構造地質學緒論演示文稿

構造地質學緒論演示文稿當前第1頁\共有87頁\編于星期三\3點優(yōu)選構造地質學緒論當前第2頁\共有87頁\編于星期三\3點熱點之一：火星探測“維多利亞”坑機遇號火星車當前第3頁\共有87頁\編于星期三\3點獵兔犬二號離開火星快車一幕(歐洲航天局，英國制造)

當前第4頁\共有87頁\編于星期三\3點美國鳳凰號探測器，2008年5月25號發(fā)射，現(xiàn)已經證明火星的北極有固體水存在，且有霜凍現(xiàn)象當前第5頁\共有87頁\編于星期三\3點熱點之二：探月活動2007年10月24日，我國首顆月球探測衛(wèi)星嫦娥一號發(fā)射成功。四大任務：獲取月球全表面三維圖像；分析月球表面化學元素和物質類型的含量和分布；探測月壤特性；探測４至40萬公里間地月空間環(huán)境。當前第6頁\共有87頁\編于星期三\3點嫦娥一號工作模擬圖變軌當前第7頁\共有87頁\編于星期三\3點當前第8頁\共有87頁\編于星期三\3點北京時間2007年9月14日上午9點31分，日本探月衛(wèi)星“月亮女神”號發(fā)射升空，主要任務是觀測月球表面地形、研究元素分布等。月球表面升起的地球當前第9頁\共有87頁\編于星期三\3點第1章緒論第2章沉積巖層的原生構造及其產狀第3章地質構造分析的力學基礎第4章褶皺第5章節(jié)理第6章斷層第7章劈理及線理第8章巖漿巖體的構造研究第9章變質巖區(qū)的構造研究第10章表生構造及撞擊構造附極射赤平投影在構造地質學中的應用主要內容當前第10頁\共有87頁\編于星期三\3點課程安排學習時間：54學時

授課：40學時實習：14學時當前第11頁\共有87頁\編于星期三\3點對大家的幾點要求：

1、課前預習、課后復習

2、注意聽進

3、注重實習訓練當前第12頁\共有87頁\編于星期三\3點學完本課程后要求：了解構造地質學的內涵、主要研究內容和基本研究方法掌握變形巖石力學分析的基本原理和影響巖石變形的因素，并且應用于具體構造現(xiàn)象的研究和解釋掌握不同類型構造的幾何特征、構造組合和成因機制當前第13頁\共有87頁\編于星期三\3點具備地質圖的判讀能力，掌握基本的作圖方法掌握分析和解決區(qū)域構造問題的基本工作方法，初步具備綜合分析區(qū)域構造的能力了解構造地質學的前沿領域及進展、存在的問題和發(fā)展方向，為進一步的學習和研究奠定基礎當前第14頁\共有87頁\編于星期三\3點成績考核：平時成績30%(實習作業(yè)、提問、考勤)；期末考試(閉卷)成績70%當前第15頁\共有87頁\編于星期三\3點Chapter1.Introduction第一章緒論構造地質學當前第16頁\共有87頁\編于星期三\3點第一章緒論1．構造地質學及其發(fā)展歷史2．現(xiàn)實中的構造地質問題3．研究對象與內容4．研究方法5．發(fā)展趨勢6．研究構造地質學的現(xiàn)實意義當前第17頁\共有87頁\編于星期三\3點1．何謂構造地質學？

構造地質學(StructuralGeology)：構造地質學是地質學的一門分支學科，研究地殼或巖石圈的地質構造的一門科學．

當前第18頁\共有87頁\編于星期三\3點軟流圈地幔低速帶地殼大洋巖石圈當前第19頁\共有87頁\編于星期三\3點

地質構造：組成地殼的巖層和巖體在內、外動力地質作用下發(fā)生的變形，從而形成諸如褶皺、節(jié)理、斷層、劈理以及其它各種面狀和線狀構造等當前第20頁\共有87頁\編于星期三\3點地質構造主要類型斷層線理褶皺節(jié)理劈理當前第21頁\共有87頁\編于星期三\3點

發(fā)育于南威爾士的古生界背斜當前第22頁\共有87頁\編于星期三\3點亮甲山冶里組層間小褶皺當前第23頁\共有87頁\編于星期三\3點寧夏賀蘭山汝其溝三疊系砂巖中向斜當前第24頁\共有87頁\編于星期三\3點陜西永壽好時河奧陶系石灰?guī)r中發(fā)育的褶皺當前第25頁\共有87頁\編于星期三\3點粉砂巖

鮞?；?guī)r頁巖綏中花崗巖020mE圖例∈m1∈x2∈z2∈x2柳觀峪山羊寨∈m119o190o25o265o56o325o69o185o45o35o柳觀峪－山羊寨路線褶皺剖面圖當前第26頁\共有87頁\編于星期三\3點燕山山脈沙巖中的剪節(jié)理(北京昌平)當前第27頁\共有87頁\編于星期三\3點節(jié)理當前第28頁\共有87頁\編于星期三\3點張節(jié)理當前第29頁\共有87頁\編于星期三\3點鷹角崖的綏中花崗巖的風化節(jié)理當前第30頁\共有87頁\編于星期三\3點雞冠山景兒峪組砂巖內正斷層當前第31頁\共有87頁\編于星期三\3點Aerialviewofright-lateralfault.NearLasVegasNevada當前第32頁\共有87頁\編于星期三\3點北天山山麓的逆沖斷層組合當前第33頁\共有87頁\編于星期三\3點劈理和線理當前第34頁\共有87頁\編于星期三\3點

構造地質學是地質學的一門分支學科，它與地層學、巖石學一起構成了地質學的三大基礎學科。2．構造地質學發(fā)展過程

“Geology”

一詞最早見于文獻是在1473年，當時的涵義是指"與研究神圣事物的學問(神學)不同的科學"。

竹當前第35頁\共有87頁\編于星期三\3點十八世紀，就有人指出了山脈的帶狀構造，并對褶皺進行了模擬實驗。但構造地質學的真正形成，應始于1850年。1920年，有人研究了阿爾卑斯山脈的地質構造，應用飛來峰和構造窗確立了逆沖推覆構造的存在，從而確立了造山旋回論，此即稱為古典構造地質學或古典造山論。古典構造地質學主要是在生物地層學的基礎上，在研究阿爾卑斯山脈的基礎上發(fā)展起來的，它基本上是一種“固定論”的觀點，認為海、陸位置是永恒的(地殼下降，海水入侵；地殼上升，產生海退)。當前第36頁\共有87頁\編于星期三\3點1912年，德國氣象學家魏格納的大陸漂移說問世。其在研究世界地圖時發(fā)現(xiàn)，大西洋兩岸非常相似。后來，又由于一些偶然的機會，收集到了一些重要的資料：南美的巴西和非洲大陸有極其相似的古生物。于是，魏格納對地質學和古生物學的成果產生了極大的興趣，并逐漸得出肯定的結論：大陸在地球表面經過了漂移才到了現(xiàn)在的位置，兩億年前大西洋并不存在，而那時的美洲大陸和非洲大陸是連在一起的。大陸漂移說在當時產生了巨大的影響，在地質和地球物理學家當中引起了激烈的論戰(zhàn)，并持續(xù)到現(xiàn)在。19世紀20年代始，可謂“現(xiàn)代構造地質學”。當前第37頁\共有87頁\編于星期三\3點現(xiàn)代構造地質學和古典構造地質學的最大不同是，前者的研究對象不限于造山帶，而且涉及到大陸、大洋等各方面。19世紀后期至20世紀初，構造地質學特別繁盛，出現(xiàn)了一系列的構造學派國際：①早期—槽臺學說②現(xiàn)今—板塊學說當前第38頁\共有87頁\編于星期三\3點國內：①槽臺學說（黃汲清）;②地質力學（李四光）；③地洼學說（陳國達）；④斷塊構造學說（張文佑）；⑤波浪鑲嵌構造學說（張伯聲）；⑥板塊構造學說（李春昱、馬杏垣等）。當前第39頁\共有87頁\編于星期三\3點第一章緒論1．構造地質學及其發(fā)展歷史2．現(xiàn)實中的構造地質問題3．研究對象與內容4．研究方法5．發(fā)展趨勢6．研究構造地質學的現(xiàn)實意義當前第40頁\共有87頁\編于星期三\3點地震——對人類威脅最大的自然災害之一日3時7分土耳其西部和中部發(fā)生7.8級大地震，造成巨大損失。死亡人數(shù)超過4萬人，其中工業(yè)省份科賈埃利省傷亡最大。一座大煉油廠原計劃賣出17%股份，價值7.26億美圓，頃刻之間毀于一旦。當前第41頁\共有87頁\編于星期三\3點河北：大地震地震發(fā)生后的唐山被地震所扭曲的鐵軌地震造成的地裂縫當前第42頁\共有87頁\編于星期三\3點5.12汶川強震當前第43頁\共有87頁\編于星期三\3點

1994年1月，美國洛杉磯市發(fā)生的里氏6.6級地震，使高速公路、高架橋梁遭到嚴重破壞。日本的有關專家在考察后表示，日本的高速公路和橋梁是可以抗震的。當前第44頁\共有87頁\編于星期三\3點

可是，時隔僅一年，神戶地震的現(xiàn)實將日本高速公路、橋梁抗震的神話徹底摧毀了！

阪神高速公路的高架橋東倒西歪、粗壯的鋼筋混凝土橋梁也已傷筋露骨…...當前第45頁\共有87頁\編于星期三\3點當前第46頁\共有87頁\編于星期三\3點時間地點震級死亡人數(shù)財產損失1906年1923年1976年1985年1994年1995年舊金山東京唐山墨西哥城亞美尼亞斯皮塔克大坂—神戶7.9級8.3級7.8級8級7級7.2級70014.2萬24.2萬95002.5萬64254億美元28億美元100億美元40億美元80億美元2000億美元二十世紀大地震2008四川汶川8.7級5000億美元69185+17551當前第47頁\共有87頁\編于星期三\3點天然地震絕大部分是構造地震

地震能夠預防嗎？

可以。

首先需要了解地震發(fā)震機理，研究地殼構造地質情況，

然后，通過系統(tǒng)研究……，提出解決方案。

。。(我國地質工作斷代)。。目前還沒有突破性進展當前第48頁\共有87頁\編于星期三\3點南津關三斗坪工程地質--三峽壩址選擇當前第49頁\共有87頁\編于星期三\3點南津關壩址：峽谷最窄（節(jié)省工料）、水頭落差最高（發(fā)電量大），交通運輸方便（建設費用低）。但該區(qū)發(fā)育震旦-奧陶紀大套灰?guī)r，存在喀斯特溶洞（三游洞）。地質學研究結果：一票否決！當前第50頁\共有87頁\編于星期三\3點當前第51頁\共有87頁\編于星期三\3點山脈的隆升與氣候、環(huán)境變遷

秦嶺對我國的分隔作用中國南北地質、地理、植物、氣候、人文分界控制第四紀環(huán)境變遷的重要因素——黃土分布，北方干旱化青藏高原隆升與世界第一大峽谷—雅魯藏布江大峽谷

高原隆升與東亞季風雅魯藏布江與山脈走向平行，大峽谷構成印度洋暖濕氣流通道海拔最高的茶園與西夏邦馬峰相鄰當前第52頁\共有87頁\編于星期三\3點海陸變遷與環(huán)境變化當前第53頁\共有87頁\編于星期三\3點第一章緒論1．構造地質學及其發(fā)展歷史2．現(xiàn)實中的構造地質問題3．研究對象與內容4．研究方法5．發(fā)展趨勢6．研究構造地質學的現(xiàn)實意義當前第54頁\共有87頁\編于星期三\3點1、研究對象

地殼(或巖石圈)在構造應力作用下的各種變形現(xiàn)象—地質構造。擠壓區(qū)伸展區(qū)平移區(qū)當前第55頁\共有87頁\編于星期三\3點平面當前第56頁\共有87頁\編于星期三\3點2、研究內容

主要研究由內動力地質作用所形成的各種地質構造的形態(tài)、產狀、規(guī)模、分布和組合規(guī)律，形成機制及演化歷史，并進而探討產生地質構造的地殼運動方式、規(guī)律及動力來源。

1、幾何學

2、運動學

3、動力學

4、演化發(fā)育史

當前第57頁\共有87頁\編于星期三\3點幾何學1)幾何形態(tài)2)組合形式

軸面軸線核翼翼轉折端當前第58頁\共有87頁\編于星期三\3點運動學1)變形過程2)形成機制當前第59頁\共有87頁\編于星期三\3點動力學1)動力源、成因臺灣弧陸碰撞造山帶模式：海岸山脈（菲律賓板塊）象大型推土機往西北方向推擠中央山脈

當前第60頁\共有87頁\編于星期三\3點演化發(fā)育史分析給出合理的構造的發(fā)育演化過程當前第61頁\共有87頁\編于星期三\3點3、構造尺度

按地質構造規(guī)模的大小劃分的級別—構造尺度

構造尺度的劃分是相對的，本教材分六級：

1.巨型構造：山系、區(qū)域性地貌的構造單元。如喜馬拉雅山造山帶、秦嶺—大別造山帶

2.大型構造：區(qū)域性構造單元中的次級構造單元如背斜、向斜、大型斷裂等

3.中型構造：一個地段上的褶皺、斷層；

(1:5萬比例尺地圖，可見全貌，本課程研究的重點)

4.小型構造：露頭上、手標本上的構造

(褶皺、斷層、節(jié)理、面理、線理，本課程研究的重點)

5.微型構造：手標本、顯微鏡下可見的構造

6.超顯微構造：電子顯微鏡下研究的構造-位錯）當前第62頁\共有87頁\編于星期三\3點

實際工作中一般分成三級：

1)大構造-區(qū)域構造—區(qū)域及大地構造學

1:20萬比例尺圖幅的范圍當前第63頁\共有87頁\編于星期三\3點2)中、小尺度的構造—構造地質學

(露頭、手標本)當前第64頁\共有87頁\編于星期三\3點3)顯微構造—顯微構造地質學

(顯微鏡下可見的構造)

構造尺度不同，研究目的不同，手段與方法不同，側重的內容不同，解決的問題不同。當前第65頁\共有87頁\編于星期三\3點第一章緒論1．構造地質學及其發(fā)展歷史2．現(xiàn)實中的構造地質問題3．研究對象與內容4．研究方法5．發(fā)展趨勢6．研究構造地質學的現(xiàn)實意義當前第66頁\共有87頁\編于星期三\3點一、理論基礎新構造觀：活動論——板塊學說(水平運動)250ma以來板塊運動當前第67頁\共有87頁\編于星期三\3點二、方法(將今論古)Presentisthekeytothepast現(xiàn)代海灘砂體表面波紋巖石表面古老的波痕構造當前第68頁\共有87頁\編于星期三\3點1)構造解析法

解析，就是把整體分解為部分，把復雜的事物分解成簡單的要素，再加以研究分析。構造解析就是對地質構造加以分解，分析其總體和內部結構及其構造的關系，闡明和解釋地質構造的幾何學特征，形成機制和演化規(guī)律；全面地，定量－半定量地對地質構造之間的空間、時間、作用力、物性、環(huán)境進行綜合分析。當前第69頁\共有87頁\編于星期三\3點

解析法主要包括三個方面的內容

a地質構造幾何學解析

b地質構造動力學解析

c地質構造運動學解析地質構造解析法的工作程序：

野外觀測、地質填圖分解研究、綜合分析當前第70頁\共有87頁\編于星期三\3點

通過比較、分類，找出共性、個性及變化規(guī)律，從而探討形成機制2)比較構造學方法當前第71頁\共有87頁\編于星期三\3點3)地質構造模擬實驗

地質構造是形成于地質歷史時期,其形成的作用過程早已成為過去而無法看到,構造地質學根據(jù)物理學、數(shù)學等學科的原理,采用一些方法來模擬構造形成的變形過程。物理模擬試驗數(shù)學模擬試驗當前第72頁\共有87頁\編于星期三\3點

(1)物理模擬實驗

應用相似原理，選用粘土、沙、凡士林等材料，按照所研究區(qū)內的巖層、巖體狀況，做成相應的模型根據(jù)研究區(qū)內構造的力學成因，施加相應性質、方向的力，使材料變形將實驗模型與實際情況進行比較。用以說明地質構造的形成、組合關系與變形邊界條件和作用力之間的關系。當前第73頁\共有87頁\編于星期三\3點褶皺模擬實驗當前第74頁\共有87頁\編于星期三\3點

(2)數(shù)學模擬

根據(jù)理論力學、材料力學、彈性力學的理論和原理，參照研究區(qū)的實際地質狀況，建立起數(shù)學物理模型，對研究區(qū)的地質構造形成的構造應力場進行數(shù)學模擬，將模擬的結果與研究區(qū)的地質實際相對比。當前第75頁\共有87頁\編于星期三\3點當前第76頁\共有87頁\編于星期三\3點4)地球動力學方法