构造地质学--第三章断裂构造
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《构造地质学》教案
第三章地质构造分析的力学基础
(本章课序No.3-5,共6学时)
、课堂安排
讨论
主要内容介绍
本章思考讨论题
、本章主要内容、要点
1、主要内容
应力:概念//应力分析(二维应力分析//三维应力分析)//应力 场,应力轨迹和应力集中
应变:应变椭球体、形态类型及其几何表示法
递进变形:共轴/非共轴递进变形
岩石有限应变测量
岩石变形行为: 般实验条件下的岩石变形行为//岩石变形阶
段(弹性、塑性、断裂变形);
库伦剪破裂准则:剪破裂的实验,经验公式,剪裂角,内磨 擦角
摩尔剪破裂准则〃格里菲斯破裂准则
塑性变形及变形机制
影响岩石变形的因素 2、本早要点
应力的概念;应力与(矢量)力的区别,与作用面的关系
应力分析的思路和方法,重点为二维分析;
应力圆的性质;应力状态的应力圆表示
应力集中:概念及其地质-物理意义应变与变形的区别;
应变椭球体:主应变轴,主应变面,圆切面(圆截面,无应 变面),线伸长/线缩短区域
(共轴和非共轴)递进变形:概念及其对变形现象的解释。
应变测量:方法及其设计思路
库伦剪破裂准则
影响岩石变形的因素
各类变形实验曲线(应力-应变、应变-时间曲线等)的含义应力
正应力°、
三、授课内容 (一)力学基础
1应力的概念
面力与体力
力外力面力体力 内力 固有内力一自然状态粒结合力 附加内力一由外力(面、体力)作用引起的作用于物体内部(设想的面)
或表面(实质的面)
作用于物体内部或表面单位位积上的一对大小相等方向相反的力
―P(作用力)(均匀受力时) A (面积)
= dP(不均匀受力时)的表达 dA
应力的分解
剪应力 T (切应力) normal stress, shear stress
应力符号
(T,挤压为正,张应力为负
T,逆时针为正,顺时针为负
应力单位 一点的应力状态 平衡力系,无限小立方体(单元体)力系合成为作用于立方
体(中心)的一对力,立方体置于空间座标系,则每个面 上的应力可分解为共9个分量。
1 第十章 断层
§1 断层的几何要素和位移
一、断层的几何要素
◆断层面(ault surface or plane) 空间位置,由走倾向、倾角定之
◆断层线(fault line)
◆断层带(fault zone)
◆断盘: 上盘(hanging wall),上升盘(upthrow),下盘(foot wall),下降盘(downthrow)
二、位移(desplacement)直移运动、旋转运动
(一)滑距(slip) 以相应点为参照系,两个时应点间的真正位移称为总滑距(net desplacement)(ab)
1、滑距(strike slip)(ac)
2、倾斜滑距(dip slip)(cb)
3、水平滑距(horizontal slip)(am)
(二)断距(sepration) 两对应层之距离
1、垂直被错岩层走向的剖面上测得
(1)地层断距(stratigraphic slip)(ho)
(2)铅直地层断距(vraticed stratigraphi slip)(hg)
(3)水平断距(horizontal slip)(hf)
2、垂直于断层走向的剖面上
除铅直地层断距相等外,其余均大于前者,故称视断距。
§2 断层分类
一、 断层与有关构造的几何关系分类
(一)根据断层与岩层走向的方位关系分:走向断层、倾向断层、斜向断层、顺层断层。
(二)根据断层与褶皱枢纽走向或区域构造线之间关系分:纵断层、横断层、斜断层
二、 按断层两盘相对运动方向分
1、正断层(Normal Fault)
2、逆断层(Revers Fault)
●原地岩块(系统)(Autochthon)
●外来岩块(系统)(Allochthon)
●逆冲岩席(片)(Thrust Sheet)
●逆冲推覆构造或推覆构造(Nappe)
●构造窗(Fenestlla or Window)
第一章 绪论
一.名词解释:
1.地貌学:是研究地表地貌形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科
。
2.第四纪地质学:是研究距今二三百万年内第四纪的沉积物、生物、气候、地层、构造运动和地壳发展历史规律的学科。
地貌学研究的主要对象和内容是什么?
地貌学的研究对象是地貌或地形(landforms),即各种规模的地表起伏的总和。
地貌学是研究地表地貌形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科。
地貌学研究地球表面各种形态特征、塑造地表形态的动力、 地貌发育演化规律以及地貌的内部结构及地貌的 空间分布规律,并根据地貌发育演化的规律来利用改造自然
第四纪地质学研究的主要对象和内容是什么?
第四纪地质学是研究距今二三百万年内第四纪的沉积物、生物、气候、 地层、构造运动和地壳发展历史规律的学科。
(1)第四纪沉积物的形成,第四纪地层的划分和对比,拟定第四纪地质年表。
(2)研究第四纪环境,包括地壳运动的特征、气候的演化及生物界的发展历史,并由此产生一系列分支学科:新构 造运动学、古冰川学、第四纪古地理学、古人类学等。
两个下限:全新世——1.17万年;第四纪——2.588百万年
在地表形态形成过程的同时,也就形成了第四纪沉积物的形成过程。
第二章 第四纪、地貌和地球环境变化动因概述
一.名词解释:
1.地貌:地貌就是地表(地球表面)形态。
2.地貌的形态:主要是由形状和坡度不同的地形面、地形线和地形点等形态基本要素构成一定几何形态特征的地表高低起伏。
3.地貌的基本形态: 指那些成因单纯、体积小、单个分布的地貌形态;一个地貌基本形态是由一个单一的地貌过程形成的。
4.地貌的形态组合:在空间分布上有一定的规律、在成因上有联系、在形态上无联系的地貌组合在一起。
高度+坡度能反映地貌形态 1。高度大、坡度大--- 地形陡峻 2。高度小、坡度小--- 地形平缓
《构造地质学》教学大纲
《构造地质学》教学大纲
(理科基地班和工科基地班适用)
课程编号:14009 学时:64学分:4
一、课程性质和目的:
构造地质学是地质学理科基地本科生的必修课。它是建立在普通地质学、古生物学、矿物岩石学和普通物理学、力学等基础之上的一门主要的专业基础课。通过本课程的教学,让学生掌握一些构造地质学的基础知识和技能,初步掌握基础构造现象的观测、描述和分析方法,为进一步深入地学习构造分析、构造物理学、区域大地构造学、实验构造学、岩石圈流变学等课程和开展相关研究打下基础。
二、课程的基本内容
课程基本内容主要包括断裂、褶皱、面理、线理等构造形态及其组合的描述和分析;面理、线理产状测量、V字形法则、极射赤平投影等构造几何学方法;构造应力分析、应变分析、流变分析的力学基础、典型构造力学分析示范以及基本构造现象的野外观测。具体内容如下:
绪论(2学时)
构造地质学研究的目的、任务、内容、方法、意义概述
第一章原生沉积构造与线理、面理产状(4学时)
层理类型、岩层变新方向的确定、岩层接触关系及在地质图上的表现、原生沉积构造与软沉积变形;线理和面理产状要素、测量方法与图面表示
第二章赤平投影、地质读图、图切剖面与构造等值线(12学时)
赤平投影的原理方法与基本操作,赤平投影的应用与计算机实现;读地质图、V字型法则;图切剖面的基本要求与实践;构造等值线及其计算机实现
第三章断裂构造基础(6学时)
断层几何学、运动学、构造岩、断层面特征;节理及其组合 第四章断裂系统分析(6学时)
逆冲系统几何学、逆冲双重构造、反冲和冲起、逆冲推覆构造的扩展、逆冲系统中的转换断层;伸展系统几何学、伸展双重构造、犁式扇、半地堑、滚动背斜、伸展系统中的转换
断层;走滑系统几何学、走滑断层尾端效应、拉分盆地、转换拉伸与转换压缩、花状构造、走滑双重构造
第五章褶皱构造(10学时)
褶皱几何要素、褶皱产状要素、褶皱面向、褶皱分类、等斜线及其编制方法、平行褶皱与相似褶皱、对称褶皱与不对称褶皱、褶皱倒向、寄生褶皱、轴隆区与轴陷区、协调褶皱与不协调褶皱、叠加褶皱、褶皱形成机制与褶皱系统、纵弯褶皱与横弯褶皱作用、弯滑与弯流