构造地质学实习教材
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构造地质学实习指导书》胡明编写二00 七年六月实习一地质图的基本知识及读水平岩层地质图一、目的和要求1.明确地质图的概念,了解地质图的图式规格;2.了解阅读地质图的一般步骤和方法;3.掌握水平岩层在地质图上的表现特征。
二、预习内容1.复习测量学有关读地形图的知识;2.预习第一章“水平岩层”部分。
三、实验用图和用品1.实验用图:凌河地形地质图、南涧镇地形地质图。
2.实验用品:铅笔、橡皮、小刀、三角板、量角器、方格纸等。
四、实验方法说明(一)地质图的概念及图式规格以图1—1或选用正式出版的1 : 20000地质图或其他比例尺地质图作样本,介绍地质图的图式规格。
1 .地质图将一定范围内地壳的地质内容(包括有不同时代的地层、岩系、地质构造及矿产等)在地面上的分布情况,按一定的比例尺缩小,投影到平面图(通常带有地形等高线,即地形图)上,并用规定的符号、色谱、花纹予以表示的图件就是地质图(图1—1太阳山地区地质图)。
地质图是具体反映某一地区的地质现象的图件,然而一张地质图,是不可能把某一地区所有的的各种地质现象都表示出来的,所以必须根据不同的要求,编制不同的地质图件来反映与表现各种不同的地质现象。
地质图的编制,首先必须是通过野外现场观察,对区内地层、岩石、岩浆活动、变质作用和构造变动等情况进行综合调查研究。
再以规定的线条把各种地质界线(包括地层界线、岩体界线、断层线、不整合界线等)勾划出来,把岩层和断层等的产状标记上去,对各时代地层和各类型岩浆岩涂以各种统一规定的颜色,对各种岩相(岩浆岩、变质岩)和蚀变、矿化现象加以各种规定的符号、花纹。
地质图不仅反映野外各种地表地质现象,还将区内地层、岩石、构造和矿产等方面形成、发展的一定时间、空间规律反映出来,包括能反映地下一定深度的地质构造。
因此,地质图是帮助我们认识自然、改造自然的一种重要而最基本的地质资料。
一幅正规的地质图有统一的规格,除正图部分外,还应有图名、比例尺、图例、柱状剖面图、地质剖面图、图框、经纬度、制图单位、制图人和制图日期等等。
《构造地质学》实习课教案一、实习目标1. 理解构造地质学的基本概念和原理。
2. 掌握地质图的阅读和分析方法。
3. 学会使用地质罗盘进行地质测量。
4. 能够识别和描述不同类型的地质构造。
5. 掌握构造地质学野外数据采集和记录方法。
二、实习材料与设备1. 地质图和地形图。
2. 地质罗盘。
3. 野外调查记录本。
4. 岩石和构造标本。
5. 登山鞋、雨具和防晒用品等。
三、实习内容和步骤1. 实习前期准备:学习构造地质学基本概念和原理,了解实习地点的地质背景。
2. 实习第一天:学习地质图的阅读和分析方法,熟悉实习地点的地形地貌。
3. 实习第二天:学习使用地质罗盘进行地质测量,掌握测量原理和方法。
4. 实习第三天:识别和描述实习地点的地层、岩石和构造特征,采集地质标本。
5. 实习第四天:分析实习过程中采集的地质数据,编写实习报告。
四、实习评价1. 评价学生在实习过程中对构造地质学基本概念和原理的理解程度。
2. 评价学生在实习过程中对地质图阅读和分析方法的掌握程度。
3. 评价学生在实习过程中使用地质罗盘进行地质测量的能力。
4. 评价学生在实习过程中识别和描述地质构造的能力。
5. 评价学生在实习过程中野外数据采集和记录的准确性。
五、实习注意事项1. 实习期间要注意安全,遵守实习规定,听从指导教师安排。
2. 实习过程中要保护环境,不乱扔垃圾,不破坏地质景观。
3. 实习期间要尊重他人,团结协作,共同完成实习任务。
4. 实习过程中要注重实践操作,积极参与,勤于思考。
5. 实习报告要真实记录实习过程和观测数据,严禁抄袭。
六、实习任务分配1. 学生分组:将学生分为若干小组,每组4-5人。
2. 实习任务:每组负责实习地点的某一特定区域的地质调查和构造分析。
a. 读取和分析该区域的地质图和地形图。
b. 使用地质罗盘进行地质测量,记录测量数据。
c. 识别和描述该区域的地质构造,采集相关地质标本。
d. 分析实习过程中采集的地质数据,编写实习报告。
《构造地质学》课程实验指导书(勘查技术与工程专业用)班级学号姓名指导教师学期南京工业大学岩土工程实验室编2006年1月目录实习一分析地质图,作剖面图(水平、倾斜岩层)实习二分析褶皱区地质图实习三绘制和分析节理玫瑰花图实习四分析断层地区地质图实习五构造地质综合实验实习一分析地质图,作剖面图(水平、倾斜岩层)一、目的要求初步认识地质图(水平、倾斜岩层)。
学习作地质剖面图。
二、说明图名表明图幅所在地区和类型。
一般采用图内主要市镇、居民点及主要山岭、河流等命名。
如果比例尺较大,图幅面积较小,地名不为人们所知,则在地名前要写上所属省(区)、市或县名。
如《北京市门头沟区地质图》。
地质图的比例尺与地形图或地图的比例尺一样,有数字比例尺和线条比例尺。
图例是地质图上各地质现象的符号和标记,用各种规定的符号和色调来表明地层、岩体的时代和性质(见附录Ⅰ“地层代号和色谱”以及附录Ⅱ“各种常用构造符号”)。
图例要按一定顺序排列。
地层图例在前,次为代号图例,构造图例一般排在最后。
地层图例的安排从上到下由新到老;如横排,一般由左向右从新到老。
确定时代的喷出岩、变质岩可按其时代排列在地层图例相庆的位置上。
岩浆岩体图例放在地层图例之后。
已确定时代的岩体可按新排列,同时代各岩类按酸性到基性顺序排列。
构造图例,如地质界线、断层应区分是实测的还是推断的。
地形图的图例一般不列于地质图图例中。
2.图切地质剖面图正规地质图均附有一幅或几幅切过图区主要地层、构造的剖面图。
如单独绘剖面图时,则要标明剖面图图名,如周口店(指图幅所在地区)太平山-升平山地质剖面图。
如为图切剖面并附在地质图下面,则以剖面标号表示,如Ⅰ-Ⅰ′地质剖面图或A-A′地质剖面图。
剖面在地质图上的位置用细线标出,两端注上剖面代号,如Ⅰ-Ⅰ′或A-A′等。
在相应剖面图的两端也相应注上同一代号。
剖面图的比例尺应与地质图的比例尺一致。
垂直比例表示在剖面两端竖立的直线上,按海拔标高标示。
《构造地质学》实习课教案一、教学目标1. 理解构造地质学的基本概念和研究方法。
2. 掌握地质构造的识别和分析技巧。
3. 能够运用地质构造知识解释实际地质现象。
二、教学内容1. 构造地质学概述:地质构造的定义、分类和研究意义。
2. 地质构造的识别:地层、岩性、变形特征等。
3. 地质构造分析:断层、褶皱、岩浆侵入等。
4. 实际地质现象解析:地震、山脉形成等。
5. 构造地质图的阅读与绘制:断层、褶皱等地质构造符号的理解和应用。
三、教学方法1. 讲授:讲解构造地质学的基本概念、研究方法和实际应用。
2. 演示:通过地质构造模型、实地照片等展示地质构造特征。
3. 实践:学生动手操作,识别和分析地质构造模型。
4. 讨论:分组讨论实际地质现象,提出解释方案。
四、教学资源1. 教材:《构造地质学》实习指导书。
2. 模型:地质构造模型、地质构造图等。
3. 图片:实地照片、地震剖面图等。
4. 软件:地质构造分析软件(可选)。
五、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在讨论、提问等方面的积极性。
2. 实习报告:评估学生在实习过程中的观察、分析和解决问题的能力。
3. 期末考试:测试学生对构造地质学基本概念、方法和应用的掌握程度。
六、教学安排1. 课时:共计32课时,包括8次实习课,每次4课时。
2. 实习课内容安排:第1次课:构造地质学概述及地质构造识别第2次课:地质构造分析(断层、褶皱)第3次课:实际地质现象解析(地震、山脉形成)第4次课:构造地质图的阅读与绘制第5次课:地质构造模型实践操作第6次课:分组讨论与实习报告准备第7次课:实习报告交流与评估第8次课:期末考试复习与答疑七、实习要求1. 学生需提前预习实习教材,了解实习内容和要求。
2. 实习过程中,学生应认真观察、记录地质构造特征。
3. 学生需按时完成实习报告,包括观察、分析和讨论部分。
4. 期末考试前,学生应复习实习内容,确保掌握基本知识和技能。
八、实习安全与纪律1. 实习期间,学生应遵守实验室纪律,不得擅自离开实习场所。
构造地质学_课间实习指导书_教师《构造地质学》课间实习指导书(教师⽤书)曾佐勋易顺华刘强曹树钊索书⽥编著秦松贤主审中国地质⼤学(武汉)2005年4⽉中国地质⼤学(武汉)“铁⼭《构造地质学》课间实习基地建设”项⽬教育部“国家理科基地《构造地质学》创建优秀名牌课程项⽬”湖北省“《构造地质学》精品课程建设”项⽬中国地质⼤学(武汉)“《构造地质学》精品课程建设”项⽬联合资助⽬录⼀、前⾔-------------------------------------------------------------------------------------------1⼆、实习⽬的-------------------------------------------------------------------------------------1三、实习要求和注意事项----------------------------------------------------------------------1四、实习时间-------------------------------------------------------------------------------------2五、喻家⼭《构造地质学》课间实习-------------------------------------------------------2(⼀)实习区地质概况--------------------------------------------------------------------------2(⼆)具体构造路线观察-----------------------------------------------------------------------6路线1.南望⼭南坡⼀南望⼭垭⼝⼀沙湾村⼀猴⼭--------------------------------------------6路线2.地⼤北门公路南东侧⼀⽅家湾南门头⼀⽅家湾南东公路旁杂⽯坑-------------------9路线3.喻家⼭东端⼀夹⼭东端⼀⼤团⼭北段----------------------------------------------11六、铁⼭《构造地质学》课间实习---------------------------------------------------------13(⼀)实习区地质概况------------------------------------------------------------------------14(⼆)具体构造观察--------------------------------------------------------------------------16七、⼤别⼭《构造地质学》课间实习-----------------------------------------------------25(⼀)实习区地质概况-----------------------------------------------------------------------25(⼆)具体构造观察-------------------------------------------------------------------------28⼋、主要参考⽂献------------------------------------------------------------------------------32九、附图附图⼀喻家⼭地区地质图--------------------------------------------------------------33附图⼆南望⼭-喻家⼭地区信⼿剖⾯图⼀-------------------------------------------34附图三南望⼭-喻家⼭地区信⼿剖⾯图⼆-------------------------------------------34附图四铁⼭地区地质图--------------------------------------------------------------35附图五⼤别⼭综合地质剖⾯------------------------------------------------------------36⼀、前⾔《构造地质学》是我校的传统优势课程,是我校国家理科基地班和地质学相关专业的必修课,是⼀门理论性和实践性都很强的地质学专业基础课。
构造地质学实习指导书(基地班使用,共54学时,实习课20学时)实习一学习使用《构造地质学》CAI课件一、目的要求了解《构造地质学》CAI课件的特点、功能和使用方法二、说明CAI 是computer assistant instruction 的缩写,即计算机辅助教学软件,一般称作CAI课件或多媒体课件。
CAI课件具有直观、美观、立体感强、可以进行动态模拟、容易操作、具有很强的交互性等特点,利用CAI课件进行教学,可以由教师结合软件进行讲授,也可以由学员开展自学,达到调动学习积极性、启发主动性思维、增加学习乐趣的目的,从而起到较好的教学效果。
CAI课件在21世纪的大学教育和中小学教育中得到广泛应用是一种必然的发展趋势。
这已经成为国内外教育界的共识。
目前国内外正在掀起一股CAI研制和开发的热潮。
国外已有相当数量的CAI课件面市。
我国政府和有关教育部门对研制开发自己的CAI课件也给予了高度重视。
在国家教委领导下已经分别成立了全国理科、工科和文科CAI研制协调小组。
部分院校如北大、清华、科大、暨南大学、上海交大等也纷纷成立了专门的研究和管理机构,同时注入了大量资金开展CAI课件研制和开发。
《构造地质学》是地学各专业本、专科生必修的专业基础课。
课程系统地介绍与岩石变形和构造作用有关的基础知识。
课程涉及许多的概念、术语,尤其是构造作用的动态过程较难仅仅通过书本学习或教师讲解获得理解,学生在学习中存在一些难点。
《构造地质学》CAI课件是西北大学地质系师生自行开发的。
该课件系统展示《构造地质学》课程的有关内容。
通过图、文、声、二维和三维动画的有机结合,提供一个轻松、有趣、能够充分发挥学习者主观能动性的教学工具。
目前该课件处于试用期,某些功能和内容有待进一步改进。
希望同学们在利用该课件进行学习的同时,能够提出建设性的意见,使课件趋于完善。
课件的主要功能如下:(1)对课件的教学内容通过简单的操作,进行顺序或任意浏览。
(2)对二维、三维图片及动画进行浏览。
(3)各章节内容的概要提示。
(4)相关知识的实时提示。
(5)索引功能(6)使用信息记录三、作业请回答以下问题1、你是否初次接触CAI课件?你对CAI课件有什么看法?2、你是否已经掌握了CAI课件的使用方法?你认为CAI课件对你的学习会有帮助吗?3、你有兴趣参加CAI课件的开发吗?你认为课件开发需要具备哪些知识?你已经具有或将会具有这方面的能力吗?实习二简单剪切的卡片模拟一、目的要求1、了解在简单剪切条件下不同方向直线的长度和方向的变化规律;2、了解在简单剪切条件下应变椭圆主轴的方位及轴比的变化规律。
二、说明(一)操作方法把(计算机)卡片放入卡片剪切仪内装齐(或取一套厚约11cm的卡片,靠中部1/3处用两条橡皮筋捆紧代用)。
在卡片叠的侧面画一直线OP,使其与卡片边OX相垂直。
然后在一边画一边长为10cm的等边三角形ABC(图1),使CA平行OX,AB及BC分别与OX成60°和120°的夹角。
再画一直径为10cm的圆。
使卡片叠向右作不同量的剪切,使其剪切量依次分别为10°,20°,30°,45°,60°。
每次测量并记录:1.测量直线OP′与OX夹角的余角,使其分别为10°,20°……60°,这就是卡片叠沿OX方向所受的角剪应变ψyx。
2.测量AB、BC、CA三直线变形后的长度A′B′、B′C′、C′A′。
3.测量三直线与OX的夹角α′AB、α′BC、α′CA。
4.画出圆变形而成的椭圆的两个互相垂直的长轴和短轴,测量其长度2a和2b。
5.测量椭圆长轴与OX的夹角θ′。
图 1 卡片模拟实验图示6.使卡片叠复原,检查作为应变椭圆主轴的两直径是否仍互相垂直,测量复原后的长轴与OX的夹角θ。
(二)原始资料整理1.计算卡片叠的剪应变量γyx =tanφyx。
2.计算线的长度应变,1+e BC=B′C′/BC,…3.计算应变椭圆的半轴长,1+e1=2α/2γ,1+e2=2b/2γ,轴比R=(1+e1)/(1+e2)。
4.计算应变主轴的旋转角ω=θ′-θ。
5.以γyx为横坐标,以1+e,R,θ为纵坐标分别作相关的曲线。
记录格式三、作业1.描述三条不同方向直线的方向随卡片叠的剪切应变量增大的变化。
CA线的方向及长度变化说明了什么? AB线和BC线方向变化的总趋势如何?有何地质意义?2.描述三条线的长度随剪切量增大的变化。
讨论1+e BC在变化曲线上最小值的意义,这时B′C′的方位如何? (1+e BC)的曲线与X轴交点的含义?各直线长度变化的总趋势如何?3.分析θ′的变化规律。
沿曲线外推,分析当γyx→0时θ′趋向于多少?当γyx→∝时,θ′趋向如何?4.在不同剪切应变量时,各应变椭圆的主轴是否为同一条直线?分析θ的变化规律,当y→0时,θ趋向于多少?5、分析R的变化趋势?实习三极射赤平投影原理概述1、目的要求学习赤平投影原理,了解赤平投影在构造地质学中的应用。
2、主要内容●赤平投影的原理●面、线的投影●β图解和π图解●等密度图●面和线的旋转●赤平投影在构造地质学中的应用3、本章要点●赤平投影的原理(投影方法结合具体作业掌握)●赤平投影应用(节理、褶皱和断层分析)4、要求掌握的要点和基本概念●面、线的投影方法●不同类型褶皱岩层极点图的特点(如紧闭,宽缓、等斜褶皱等;水平直立、平卧、倾竖褶皱等)●等密度图及古应力场分析二、说明极射赤平投影(Stereographic projection)简称赤平投影,主要用来表示线、面的方位,相互间的角距关系及其运动轨迹,把物体三维空间的几何要素(线、面)反映在投影平面上进行研究处理。
它是一种简便、直观的计算方法,又是一种形象、综合的定量图解,广泛应用于地质科学中。
运用赤平投影方法,能够解决地质构造的几何形态和应力分析等方面的许多实际问题,因此,它是研究地质构造的不可缺少的一种手段。
赤平投影本身不涉及面的大小、线的长短和它们之间的距离,但配合正投影图解,互相补充,则有利于解决包括角距关系在内的上述计量问题。
1、面和线的赤平投影1-1投影原理一切通过球心的面和线,延伸后均会与球面相交,并在球面上形成大圆和点。
以球的北极为发射点,与球面上的大圆和点相连,将大圆和点投影到赤道平面上,这种投影称为极射赤平投影。
本教材采用下半球投影,即只投影下半球的大圆弧和点。
图2为一球体,AC为垂直轴线,BD是水平的东西轴线,FP是水平的南北轴线,BFDP为过球心的水平面,即赤平面。
图2 平面的投影图3 直线的投影平面的投影方法(图2)设一平面走向南北、向东倾斜、倾角40°,若此平面过球心,则其与下半球面相交为大圆弧PGF,以A点为发射点,PGF弧在赤平面上的投影为PHF弧。
PHF 弧向东凸出,代表平面向东倾斜、走向南北,DH之长短代表平面的倾角。
直线的投影方法(图3)设一直线向东倾伏、倾伏角40°,此线交下半球面于G点。
以A为发射点,球面上的G点在赤平面上的投影为H。
HD的长短代表直线的倾伏角、D的方位角即直线的倾伏向。
同理,一条直线向南西倾伏、倾伏角20°,此线交下半球面于J点,其赤平投影为K。
为了准确、迅速地作图或量度方向,可采用投影网。
常用的有吴尔福网(简称吴氏网,也称等角距网)(图4A)和旋密特网(等面积网)(图4B),以及据其改换形式而成的极等角度网(图4C)和极等面积网(赖特网)(图4D)。
吴尔福网与施密特网基本特点相同,下面以吴尔福网为例介绍投影网。
1-2吴尔福投影网(图4A)1-2-1结构要素基圆即赤平面与球面的交线,是网的边缘大圆。
由正北顺时针为0°-360°,每小格2°,表示方位角,如走向、倾向、倾伏向等。
两个直径分别为南北走向和东西走向直立平面的投影。
自圆心→基圆为90°→0°,每小格2°,表示倾角、倾伏角。
经线大圆是通过球心的一系列走向南北、向东或向西倾斜的平面的投影,自南北直径向基圆代表倾角由陡到缓的倾斜平面。
纬线小圆是一系列不通过球心的东西走向的直立平面的投影。
它们将南北向直径、经线大圆和基圆等分,每小格2°。
1-2-2 操作将透明纸(或透明胶片等)蒙在吴氏网上,描绘基圆及“+”字中心,固定网心,使透明纸能旋转。
然后在透明纸上标上N、E、S、W。
平面的投影标绘产状SE120°∠30°的平面(图5)。
将透明纸上的指北标记N与投影网正北重合,以北为0°,在基圆上顺时针数至120°得一点D,为平面的倾向(图6A)。
图4 投影网A-吴尔福网 B-施密特网 C-极等角度网 D-极等面积网(赖特网)转动透明纸将D点移至东西直径上(转至南北直径也可),自D点向圆心数30°得C点,标绘C所在的经线大圆弧(图6B中之ACB),AB为平面的走向。
转动透明纸,使指北标记与投影网正北重合,ACB图5 产状120°∠30°平面的透视图大圆弧即为SE120°∠30°平面的投影(图6C)。
直线的投影标绘产状为NW330°∠40°的直线。
使透明纸上正北标记N与投影网正北重合,以N为0°,在基圆上顺时针数至330°得一点A,为直线的倾伏向(图7A)。
图6 平面的投影步骤(说明见正文)P-透明纸 M-吴氏网把A点转至东西直径上(转至南北直径也可),由A点向圆心数40°得A´点(图7B)。
把透明纸的指北标记转至与投影网正北重合,A´即为产状NW330°∠40°的直线的投影(图7C)。
法线的赤平投影是指平面法线的产状标绘。
法线的投影是极点,平面的投影是圆弧,二者互相垂直,夹角相差90°。
往往用法线的投影代表与其相对应的平面的投影,这样较为简单。
例求产状为E90°∠40°的平面法线的投影(图8)图7 直线的投影步骤P-透明纸 M-吴氏网标绘出产状90°∠40°的平面投影大圆弧,自该平面倾斜线投影D´点在东西向直径上数90°,显然已越过圆心进入相反倾向,得P´ 点,该点即为产状90°∠40°平面的法线投影-极点。
也可自圆心向反倾向数40°,即得法线投影。
已知真倾角求视倾角某岩层产状为NW330°∠40°,求在NW335°方向剖面上该岩层的视倾角(图9)。
图8 法线的投影A-透视图 B-赤平图据岩层面产状作其投影弧EHF。