构造地质学
授课教师 王道轩
勘查技术与工程专业
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课程内容及安排,
学时数,48(其中实验 12学时)
讲授内容,
? 第一章 绪论 2
? 第二章 地质体的基本产状及沉积岩构造 4
? 第六章 劈理 2
? 第七章 线理 2
? 第八章 褶皱的几何分析 8
? 第十章 节理的分类、分期与配套 4
? 第十一章 断层概论 10
? 赤平投影在构造地质中的应用 4
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实习 (实验 ) 课
? 实习 1 读水平岩层地质图,用间接方法求岩层产状 2
? 实习 2 读倾斜岩层地质图、编制倾斜岩层剖面图 2
? 实习 3 读褶皱区地质图、编制褶皱区剖面图 2
? 实习 4 编制节理玫瑰图 2
? 实习 5 编制节理极点图和等密图 2
? 实习 6 分析逆冲断层、褶皱区地质图 2
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绪 论
一、构造地质学的研究对象和内容
构造地质学是地质学的一门分支学科,其研究对
象是 地壳或岩石圈的构造 。
地质构造是指组成地壳的岩石、岩层和岩体在内,外
动力地质作用下发生的变形与变位,而形成的各种现
象(构造),诸如褶皱、断裂、劈理以及其它各种面、
线状构造等。
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构造地质学研究内容
主要研究 内动力地质作用 所形成的各种构造地质的
形态、产状、规模、形成条件、形成机制、分布和
组合规律及其演化史,并进一步探讨产生地质构造
的地壳运动的方式,规律及动力来源。
内动力地质作用下产生的各种构造现象主要是在 成
岩后形成的次生构造,但对沉积岩在成岩过程中,
岩浆岩在侵位和结晶过程中形成的原生构造也要加
以认识和研究。
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构造地质研究尺度
巨、大、中、小、微、超微等级别,级别不同研究任务
与方法不同。
?野外调查通常是从小或中尺度构造现象入手,
?室内研究则为显微、超微尺度研究。
?巨型、大型尺度研究则除上内容研究之外,还需对该
区地层,沉积相和建造、岩浆活动,变质作用,及成矿
作用等综子合研究分析。这实际已属大构造研究领域。
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新理论、新技术、新方法、新仪器的应用
近 20-30年来构造地质学发展迅猛,如,
遥感技术(多波段及远红外航、卫片),
地球物理探测方法,
电子显微镜( TEM,REM)等,
人们对地球的研究已从陆地延伸至海洋,从地壳表层
发展到深层(超深钻),从宏观延伸至微观~超微观。
由于航天技术的发展和对类地行星认识的深化,地质
学家们已经开始将地球作为一个整体与天体行星进行类比
研究,
电子显微镜、高温高压实验,以及晶体缺陷的研究,
加深了人们对构造变形机制的深刻了解。
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二、构造地质学的研究意义
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,探讨地壳构造演化和地壳运动规律及其动力来源。
实践意义,与国民经济建设息息相关
?有利的方面,如矿产资源(能源资源),水资源,受
一定的构造控制;
?不利的方面,如地质灾害(地震、滑坡、泥石流),
工程地质,保护改善利用环境地质,防止和减少地质灾
害等都与构造地质密切相关。
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工程地质实例
1、法国马尔帕赛水坝坝基滑移
薄拱坝坝高 60m,底宽 6.26m,顶宽 1.5m,修建在片
麻岩上。 1959年 12月 2日,当水库接近满库时坝体突然崩
溃。其中地质上原因是坝上游拉应力分布区内陡倾张裂
隙和缓倾软弱面相连,导致孔隙水压急剧增高,引起坝
基滑移。
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2、四川永川县陈食水库坝基渗漏
在坝基附近岸坡坡脚处,风化泥岩中发育
一组与岸坡走向平行的陡倾斜卸荷裂隙,有的开口达
20cm之大,渗漏造成的。
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3、安徽梅山水库连拱坝坝肩破裂
右坝肩花岗岩体内有一组平缓裂隙向河谷
方向滑移导致。
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4、意大利瓦依昂水库滑
坡事件
坝高 267m,是当
时世界上最高的双拱
坝。库区蓄水后,山
体突然以高达 25-
30m/s的速度下滑,近
2亿方土石迅速淤满水
库,掀起高过坝顶 100
余米的涌浪,冲毁下
游 3km处的村镇,造
成 3000人死亡,水库
变为石库。
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5、鲍尔德温山水库的溃决
库区距一知名的大断裂带仅 300m,有几条小断层从库底
下穿过。尽管沿断裂采取了封闭和排水措施,但是由于断层
的错动尔使断层张开使封闭层(沥青混凝土)破坏,水沿断
层渗透使地基中的粉砂岩、细砂岩受到潜蚀,潜蚀洞穴塌陷
造成坝体突然溃决。
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研究方法,
1、地质测量(填图) 是基本方法,制图、数理统计提供
依据
2、显微构造分析 是对中小尺度研究的修正和外充。
3,航、卫片解译 扩大视域和深度,弥补野外中小尺度研
究的局限性。
4、力学分析 应用力学原理鉴定构造的力学性质和相互关
系,分析形成机制及各构造之间的内在关系,从而得出区
域构造分布和发展规律。
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5、摸拟实验(泥巴摸拟,光弹性实验,数学力学模
拟和高温高压实验),再现构造变形。
6、历史分析 根据地层间不整合接触关系各科构造
之间的交切关系,结合沉积相,岩浆活动,配合同位素
年代测定资料,分析构造发展的顺序,划分发育阶段,
恢复构造演化历史,从而对构造的规律有一向较全部系
统的正确认识。
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四、构造地质学与其它学科的关系
?数学
?力学(弹、塑性力学、流变学、断裂力学)
?古生物学
?地史学(或地层学)
?矿物、岩石学
?地球物理
?地球化学
?计算机制图学,等 学科关系密切
它是一门实践性很强的专业基础学科,必须坚持唯物主
义的认识论,理论联系实际,才能学好这门学科,并使
之向前发展。
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主要参考文献
? 朱志澄、宋鸿林,1990,构造地质学。北京:地质出版社。
? 徐开礼、朱志澄,1989,构造地质学。北京:地质出版社。
? 俞鸿年、卢华复,1986,构造地质学原理。北京:地质出版社。
? Spencer E W,1977,地球构造导论(中译本)。朱志澄等译,
1981,北京:地质出版社。
? Hobbs B E,Means W D,Williams P F,1976,构造地质学
纲要(中译本)。刘和甫等译,1982,北京:石油工业出版社。