.2011.滇西梁河龙塘花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb 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构造地质学复习要点第一章绪论1、构造地质学的研究对象、内容构造地质学是一门地质学的分支学科,其研究对象是地壳或岩石圈的地质构造。
地质构造是指组成地壳的岩层和岩体在内外动力地质作用下发生的变形,从而形成诸如裾褶皱、节理、断层、劈理以及其它各种面状和线状构造等。
构造尺度是按构造规模大小划分的级别。
构造地质学主要研究内动力地质作用所形成的各种地质构造的形态、产状、规模、形成条件、形成机制、分布和组合规律及其演化历史,进而探讨产生地质构造的地壳运动的方式、规律和动力来源。
2、构造地质学的研究方法及进展研究步骤:野外地质观测、地质填图;模拟实验。
从以下几个方面:1.构造几何学研究包括形态、方位、产状、规模、级次、分布及组合规律等;2.形成条件和形成机制研究主要研究构造的形成环境与形成过程;运动学及动力学研究及构造演化的历史分析等.简述构造地质学的最新发展,如地幔热柱研究。
3、构造地质学的研究意义理论意义:阐明地壳(岩石圈)构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序,探讨地壳构造的演化和地壳运动的规律及其动力来源;实践意义:在于应用地质构造的客观指导产生实践,解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质、灾害地质等方面有关的问题.本节重点:地质构造的基本概念、研究方法及研究意义。
第二章沉积岩层的原生构造及其产状第一节沉积岩的原生构造一、原生构造的基本概论层理是沉积岩最常见的一种原生构造。
它是通过岩石的成分、结构和颜色在剖面上的突变或渐变所显示出来的一种层状构造。
岩层则是由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性基本一致的层状岩体。
岩层的顶、底面主要根据沉积岩的原生构造,如斜层理、粒级层理、波痕、干裂等来识别。
二、理解和识别原生构造研究意义三、如何运用原生构造确定岩层顶底面。
第二节岩层的产状、厚度及出露特征补充概念:地形、地形图、比例尺、等高线、等高线距、地质图、地质界线等一、水平岩层及其特征本节重点:如何运用原生构造确定岩层顶、底面。
2012年总目录第1期牛树银,王金忠,孙爱群,马宝军,陈超,王宝德,张建珍,胡华斌.2012.鲁西隆起与歧口凹陷耦合机制.大地构造与成矿学,36(1):1-7.宋春彦,王剑,付修根,陈明,何利.2012.羌塘盆地波尔藏陇巴背斜构造特征及其油气地质意义.大地构造与成矿学,36(1):8-15.能源,漆家福,张春峰,张克鑫,任红民,郑元财.2012.金湖凹陷断裂特征及其石油地质意义.大地构造与成矿学,36(1):16-23.张林,吴智平,李伟,吴晓光,贾海波.2012.济阳坳陷伸展背景下的变换构造研究.大地构造与成矿学,36(1):24-31.王文君,李伟,冯德永,张明震,赵丽萍,贾海波,李成.2012.青东凹陷古近纪构造演化与盆地转型.大地构造与成矿学,36(1):32-38.魏海泉,夏斌,侯树杰,蔡周荣,张永辉.2012.济阳坳陷车西地区地层超压的展布特征及成因机制分析.大地构造与成矿学,36(1):39-43.乔彦波,单业华,田野,聂冠军,孙蓓.2012.鄂西远安白垩纪盆地的宏观构造变形机制.大地构造与成矿学,36(1):44-55.聂冠军,业华,田野,乔彦波.2012.组构数值模拟的原理及其在地学中单的应用.大地构造与成矿学,36(1):56-68.程丰,李德威,JerryBartholomew,罗文行.2012.玉树地震地表破裂特征及其破裂方式.大地构造与成矿学,36(1):69-75.黄诚,樊光明,姜高磊,罗亮,徐增连.2012.湘东北雁林寺金矿构造控矿特征及金成矿ESR 测年.大地构造与成矿学,36(1):76-84.`蔡明海,赵广春,张诗启,陈艳,徐明,彭振安.2012.富贺钟钨锡多金属矿集区成矿规律及成矿模式.大地构造与成矿学,36(1):85-92.周家喜,黄智龙,周国富,曾乔松.2012.黔西北天桥铅锌矿床热液方解石C、O同位素和REE 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1000 0569/2021/037(10) 3225 40ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2021 10 15鲜水河断裂带康定段雅拉河断裂深部应力应变状态及其孕震环境孙丽静1,2 赵中宝1,3 潘家伟1,3 梁凤华1,3 张磊2 张进江2SUNLiJing1,2,ZHAOZhongBao1,3,PANJiaWei1,3,LIANGFengHua1,3,ZHANGLei2andZHANGJinJiang21 中国地质科学院地质研究所,自然资源部深地动力学重点实验室,北京 1000372 北京大学地球与空间科学学院,北京 1008713 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州),广州 5114581 MNRKeyLaboratoryofDeep EarthDynamics,InstituteofGeology,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China2 SchoolofEarthandSpaceSciences,PekingUniversity,Beijing100871,China3 SouthernMarineScienceandEngineeringGuangdongLaboratory(Guangzhou),Guangzhou511458,China2021 06 22收稿,2021 09 30改回SunLJ,ZhaoZB,PanJW,LiangFH,ZhangLandZhangJJ 2021 ThestressandstrainstateofYalahefaultintheKangdingsegmentoftheXianshuihefaultzoneanditsseismogenicenvironment ActaPetrologicaSinica,37(10):3225-3240,doi:10 18654/1000 0569/2021 10 15Abstract TheXianshuihefaultzone,locatedattheeasternmarginoftheTibetanPlateau,isasinistralstrike slipfaultzonewithcurrent~10mm/yrsliprate Calculationofcrustalstressstateandstrainratesoffaultzoneisimportanttounderstandseismogenicenvironmentandassesstheseismicriskalongtheactivesegmentsoffaultzone InthiscontributionweselecttheKangdingsectionoftheXianshuihefaultzone,whichhasahigherriskofstrongearthquakesinthefuture,astheresearchobject,focusingonthemyloniteintheYalahefault.Accordingtoopticalmicroscopeandscanningelectronmicroscope(SEM)microstructureanalysis,grainsizestatistics,quartzfabricandTicontenttesttodeterminethechangeofdifferentialstressandtemperatureatdifferentstagesduringtheprogressivedeformationofquartz,andconstructthecrustalstrengthprofileoftheKangdingsectionoftheXianshuihefaultzone Threetypesofquartzdeformationmechanismscanbeidentified,includinggrainboundarymigration(GBM),sub grainrotation(SGR),andbulgingrecrystallization(BLG)duringthegradualmylonization TheestablishedcrustalstrengthprofileshowsthatthestrainrateoftheYalahefaultisabout6 08×10-13~1 62×10-11s-1,andtheultimatestrengthoftherockinthebrittle ductiletransitionzoneis~145 5MPa,whichiscorresponding~12 5±2 5kmdepth Theactualrockstrength(μ=0 383)issmallerthanthetheoreticalruptureMohrcircle(μ=0 85),whichindicatedthestrengthoftherockisweakenedwithinthefaultzone Thestrainlocalizationandgrainsizereductionattheductiledeformationstagecanreducethestrengthoftherock,whichmayleadtoanincreaseinthefrequencyofrupture,stressreleaseandearthquakes However,theweakeningofthemylonitecausedbythedislocationcreepleadstoadecreaseinthestrengthoftherock,whichmakesitimpossibletoaccumulatehighstressearthquakeKeywords Xianshuihefaultzone;Strainweakeningmechanism;Crustalstrengthprofile;Mohr’scircle;Brittle ductiletransitionzone摘 要 鲜水河断裂带位于青藏高原东缘,是中国大陆内部地震活动性最强的大型左行走滑断裂之一,揭示其深部应力状态与应变是认识孕震环境和评估断裂带地震危险性的重要依据。
精选全文完整版(可编辑修改)《构造地质学》第一章绪论一、地质构造与构造地质学二、构造尺度与构造层次的概念地壳或岩石圈不同深度的物理化学条件所导致的地质构造在垂向上的分带性。
不同的构造层次分别显示不同的主导变形机制。
三、构造解析的思想1.对不同岩石类型地区和不同尺度的地质构造采取不同的研究方法野外观察和地质填图始终是研究地质构造的基本方法。
2.构造解析分析和解释地质构造要素的空间关系和形成规律的方法学,内容包括对构造的几何学、运动学和动目的:了解地质构造的发生条件、形成机制和演化过程。
四、学习构造地质学的意义1.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,探讨地壳构造的演化和地壳运动规模及其动力来源。
2.实践意义应用地质构造的客观规律指导生产实践,解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。
由角度不整合限定。
思考题1. 构造尺度与构造层次的概念。
2. 对地质构造主要从哪几个方面进行研究?各有什么主要内容?3. 学习构造地质学有什么意义?第二章沉积岩层和岩浆岩的原生构造及其产状一、倾斜岩层与直线的产状要素1. 岩层的产状要素走向、倾向和倾角。
(图中直线MON),走向线两端延伸的方向即为该岩层的走向,有两个数值。
倾向:层面上与走向线垂直的直线称(真)倾斜线,倾斜线下倾方向在水平面上的投影线所指的方位就是该岩层的倾向。
倾角:岩层的倾斜线与它在水平面上投影线之间的锐夹角就是该岩层的(真)倾角。
注意:规定:水平岩层的倾角为0°;直立岩层的倾角为90°,走向有两个数值。
当观察剖面与岩层的走向斜交时,岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线,视倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称视倾角,也叫假倾角。
视倾角的值比倾角值小,两者之间的关系为: tanβ=tanα·cosω2. 倾斜岩层产状表示法(1)方位角表示法:“倾向∠倾角”如:213︒∠54︒、0︒∠ 25︒、60︒∠ 60︒地质学上一般采用方位角表示法。
构造地质学电子版目录第一章绪论第一节构造地质学的内涵、构造尺度和构造变形场第二节地壳-岩石圈的层圈式结构和构造层次第三节构造观和褶皱幕问题第四节构造解析的基本原则主要参考文献第二章地质体的基本产状及沉积岩层构造第一节面状结构和线状结构的产状第二节沉积岩层的原生构造第三节软沉积变形第四节水平岩层不整合的构造意义和研究主要参考文献第三章构造研究中的应力分析基础第一节应力第二节应力场主要参考文献第四章变形岩石应变分析基础主要参考文献第五章岩石力学性质第一节岩石力学性质的几个基本概念第二节影响岩石力学性质的因素第三节岩石的能干性第四节岩石变形的微观机制第五节岩石断裂准则主要参考文献第六章劈理第一节劈理的结构、分类和产出背景第二节劈理的形成机制和应变意义第三节劈理的观察与研究主要参考文献第七章线理第一节小型线理第二节大型线理第三节线理的观察与研究主要参考文献第八章褶皱的几何分析第一节褶皱和褶皱要素第二节褶皱的描述第三节褶皱的分类第四节褶皱的组合型式第五节叠加褶皱主要参考文献第九章褶皱的成因分析第一节纵弯褶皱作用第二节横弯褶皱作用第三节剪切褶皱作用第四节柔流褶皱作用第五节关于褶皱作用问题主要参考文献第十章节理第一节节理的分类第二节雁列节理和羽饰构造第三节节理脉的充填机制和压溶作用第四节区域性节理第五节岩浆岩体中的节理第六节节理的野外观测主要参考文献第十一章断层概论第一节断层的几何要素和位移第二节断层分类第三节断层形成机制第四节断层岩第五节断层效应第六节断层的识别第七节断层的观测第八节断层作用的时间性主要参考文献第十二章伸展构造第一节伸展构造型式第二节伸展构造模式第三节构造反转第四节伸展和挤压两种作用和两类构造对比主要参考文献第十三章逆冲推覆构造第一节逆冲推覆构造的组合型式第二节逆冲推覆构造的几何结构第三节逆冲推覆构造的扩展第四节逆冲作用与褶皱作用第五节逆冲推覆构造的运动学和动力学第六节逆冲推覆构造的地质背景及其与滑覆和岩浆活动的关系主要参考文献第十四章走向滑动断层第一节走向滑动断层的基本结构第二节走向滑动断层的应力状态第三节走向滑动断层控制下形成的构造第四节区域剪切应力场引发的雁列构造和陆块旋转主要参考文献第十五章韧性剪切带第一节剪切带的基本类型第二节韧性剪切带的几何特征第三节韧性剪切带内的岩石变形第四节韧性剪切带的运动方向的确定第五节韧性剪切带的观察与研究主要参考文献第十六章构造地质学的研究方法和技术第一节面状和线状构造产状的测定方法第二节极射赤平投影的原理和方法第三节地质图的读图分析第四节基础性地质剖面图的编制第五节岩石有限应变测量的技术和方法第六节构造主应力方位的确定和古应力大小的估算第七节构造模拟与实验研究第八节计算机技术在构造地质学中的应用主要参考文献第一章绪论第一节构造地质学的内涵、构造尺度和构造变形场一、构造地质学的内涵构造地质学是地质学的基础学科之一,主要研究组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中力的作用下变形形成的各种现象。
《构造地质学》课程设计指导书一、目的《构造地质学》课程设计目的是使学生比较全面系统地掌握构造地质学的基本理论、知识和技能,提高学生分析并解决地质构造实际问题的能力。
二、任务和要求根据构造地质学课程特点,本课程设计采取综合阅读地质图(资料取自于中华人民共和国南宁幅1/20万区域地质调查报告)、绘制南宁幅构造地质图(或构造纲要图)、编写读图报告三个环节来完成。
在全面分析、解读南宁幅地质图的基础上,要求:1、绘制南宁幅(1/40万)构造地质图1幅;2、绘制反映全区构造地质特征的地质剖面图1~2条;3、编写南宁幅(1/40万)构造地质特征报告1份。
三、综合读图方法及步骤1、初读地质图首先对南宁幅地质图的全貌,如图名、图幅号、比例尺、图例等;地貌、水系及地层层序和地质构造特征有一个概括性的了解,进而详细解读图幅内地质构造特征,如构造线方向、构造层数目,各构造层内褶皱、断裂构造的特点及展布形态。
2、地层根据综合地层柱状图、图例和文字资料,了解地层层序及其地层发育情况、各地层单元分布位置及展布特征、各地层单元之间的接触关系,尤其注意角度不整合接触关系。
根据角度不整合或假整合接触关系划分构造层,进而根据地质构造演化进程为主线,划分图幅内构造发展、演化阶段(构造幕)。
构造层,是指一定构造单元内,在某一构造发展阶段(时期)过程中形成的一套地层组合(或建造)及其所组成的构造,其中包括一定的岩浆岩组合。
构造层常由角度不整合面所限定。
一个构造层内的地层组合、沉积岩相、构造、岩浆活动等具有一定特色而区别于其它构造层。
在时间上代表一定的构造旋回和构造幕,空间上代表该构造幕影响的范围。
一个构造层又可以进一步划分为几个亚构造层,亚构造层是由假整合面(或平行不整合面)所限定的。
3、褶皱以构造(旋回)层或构造幕为主线,由老到新研究各个构造层内的褶皱构造发育特征。
从单个褶皱形态到褶皱组合形态特征、褶皱三维空间展布规律、褶皱与断层和岩浆岩体之间的关系以及褶皱形成的时代。
构造地质学一、课程说明课程编号:010152X10课程名称:构造地质学/Structural Geology课程类别:学科教育课程(学科基础课)学时/学分:48/3 (其中实验学时:10)先修课程:普通地质学、普通物理学适用专业:地球物理学教材、教学参考书:1. 苏生瑞主编,构造地质学,北京:地质出版社,2011年2. 李忠权,刘顺主编,构造地质学(第三版),北京:地质出版社,2010年3. 霍布斯等著,刘和甫等译,构造地质学纲要,北京:石油工业出版社,1982年4. 朱志澄等编著,构造地质学(第二版),武汉:中国地质大学出版社,1999年二、课程设置的目的意义本课程涉及的内容主要是探讨地壳的构造演化和地壳运动规律及动力来源。
通过本课程学习,使学生了解有关地壳岩石构造变形的基本概念、基本理论,掌握构造地质学研究的基本方法和基本技能,为后继专业课程学习打好基础,并为解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质和环境地质等诸多问题方面提供理论指导。
三、课程的基本要求知识:掌握主要地质构造如褶皱、断层、节理、线理、劈理等的形态特征、分类依据、组合型式及成因机制;了解地质图基本内容,掌握制作图切剖面、节理玫瑰花图等的方法,了解活动构造研究内容和方法。
能力:掌握室内读图分析和野外地质工作方法,能够对典型构造现象进行细致观察、构造现象素描和构造特征描述;掌握构造样品的采集方法及送样;掌握构造综合分析方法,能够熟练分析研究区构造运动演化规律。
学会通过构造分析解决矿产地质、环境地质、地震地质等方面有关的问题。
素质:构造地质在找寻矿产资源及水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害防治方面均有重要应用价值,学习构造地质有助于建立地质资源开发与环境保护及灾害治理并重的科学理念;构造地质学十分重视实践,野外构造几何学研究是一切构造理论的基础,通过学习有助于深化实践到理论再回到实践的辩证唯物主义认识论,同时野外工作也要相互配合,可以培养和锻炼团队合作精神;构造研究重视宏观总体规律的把握,有利于形成整体上把控问题的研究思路。
前言
构造地质学是资源勘查工程专业的一门主干专业基础课,具有较强的理论性和实践性。
通过本课程的学习,使学生系统掌握构造地质学和大地构造学的基本概念、基本理论和基本技能,为后续课程的学习和将来工作奠定基础。
在基本知识方面,掌握主要地质构造的形态、类型、组合形式、形成机制和演化规律,了解岩石变形分析的力学基础。
在基本技能方面,学会基本地质图件的绘制与分析,学会计算构造几何学和运动学的基本参数。
在素质提升方面,培养空间思维能力,提高动手能力和综合分析能力,培养严谨作风和创新精神。
教学内容
《构造地质学》共八章,35个学时,主要内容如下:
实验内容
课程实验共九个,共计18个学时。
构造地质学集题集参考答案一、名词解释第一章绪论1地质构造指组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生变形和变位,如褶皱、节理、断层、劈理以及各种线理和而理构造等。
2构造地质学研究地质构造的一门分支学科,主要研究由内动力地质作用形成的各种地质构造。
3构造尺度在对地质构造进行观察研究时,可按规模大小划分为许多级另称为构造尺度。
第二章4岩层由两个平行或近于平行的界而所限制岩性基本一致的层状岩体叫做岩层,由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。
5岩层的产状岩层的空间产出状态,常采用岩层面的走向、倾向和倾角三个要索的数值來表示。
6走向岩层面与水平面相交的线叫走向线。
走向线两端所指的方向即岩层的走向。
7倾向层面上与走向垂直并沿斜面向下所引的直线叫真倾斜线,倾斜线在水平面上的投影线所指的方向,就是岩层的真倾向,简称倾向。
8倾角层面上真倾斜线与其在水平面上的投影线的夹角。
9视倾向在层面上凡与该点走向线不直交的任一直线均为视倾斜线,其在水平而上投彩线所指的倾斜方向,叫视倾向或假倾向。
10视倾角视倾斜线和它在水平面上的投影线之间的夹角,叫视倾角或假倾角。
11真倾角岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角就是岩层的倾角,又称真倾角。
12真厚度真厚度是指岩层顶、底而Z间的垂直距离。
13视厚度在与岩层走向斜交的剖面上或在与岩面不垂直的任何方向的非直立剖面上测得的顶、底界线之间的垂直距离都是视厚度。
14 “V”字形法则倾斜岩层霜头界线分布形态较复杂,表现为与地形等高线呈交切关系,并有一定规律,即当其横过沟谷或山脊时,均呈“V”字形态,根据岩层产状、地而坡向和坡度角不同,“V”字形形态也冇所不同,这种规律称为“V”字形法则。
15露头宽度16整合接触岩层顶、底面出露界线之间的垂直距离。
上、下地层在沉积层序上没有间断,岩性或所含化石都是一致的或递变的,其产状基木一致,它们是连续沉积形成的。
17不整合接触地层。
18角度不整合19平行不整合第三章上、下地层间层序冇间断,先后沉积的地层间缺失了某些上、下地层间既缺失地层,产状又不相同。
论构造地质学和大地构造学的几个重要问题摘要:构造地质学和大地构造学的发展演变应当具备科学性、前沿性,我国在相关学科研究工作中仍然存在大量未解决的问题,比如大陆岩石圈构造地质一直困扰着相关领域的发展革新。
近几年我国加大了在相关领域的研发、研究力度,但是从综合研究成果上进行分析可以看出,我国在相关领域仍然相对较为落后,还存在较多不足。
本文对构造地质学和大地构造学的几个重点问题进行分析、探讨。
关键词:构造地质学;大地构造;问题引言:当前我国在构造地质学领域仍然存在研究滞后的现象,无论在理论创造还是在实践应用环节仍然存在相应的不足,当前面对新经济发展态势,我国需要加大对基础科学的研发创新力度,对其中所涉及到的关键问题进行分析、评估,重点对构造变形、地块变位、碰撞、盆地深部构造进行研究分析,以此来促进相关领域进一步发展完善。
一、构造变形与地块变位的研究新时期在构造地质学和大地构造学的研发探究过程中,需要明确相应的探究重点和要点,在其中落实对构造变形以及地块变位的研究具备较大的现实意义,在相关研究工作中需要对板块位置的变化情况进行重点分析评估,在此期间可以对古地磁场,古代生态环境的变化,以及相关区域的层级环境作为基础,实现精细化的研究。
具体来说,在对板块运行研究管理过程中,需要对其运动方向、速度有一个较为直观、深刻的了解和掌握,同时在板块儿运行期间也需要分析局部所产生的构造和变形情况,在此过程中可能会存在岩性不均匀或构造边界限制问题,从而给相应的构造形变造成局部变化影响。
但是从整体结构上可以看出,当前的构造变位主要是控制构造变形,如果只关注对小型结构研究分析那么会导致相应的研究结果不具备完整性、代表性,同时也无法将大区域的构造进行有效整合,最终出现乱套构造的情况,从另一个角度分析,在实施大地构造研究管控的过程中,如果只关注大地构造,那么会脱离实际,对于当今学术界而言,在大地构造控制以及构造变形研究管控工作中应当采取具备代表性以及可靠性的模型结构,在后续研究过程中也需要将工作重心放置在大地构造与小构造的研究板块,简而言之,相关学者以及科研单位据需要既需要对小型构造形变进行分析、评估,同时还需要对大区域的大地构造进行思考探究,而在实际探究管理期间也应当加大野外地质探讨力度,同时相关研究者也需要积极查阅文献资料,借助新知识、新理论、新技术实现对传统构造地质学的发展转变,促进构造地质学进一步发展、延伸。
构造地质学揭示地球的成长轨迹——记北京大学地球与空间科学学院副院长张进江作者:干思思来源:《科学中国人》 2019年第4期干思思生而为人,“我是谁?我从何而来?我将到何处去?”是人类无法回避并苦苦思索了上千年的问题。
而作为居住在地球上的智慧生命,人类同时也在思考,地球是怎么来的,它是怎么变成现在这样的,将来又会发生哪些变化呢?能够给出答案的就是地质学,一门探讨地球如何演化的自然科学,它是与数学、物理、化学、生物并列的自然科学五大基础学科之一。
地球自形成以来,经历了约46亿年的演化过程,进行过错综复杂的物理、化学变化,同时还受天文变化的影响,所以各个层圈均在不断演变。
地球的庞大及其久远的历史,也决定了这门学科具有特殊的复杂性。
在众多的地质之谜中,喜马拉雅尤为突出。
在我国青藏高原南巅边缘,矗立着世界上海拔最高的山脉——喜马拉雅山脉,其主峰是海拔高达8844.43米的珠穆朗玛峰,即世界最高峰。
在漫长的岁月流转中,喜马拉雅山脉就是沧海变桑田的例证。
据证实,早在2亿年前,该地区是一片汪洋大海,地质上称为新特提斯洋。
一直持续到6000万年前的新生代早期,因为印度大陆和亚洲大陆南缘的碰撞,地壳发生了强烈的造山运动,在地质上称为“喜马拉雅运动”,才使这一地区逐渐隆起,形成了世界上最雄伟的山脉。
经证明,喜马拉雅的构造运动至今尚未结束,仅在第四纪冰期之后,它又升高了1300~1500米。
如今它还在缓缓地上升之中。
来自北京大学地球与空间科学学院的张进江教授就是研究构造地质学及区域地质演化的诸多学者之一。
20多年来,他一直怀抱着无限的热情,踏足在每一处需要考察的土地上,运用扎实全面的专业知识去探索发现,逐渐揭示构造地质学那些尘封久远的奥秘,特别是探究着喜马拉雅隆升之谜。
榜样引领步入地质学大门正如蔡元培先生所预言的那样,在中国近代科学上第一批做出世界一流成果的将是地质学家。
20世纪我国地质学界的确群星璀璨,李四光就是其中最耀眼的一颗。