显微构造地质讲义学第一章绪言
构造地质学ppt课件
二、构造尺度 大至全球性，小至纳米级 本教材分六级： 1. 巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。 如喜马拉雅山造山带、秦岭—大别造山带 2. 大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元 如背斜、向斜、大型断裂等 3. 中型构造：一个地段上的褶皱、断层； (1：5万比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点) 4. 小型构造：露头上、手标本上的构造 (小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点) 5. 微型构造（显微构造） ：手标本、显微镜下可见的构造 6. 超显微构造：电子显微镜下研究的构造 （位错）
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一般分三级： 1. 大构造-区域构造、大地构造 (1：20万比例尺图幅的范围) 2. 小构造：露头上、手标本上的构造 3. 显微构造：显微镜下可见的构造 构造尺度不同，研究目的不同，手段与方法不同，侧重的内容不同，解决的问题不同。
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三、构造变形场 1. 构造应力场： 物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和 (挤压应力场、拉张应立场、剪切应立场) 2. 构造变形场： 主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域 （1）伸展构造： 水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力 下形成的构造。 （裂谷、盆地、地堑-地垒、盆-岭构造等） （2）压缩构造： 水平挤压应力下形成的构造 (褶皱、逆冲断层)
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3. 倾角： 倾斜线与水平面的交角（最大交角） 表示方法：倾向∠倾角， 如：66º∠ 50º（常用） 走向/倾向∠倾角，如：156º/66º∠ 50º 方向定量：规定N为0（或360º）； E为90º； S为180º； W为270º
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（2）不整合时代的确定： ①缺失地层的年代 ②下伏最新地层之后；上覆最老地层之前 ③侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后 ④被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前 ⑤古风化壳的年代 （3）不整合的空间展布和变化 不同地段、不同部位强度、性质均有变化， 综合考虑区域多种因素
1第一章构造地质学 张进江
主讲教师:张进江
第一章：序 论
基本概念 构造地质学的研究意义 学好构造地质学的基本途径 构造分析的基本原则
一、基 本 概 念
地质学：研究地球物质组成、物理化学变化、 演化历史及其生命状态的科学
地质学的一个基本研 究内容就是通过对地 球物质（岩石学、地 球化学）和结构状态 （构造地质学）的研 究，揭示地球特别是 地球表面的演化历史。
构造的规模及构造地质学研究方向划分
全球构造：如板块 大型构造：如造山带
大地构造学
中型构造：
几十公里范 围内的构造
小型构造：
露头或手标本 规模的构造
构造地质学（狭义）
显微构造： 光学显微镜下
观察到的构造
超显微构造：电子显微镜
下
构造物理学
观察到的构
造 Structural Geology----Tectonics
构造地质学（广义）：地质学的一个重要分支。研 究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用及 其成因机制，以及其相互间的影响、时空分布和演 化规律的学科。构造作用或构造运动常是其他地质 作用的起始或触发的主要因素，因此，构造地质学 说通常也就成为地质学的基本学说。
构造地质学（狭义）：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构造。研究这些构造的几 何形态、组合型式、形成机制和演化进程，探讨产 生这些构造的作用力的方向、方式和性质。
构造：地质构造的简称。壳或岩石圈各个组成部分的形态
及其相互结合的方式和面貌特征的总称。
构造的成因分类： 原生构造：岩石或岩层在形成过程中产生的原始位态或面
貌，如沉积岩的层理和火山岩的流动构造等。 变形构造：原生构造在地质应力作用下发生位态或面貌的
显微构造地质学教学大纲
《显微构造地质学》教学大纲课程代码：076622018课程名称：显微构造地质学课程英文名称：Microtectonics课内学时：30学时学分：1.5学分编写人：刘正宏课程目的与要求以位错和流变学理论为基础，以先进的科学技术和实验手段研究地壳岩石微观变形机制。
利用各种显微组构进行运动学、动力学分析，确定变形温压条件、变形过程和变形演化历史，探讨地壳构造变形的动力学机制。
二、课程内容简介：显微构造地质学是一门多学科交叉的前缘学科，主要研究地壳岩石和矿物在地壳变形过程中形成的形成微观构造和超微观构造，研究这些构造的几何形态特征、组合形式、变形机制和形成环境，探讨构造变形演化动力学和运动学过程。
它以位错理论和流变学理论为理论基础，用先进科学技术（扫描电子显微镜、透射电子显微镜）和先进实验手段（高温高压实验），研究各种微观构造现象和微观变形机制，揭示变形动力学过程及其有关热力学信息。
通过变形实验和理论模拟，能够定量化计算构造变形过程中的差异应力、应变速率、温度和压力。
显微构造使得地壳构造变形的研究从浅部到深部、从脆性到韧性、从几何学到运动学和动力学发展阶段。
显微构造不仅已成为解决大地构造基本问题必不可少的工具，而且已成为构造地质基础研究工作的主要组成部分。
Microtectonics is the frontier subject of many subjects crossed，and mainly studies the microstructures and ultramicrostructures were formed during crust deformation in rocks and minerals. Microtectonics studies the geometry configurations, assembled forms, deformation mechanism and forming environment of microfabrics, and probes into the process of dynamics and kinematics of structural deformation. It base on dislocation theory and rheology theory, using advanced scientific technology (scanning electron microscope, transmission electron microscope) and advanced experiment method (high temperature and pressure experiment), researches varied microstructural phenomena and microdeformation mechanism, shows the dynamic process of deformation and the information of related thermodynamic. According to deformation experiment and theory simulation, it is possible to calculate in quantify different stress, strain velocity, temperature and pressure during structural deformation. Microtectonics makes crust deformation research from crust shallow to crust deep, from brittle to ductile, from geometry description to the process of dynamics and kinematics. Not only is micotectonics absolutely necessarily tools for solving tectonic problems, is important parts of the basic research work of structural geology.三、课程内容与学时分配：（一）、课程安排（20学时）第一章、岩石变形及影响因素（2个学时）第一节、有关岩石和矿物变形的基本概念第二节、影响岩石矿物变形的因素第二章、岩石变形的理论基础—位错理论（4学时）第一节、晶体缺陷及其分类第二节、位错与位错运动第三节、位错亚构造第四节、位错研究方法第三章、岩石变形机制（4学时）第一节、低温流动机制（参考Groshong,1988）1、碎裂流动2、压溶作用3、双晶作用第二节、晶质塑性变形（从变形、恢复到重结晶）第三节、高温流动机制1、岩石的高温变形（含长石、角闪石岩石的高温流动）2、颗粒边界滑移与超塑性第四节、造岩矿物的变形（包括对于石英、方解石等矿物）第四章、显微构造与岩石变形（6学时）第一节、岩石和矿物变形的显微构造第二节、面状与线状构造的显微表现第三节、叶理的形成机制（参考Passchier为代表）第四节、晶格优选及其成因（含岩组学部分内容）第五章、岩石变形与变质作用分析（需要考虑进变与退变问题）（4学时）第一节、岩石变形作用与变质作用第二节、变形分解作用第三节、构造岩成因与岩石圈结构（二）、实验课安排（10学时）（岩组分析技术）显微镜下各种显微组构鉴定、描述和分析（2学时）岩组分析的技术方法（8学时）矿物结晶要素方位的测量（4学时）岩组图的制作技术、方法和分析（4学时）四、教学参考书[1] 许志琴，1984，地壳变形与显微构造，地质出版社。
第一章 序言
3．修改了的鲍文 反应系列： 可以反映拉斑玄 武岩浆和碱性玄武 岩浆形成过程中的 结晶顺序和矿物共 生组合规律。
二、岩浆岩的构造：
指不同矿物集合体或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的排列充填空间 方式。较为宏观。 主要的构造类型有： 1．块状构造：均匀分布。 2．斑杂构造：分布不均（矿物组分和结构）。 3．带状构造：断面上呈带状（层状）。 4．流动构造：主要为岩浆侵入时产生的。流面、流线。 5．气孔、杏仁构造：喷出岩中发育，顶部，气体聚集，未及逸出，岩浆冷 凝后留下气体所占据的空间。气孔内若充填有石英、方解石、绿泥石，则成 为杏仁构造。 6．枕状构造：水下喷溢的基性熔岩，核部致密，边缘常呈玻璃质，可含气 孔。 7．流纹构造：拉长的颜色、条纹及气孔。流纹岩、英安岩常见，可指示流 动方向。 8．原生片麻构造：侵入体边缘，半凝岩浆受机械挤压。
（二）岩浆的性质： 1．温度： 可在火山活动时直接测定，亦可利用地质测温计（热 力学方法及理论）间接推算。其范围约为700～1300ºC。 不同岩浆有所不同； 玄武岩浆：1025～1225 ， 安山岩浆：900～1000， 花岗岩浆：735～890 随深度增加温度升高。 含水的岩浆温度相对 干岩浆偏低些。 地下深处的岩浆温度要 低于喷出地表的岩浆。
角闪石及斜长石斑晶 的自形晶结构
半自形粒状结构
它形粒状结构
4．相互关系： 矿物与矿物，或与其它物质的空间分布关系。 （1）交生结构，彼此嵌生。 文象结构：碱性长石与石英有规律连生，石英呈楔状、棱角状嵌于长石中， 象形文字，低共结，交代。 蠕虫结构：酸性斜长石中含细小蠕虫状石英，交代，固溶体出溶，共结结晶。
二、岩石学的概念：
岩相学 ：（描述性） 构造……分类命名 岩理学：（理论性） 制…… 岩石的分布、产状、成分、结构、 形成条件、过程、成因、演化机
第一章 绪论(构造)1
节理
褶皱
劈理
断层 线理
构造地质学-地质构造-褶皱、断层等
• 构造地质学研究内容 内动力地质作用形成的各种地质构造 几何学（形态、产状、规模、方位、组 合规律） 形成条件（运动学、动力学） 演化规律
• • • •
从研究范围大小—尺度方面
教材及参考书
教材：朱志澄等，构造地质学，中国地质大学出版社，1999
参考书籍： 1、徐开礼等，构造地质学，地质出版社，1998 2、《岩石与区域构造地质学》，G. H. Davis,（张樵英等译）地质 出版社，1987 3、《构造地质学纲要》，B. E. Hobbs, W. D. Means, P. F. Williams ，(刘和甫 吴正文等译)，石油工业出版社，1982年。 4、《岩石的褶皱和断裂作用》，J. G. Ramsay,（单文琅等译）， 地质出版社，1985年。 5、《地壳变形》，M. Mattuar,（孙坦，张道安译）地质出版社， 1984 6、《中国及其邻区区域大地构造学》，车自成等，科学出版社， 2002年 7、 《Earth Structure》Ben A.van der Pluijm and Stephen Marshak, , McGraw-Hill, 1997
•全球构造：大于108cm
•大型或巨型构造：106——108cm •大中型构造： 104——106cm •小型构造： 10-1——104cm •显微构造： 10-4——10-1cm •超显微构造： 小于10-4cm
形成演化：地质年代表？
新生代：新近纪（全新世、更新世、上新世、中新世） 古近纪（渐新世、始新世、古新世）
中生代：白垩纪、侏罗纪、三叠纪
构造地质学第一章
A 、B 、C 和D 为 层系，箭头所 指为细层。
• 层理的组成:
•
(1) 细层: 细层又称纹层, 是组成层 理的最小单位, 细层厚度很小, 常以毫 米计, 同一细层多具有较均一的成分和 结构, 它们是在相同的水动力条件下同 时形成的(a)。 • ☆细层可与层面平行或斜交 • ☆细层可以是平直的也可是波状弯曲的 • ☆细层与细层之间可平行或不平行
三、与孔隙液压效应有关的软沉积变形
• 当饱和水的砂层被不透水层封闭并受到重 压等作用时，砂层中的孔隙水就会产生异 常高压，即异常孔隙压力。孔隙压力可以 诱发近地表砂质层的滑坡，导致柔软沉积 物出现各种滑塌构造，甚至促发大规模的 冲断作用。一些沉积岩中的砂岩墙，就是 饱水砂层被压入裂隙中形成的。
2.粒序（递变）层理： 沉积岩中常由沉积碎屑粒度变化形成粒序层理。 特点是在一个单层中，从底面到顶面粒度由粗到细， 如由底部的砾石或粗砂向上递变为细砂、粉砂以至 泥质，递变层理的顶面与其上一层的底面常为突变 界面。
（一）层面标志
1.波痕：波痕是沉积物表面由于水和空气流动而 形成的一种波状起伏不平的层面构造。主要发育 在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面。 波痕类型很 多，浪成波痕一般为对称型，而流水作用形成的 一般为不对称型。
3.颜色变化：在层理隐蔽、成分均一、颗粒较细的 岩层中，如有颜色不同的夹层或条带，可以指示层 理。 4.层面原生构造: 波痕、底面印模、暴露标志等层 面原生构造也可以作为确定和识别层理的标志。
二、利用原生构造确定岩层的面向
沉积岩层在其形成过程中，顶面在上，底面在下，但现今保存 的岩层形态是经历了多次构造变动的产物。有些已不是正常产 状，而变为直立或倒转。通常可利用古生物学和沉积学方法确 定岩层的顶底面。 古生物学方面可利用标准化石、生物的生态、生物的埋藏状 态、钻孔生物的洞穴、爬痕、足印等，进行顶底面的确定。
构造地质学--第一章绪言ppt
显微构造研究过程
a. 野外采样 b. 室内精确定向
c. 岩相学观测
d. 组构测量与分析 e. 将组构数据恢复到野 外地质 f. 综合解释地质现象 g. 建立地质构造模型
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课程安排计划和考试
课程总学时64学时，其中讲课40学时，课堂 实习（讲课+实习）24学时。 实习地点: 主楼608室 实习课请带实习指导书、铅笔、橡皮、三角 板、量角器。
地震诱发印度洋大海啸（2004年12月26日）
2016/3/6
印度尼西亚班达亚齐海啸 前（左）和后（右）卫星遥感图片对比
四川汶川映秀镇2008年“5.12”大地震
地震前美丽的北川县城
遭遇地震浩劫后的北川县城
汶川地震是印度板块惹的祸
• 印度板块向亚洲板块俯 冲，造成青藏高原快速 隆升。高原物质向东缓 慢流动，在高原东缘沿 龙门山构造带向东挤压， 遇到四川盆地之下刚性 地块的顽强阻挡，造成 构造应力能量的长期积 累，最终在龙门山北 川——映秀地区突然释 放。
岩石圈的层圈结构
构造层次
由于构造应力可以影响地壳很大深度，近地表的变形与 地下深处的变形表现形式和变形机制是不同的。通常将 地壳内不同深度、不同温压条件和不同岩性中具一种主 要变形机制的区段，称为构造层次。
构造旋回
构造旋回：构造发展的阶段性和周期性，简称旋回。1909年美国T.C.张伯伦 首次提出构造旋回概念。 19世纪末至20世纪初，根据对褶皱带内岩层间角度不整合的研究发现，造 成地壳岩层褶皱的强烈运动只出现在几个不太长的地质时期内。地壳构造发 展历史就是由相对平静时期到激烈运动周期性交替出现的历史，每次更迭 便构成一个旋回，称为构造旋回。在地壳激烈运动期间，岩层强烈褶皱并上 升成为造山带，故也称褶皱旋回或造山旋回。在一段平静时期之后，地壳发 生的短促而强烈的构造运动时期，称为构造幕或造山幕、褶皱幕。一个规模 大、持续时间长的构造旋回中会出现多次构造幕。1887年法国学者M.A.贝 特朗首先划分出休伦、加里东、海西、阿尔卑斯4个褶皱期。 20世纪20年代至40年代，以德国学者W.H.施蒂勒为代表的一些学者发展了 构造旋回的概念，并制订出全球统一的构造旋回，即休伦旋回(晚元古代)、 加里东旋回（早古生代）、海西旋回（又译华力西旋回，晚古生代）、阿尔 卑斯旋回（中、新生代）,进而将这4个旋回概称为新地巨旋回。至此，构造 旋回成为反映全球地表发展阶段的概念,又称为大地构造旋回。1962年,黄汲 清将阿尔卑斯旋回进一步划分为印支、燕山和喜马拉雅3个次一级的构造旋 回。
构造地质学复习要点PPT课件
第六章 断 层（二）
同沉积断层的主要特征。 韧性剪切带的一般特征。 走向/倾向断层效应。 横断层错断褶皱效应。 断层形成的安德森/哈弗奈模式 断层识别标志。 确定断层两盘相对运动方向的标志。 断层岩的类型。 断层形成时间的确定。 断层野外观测内容。
1. 正断层应力状态
2. 逆断层应力状态
205 ° ∠27°
W 270
B、象限角表示方法: 以 北和南的方向作为0 度, 一般
SW
E
90 SE
测量和记录岩层的走向, 倾向 和倾角, 例如:
N65°W ∠ 25°SW
S 180 南 极
（2） 符号表示方法
在地质图上, 岩层产状要素是用如下符号 来表示：
第三章 地质构造分析的力学基础
应力/应变 正应力/剪应力 应力椭球体/应变椭 球体 主应力/主应 主应力面/主应变面 应 力场/构造应力场 应力轨迹 均匀应变/非均匀 应变 线应变/剪应变 纯剪应变/单剪应变 弹 性/塑性/断裂变形 强度/能干性 脆性/韧性岩石 剪裂角/共轭剪裂角 共轴/非共轴递进变形
1）几何学解析 研究地质构造的形态、产状、规模、 组合型式及相互关系、各种要素的测量及其各个构造之间的 相互关系，从而建立一个完整的具有几何规律的构造体系或 型式。它是运动学和动力学分析的基础。
2）运动学解析 根据几何学的有关资料和数据，重塑 和再现岩石在构造变形期间所发生的运动和变位，包括变形 岩石内外部的运动。
3）动力学解析 探索构造变形的作用力性质、大小、 方向、应力场的演化及其发育顺序，应变分析也属于动力学 研究的内容。三者之间彼此相互联系，相辅相成的。
第二章 沉积岩层的原生构造及产状
地质体 产状要素 原生构造 次生构造
《构造地质学》讲义解析精选全文
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。
构造地质学课件 No1 第1章 绪论
授课内容
➢ 课程简介； ➢ 构造地质学的内涵和研究内容； ➢ 构造地质学的基本研究方法； ➢ 学习构造地质学的意义。
实践中的构造地质学问题
二十世纪大地震
2008年5月12日汶川大地震，8.1级 8余万人
唐山地震
(唐山地震)唐山市文 化路青年宫，为砖混 结 构的二层楼房。 7.8级地震除四根门柱 外，全部坍塌。
2）现实意义： 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 境地质的有关问题。
思考讨论题
❖ 为什么要学习构造地质学？ ❖ 你在日常生活中和经济建设中了解到
哪些与地质构造有关的问题？ ❖ 研究地质构造的基本思路和方法是什
么？
(唐山地震)开滦 煤矿医院，为砖 混结构的五层楼 房（局部七层）， 仅西部转角残存。
唐山电厂变电站，部 分断路器齐根折断。
（唐山地震）汉沽天津旭日化工 厂，高26米的水塔， 底座为砖 结构，储水池为钢筋混凝土结构， 想北20o东方向倒塌。
(唐山地震)北京白塔 寺，塔顶和塔基部分 砖被震落 。
• 2004年12月26日印尼苏门答腊岛大海啸（南亚海啸）
❖ 各种新技术新方法的引进，提高了构造研究的水平， 深化了对构造认识，革新了构造观念，促过了构造研 究定量化。在构造研究中要重视和推广电子计算机技 术和应变测量方法。要把野外观测与室内的测试、计 算、分析、模拟相结合。
ห้องสมุดไป่ตู้
构造地质学的研究方法
另外，要重视组织多学科、多兵种协作攻 关的综合研究。地质构造的研究往往涉及多种 学科。要深入认识其特点和实质，必须组织多 学科协作。对构造地质学家来说，除了要精通 构造地质学以外，还必须学习其它学科的知识， 不断充实提高自己。
构造地质学——绪论
• 国内： • ①槽台学说（黄汲清）; • ②地质力学（李四光）； • ③地洼学说（陈国达）； • ④断块构造学说（张文佑）； • ⑤波浪镶嵌构造学说（张伯声）；
• ⑥板块构造学说（李春昱、郭令智、 马杏垣 等）。
第1章 绪论
1．构造地质学及其发展历史 2．现实中的构造地质问题 3．研究对象与内容 4．研究方法 5．发展趋势 6．研究构造地质学的现实意义
地壳 地幔
大洋 岩石圈
低速带
软流圈
地质构造：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， 从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理 以及其它各种面状和线状构造等
发 育 生于 界南 背威 斜尔 士 的 古
5 4 3 2 1
亮甲山冶里组层间小褶皱 0 0 40 80cm 图 例
De pt h/ 10c m
页岩
砾屑
宁夏贺兰山汝其沟三叠系砂岩中向斜
陕西永寿好时河奥陶系石灰岩中发育的褶皱
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山 羊寨
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图 绥中花岗岩
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2
鲕粒灰岩
页岩
粉砂岩
柳观峪－山羊寨路线褶皱剖面图
鹰角崖的绥中花岗岩的风化节理
劈理和线理
28亿美元 100亿美元 40亿美元 80亿美元 1000亿美元
构造地质学电子版
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。
显微构造地质学第一章绪言
• 2-B.E霍布斯，W.D.米恩斯，P.F威廉斯著，1982，刘和 甫 吴正文等译《构造地质纲要》，石油工业出版社（北 京）
• 3-刘瑞询，1988，显微构造地质学，北京大学出版社 （北京）
• 4-郑亚东，常志忠，1985，岩石有限应变测量及韧性剪 切带，北京：地质出版社（北京）
2.室内观察分析（Lab analysis ）
b.显微镜下薄片组构分析；
c.SEM(Scanning Electron Microscope )
组构分析；
d. TEM ( Transmission Electron Microscope)位错研究；
3.室内定量分析
• A.结晶优选方位测量（Crystallographic Preferred Orientations (CPO) ）；
• B.形态组构（Shape fabrics）,颗粒边界特征； • C.颗粒粒度分布（Grain size distributions）； • D.应变分析和古应力测量； • E.矿物晶体成份分析（电子探针、流体包裹
体）、同构造矿物的定年；
4.实验模拟 • A.高温高压岩石变形实验； • B.数值模拟（numerical simulation）
4.蠕变
小的恒定应力 长期作用下， 固态岩石变形 连续增加。
蠕变过程可以划 分为三个阶段： 第一阶段A-B应 变速率不断减小， 为过度蠕变；第 二阶段，B-C阶段 应变速率恒定， 为稳态蠕变；第 三阶段C-D阶段； 应变速率增加， 加速蠕变。
5.构造层次
主要是因为向地下深处温压升高引起岩石力 学性质变化导致构造变形变化和分层，在同 一次构造变形过程中，不同深度的各层中变 形机制和构造要素组合特征都不相同，不同
构造地质学(地大版)1第一讲_前言
1.2 尺度 尺度(scale) 尺度: 指物体的规模大小。 尺度 指物体的规模大小。 构造尺度:指构造的规模 构造尺度: 与大小。 与大小。
1.3 构造层次 （layers) • 表构造层次 • 浅构造层次 • 中构造层次 • 深构造层次
1.4 构造学 构造学(tectonics) 研究地球的物质组成、结构、 研究地球的物质组成、结构、构 造及其形成、发生、 造及其形成、发生、发展和演化规律 及机理的一门地球科学分支学科。 及机理的一门地球科学分支学科。 •大地构造学 大地构造学(tectonics) 大地构造学 •构造地质学 构造地质学(structural geology) 构造地质学 •显微构造地质学 显微构造地质学 (microstructural geology)
4. 课安排
• 课程总学时 学时，其中：讲课 课程总学时60学时 其中： 学时， 28学时，实习课 学时。 学时， 学时。 学时 实习课32学时 • 整个课程教学要求是：以课堂讲 整个课程教学要求是： 授内容为主线进行学习， 授内容为主线进行学习，要求每 位同学依据实际参阅有关教学参 考文献。 考文献。 • 安排一次野外现场教学活动。 安排一次野外现场教学活动。
3. 课程教学方法：构造分析 课程教学方法： • 构造分析包括： 构造分析包括： 几何学分析 运动学分析 流变学分析 动力学分析
这门课程要基本完成几何 学分析部分，并涉及运动学、 学分析部分，并涉及运动学、 流变学及动力学分析的一些基 础知识部分。总的要求是以认 础知识部分。总的要求是以认 识构造和分析构造为主 为主， 识构造和分析构造为主，表示 为辅。 构造为辅 无论那一部分， 构造为辅。无论那一部分，均 物理学的观点进行理解 进行理解。 从物理学的观点进行理解。
构造地质学讲稿
《构造地质学》讲稿第一章绪论一、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（构造）现象，诸如褶皱、断裂、劈理以及其它各种面、线状构造等。
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。
构造尺度可以分为巨、大、中、小、微、超微等级别，不同的构造尺度其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；●室内研究则为微、超微尺度研究；●巨、大型尺度研究已属大构造研究领域，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，及成矿作用等综合研究分析。
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，如航天遥感技术（航、卫片）、地球物理探测方法的发展、电子显微镜的发明等，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），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。
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空间上的发育顺序，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想相关，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，如地震活动，工程地质，环境地质，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。
构造地质学与工程地质稳定性实例1、法国马尔帕赛水坝薄拱坝坝高60m，底宽6.26m，顶宽1.5m，修建在片麻岩上。
构造地质学研究绪论课程讲义
2.资料的收集整理
在野外详细调查和收集地质构造的几何学、动力学和运动学 的资料和参数, 应用各种构造分析方法、应用计算机构造地质 分析软件进行各种构造数据处理、统计、模拟、成图、成像
3.地质构造模拟实验
地质构造是形成于地质历史时期,其形成的作用过程早已成为 过去而无法看到, 构造地质学根据物理学、数学等学科的原理, 采用一些方法来模拟构造形成的变形过程。
由外动力地质作用(如:风化地质作用、流水地质作用、冰川 地质作用、湖泊地质作用、海洋地质作用、风的地质作用等)引 起的地质构造则不是构造地质学的主要研究对象。
第一章 绪 论
二、构造地质学的研究对象和内容
（二）构造地质学的研究内容
1.研究地质构造的空间几何学形态特征
(1)研究地质构造的几何学形态 包括变形构造的三度
构造运动类型 2.垂直运动(升降运动): 意大利那不勒斯湾海
岸古罗马时代的著名大理 石柱是升降运动的最好例 子。柱子下部一段是在 1533年火山喷发时被火山 灰掩埋部分，柱面光滑； 其上2.7米一段在地壳下 降时淹没在海水中，被海 水和牡蜊侵蚀了许多小孔。 18世纪中期，全柱升出海 面。19世纪，地面又开始 下沉，柱脚已被淹在海水 里了。
褶皱模拟实验
(2) 数学模拟
根据理论力学、材料力学、弹性力学的理论和原理, 参照研究区的实际地质状况, 建立起数学物理模型, 对 研究区的地质构造形成的构造应力场进行数学模拟, 将 模拟的结果与研究区的地质实际相对比
4.多学科综合分析研究 地质学科中的地质问题比较复杂,
而地质构造问题更是首当其冲, 所以
(1) 物理模拟实验
应用相似原理, 选用粘土、石蜡、 沥青、石膏、凡士林等材料, 充 当岩体和岩层, 按照所研究区内 的岩层、岩体分布状况, 做成相 应的模型,并根据研究区内地质 构造的力学成因,施加相应性质、 方向的力,使材料变形,然后将实 验模型与研究区实际情况进行比 较。用以说明地质构造的形成、 组合关系与变形边界条件和作用 力之间的关系
构造地质学 01前言
Structural Geology构造地质学主讲教师侯光久教授善学者尽其理，善行者究其难．——荀子读书无疑者，须教有疑，有疑者却要无疑，到这里方是长进．——朱熹授课特点：我将采取幻灯片与板书相结合的方式进行，有些内容是教科书中没有的。
对学生的要求：在听、看的同时，须作笔记！“构造地质学”是什么？是地质学的基础学科之一，是研究地球动力学的领导学科！为什么?一个非著名人士说过：地质学中的地层、岩石、古生物学好比某机器中的各种零部件车间，而构造学就是组装车间，单个部件故然可以成精品，但组装起来的“机器”作用会更大。
如同计算机中的主板、CPU、内存条等均不可缺少，但怎有“电脑世界”的奥妙和精彩。
地球的科学问题更是奥妙无穷！！试问：(１)有地球第三极之称的青藏高原已经很高了，可第四纪以来还在隆升．为什么？(２)华北和华南的气候为什么会有显著不同？(３)为什么武汉地区是平原，鄂西地区则是高山？(４)工程上哪些地区最稳定？发生地震是怎么一回事？矿藏为什么会在特定的部位？… …谁回答能？如果没有人能够回答得了，那就让我们把它留到本课程学习完以后再来讨论吧！国务院关于加强地质工作的决定国发〔2006〕4号各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构：地质工作是经济社会发展重要的先行性、基础性工作，服务于经济社会的各个方面。
贯彻党的十六届五中全会精神，全面落实科学发展观，构建社会主义和谐社会，对地质工作提出了新的更高的要求。
为了全面增强地质勘查的资源保障能力和服务功能，促进地质工作更好地满足经济社会发展的需要，现作出如下决定：一、以科学发展观指导地质工作（一）充分认识地质工作的重要意义。
新中国成立以来，地质工作得到党和国家的高度重视，地质勘查和科学研究成就显著，为经济社会发展作出了重要贡献。
近年来，地质勘查队伍管理体制改革取得积极进展，地质事业有了新的发展。
但是，当前地质工作与经济社会发展的要求不相适应，存在体制不顺、活力不足、投入不够、功能不强和人才缺乏等问题，特别是矿产资源勘查滞后，重要资源可采储量下降，难以满足现代化建设的需要。
《显微构造学》课程教学大纲
《显微构造学》课程教学大纲课程代码：612138课程名称：显微构造学英文名称：Microtectonics开课学期：7学时/学分：32学时/2学分（其中实验学时：10）课程类型：专业教育选修课开课专业：地质学选用教材：无主要参考书：1.许志琴，1984,地壳变形与显微构造，地质出版社。
2.钟增球，郭宝罗，1991,构造岩与显微构造。
3. CarreasJ.et al 1980,组构和显微构造，何永年译，科学出版社。
4. Nicolas, A.,Poirier, J.P著，1976,变质岩的晶质塑性和固态流变,林传勇、史兰斌译，1985,科学出版社。
5.刘瑞旬，1988,显微构造地质学，北京大学出版社。
6.何永年、林传勇、史兰斌编著，1988,构造岩石学基础，地质出版社。
7.胡玲编著，1998,显微构造地质学概论，地质出版社。
8.吴香尧编著，1986,岩组学导论，重庆出版社。
9. C.W.Passchier.R.A.J.Trouw, 2005, Microtectonics.10.胡玲、刘俊来、纪沫等，2009,变形显微构造识别手册，地质出版社.一、课程简介显微构造学是一门多学科交叉的前缘学科，主要研究地壳岩石和矿物在地壳变形过程中形成的形成微观构造和超微观构造，研究这些构造的几何形态特征、组合形式、变JI纬［制和形成环境，探讨构造变形演化动力学和运动学过程。
它以位错理论和流变学理论为理论基础，用先进科学技术（扫描电子显微镜、透射电子显微镜）和先进实验手段（高温高压实验），研究各种微观构造现象和微观变形机制，揭示变形动力学过程及其有关热力学信息。
通过变形实验和理论模拟，能够定量化计算构造变形过程中的差异应力、应变速率、温度和压力。
显微构造使得地壳构造变形的研究从浅部到深部、从脆性到韧性、从几何学到运动学和动力学开展阶段。
显微构造不仅已成为解决大地构造基本问题必不可少的工具，而且已成为构造地质基础研究工作的主要组成局部。
第一章,绪论,汪劲草
观察尺度的不
同表现
S3
中型尺度
构造层次是指特定变形幕中，由于构造环境的差异，导
致岩石变形具有一定的相对层次性。 不同的构造层次分别显示不同的主导变形机制。
剪切作用和块断作用 表构造层次 0 浅构造层次 纵弯褶皱作用 -10km 中构造层次 片理上限
劈 理前 锋面
相似褶皱和压扁作用
－20km 熔融开始 流变作用和深熔作用 深熔花岗岩
柴达木盆地 地震T1反射层断裂系统图
• 发育NW、NNW、近SN、
近EW和NE向等5组断裂，
以NW、NNW向为主； • 断裂分布明显受控于周 缘几大造山带 ； • 以逆断裂为主，具有一 定的走滑分量，故绝大
霍参1
鄂3 沟4 阿参1 狮20 红参2 尖5 南10 油南参1 风2 冷七1 仙3 茫南1 黄2 弯西参1 台南8 涩东11 鸭参3 马参1 鄂2 深1 陡深2
冷湖五号L2测线 地震剖面解析
早期正断层由高角度转变为低 角度,并在后期挤压事件中出现 反转,形成由基底转入型断层控 制的褶皱隆起.由于主要反转断 层缘于早期控制断陷盆地的正 断层,故特别易在下侏罗统地层 厚大处形成断背斜,这是为何逆 断层在背斜核部发育,且下侏罗 统在核部变厚的原因.
柴达木侏罗纪(J1-J2)盆地平面结构
构造地质学（广义）：地质学的一个重要分支。研 究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用及 其成因机制，以及其相互间的影响、时空分布和演 化规律的学科。构造作用或构造运动常是其他地质 作用的起始或触发的主要因素，因此，构造地质学 说通常也就成为地质学的基本学说。 构造地质学（狭义）：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构造。研究这些构造的几 何形态、组合型式、形成机制和演化进程，探讨产 生这些构造的作用力的方向、方式和性质。
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• 3.从地表到上地幔； • 4.构造分析走向定时、定量化阶段； • 5.使构造地质学与其它学科之间的交叉、渗透更加广泛；
出现了构造地球化学、构造流变学、构造热力学等。
六、主要参考文献
显微构造
构造环境
σ ,T,P,流 体
流变 变形作用
2. 确定在变形过程中起主导作用的变形机制；
3.能够提供构造变形期次、变形阶段和构造变 形演 历史的证据；
4.定量研究地壳构造变形动力学和运动学过程 （变形过程中应变速率、应力大小和运动方 向）；
5.确定变质作用与变形作用之间关系；
6.确定构造变形环境（温度、围压等）。
• 1-何永年，林传勇，史兰斌，1988，构造岩石学基础， 地质出版社（北京）；
三、怎样进行显微构造研究
How do we study microstructures
• 1.野外工作（field work) a.明确研究区大地 构造位置、区域地 质构造背景（资料 阅读、地质调查）； b.测量各种构造要 素
c.采集定向标本
2.室内分析（Lab analysis ） a.定向薄片制作、
2.室内观察分析（Lab analysis ）
b.显微镜下薄片组构分析；
c.SEM(Scanning Electron Microscope )
组构分析；
d. TEM ( Transmission Electron Microscope)位错研究；
3.室内定量分析
• A.结晶优选方位测量（Crystallographic Preferred Orientations (CPO) ）；
•
20世纪70~80年代召开了一系列国际会议
• 1976年在荷兰莱登堡“组构、显微构造和微构造”国际会议； • 1978年在澳大利亚“变形和变质作用的显微构造过程”会议； • 1981年美国“Penrose糜棱岩”国际会议； • 1986年在伦敦召开的“国际剪切准则”会议； • 这些国际会议多强调了显微构造研究在地壳构造变形分析过
• 金属物理学及材料学中位错理论和流变学理论和新技术 （X光岩组、电子显微镜、电子探针、计算机）引入，使 得显微构造得到了快速发展。
• Vernon(1974)《变质反应与显微构造》论述矿物变形、 恢复、重结晶和颗粒生长过程及实验结果。Nicoles和 Poirier(1976)《变质岩的晶质塑性和固态流变》位错理 论和流变在晶体变形过程中的地位和意义。
四、显微构造学发展历史
• 19世纪末期到20世纪初：观察描述阶段；
• 奥地利学者Sander出版了《岩石的组构学》从微观角度 研究了矿物结晶优选方位与应力之间关系，阐述了几何对 称分析方法和运动学关系，解释岩石变形特征和变形规律。 此后，美国学者Fairbain分别介绍了《岩石构造学》 Petrotectonics和《构造岩石学》Structural petrology 显微组构分析方法，使显微构造得到快速发展。
• 20世纪50~60年代:岩石实验变形研究阶段
• Terner(1953):矿物变形与应力状态变化之间关系. • Carter、Griggs.岩石变形实验技术和新发现。 • Terner和Weiss《变质构造岩的构造分析》，提出矿物运
动学与动力学分析的思路与方法
• 20世纪70~80年代：新技术和先进科学理 论发展阶段。
2.研究内容：用显微镜、扫描电镜、透射电 子显微镜研究在构造作用下岩石和矿物变形 行为、变形机制、变形环境、构造运动学、 动力学和变形演化历史等方面问题，进而探 讨区域大地构造，乃至探讨岩石圈的组成和 演化。
二、显微构造研究意义.
• 1.确立显微构造与变形作用、变形环境 之间关系，定量化研究地壳构造变形。
程的重要作用。国际地科联构造委员会把显微构造的研究列 为80年代构造委员会两项中心任务之一。
• 20世纪90年代以来：深入广泛研究：
• 显微构造研究更加注重对下地壳，乃至上地幔岩石变形研究、 韧-脆性转换机制研究、流体及其成份变化及其对变形机制影 响等方面研究。
五、显微构造学发展对构造地质学影响
• 1.构造分析从简单几何描述到研究构造运动学和动力学 研究；
显微构造（microstructure、microtectonics)也 可以叫做组构(fabrics)或者显微组构 (microfabrics)或者叫岩组
Mark Jessell & Paul Bone
We can define microstructures (based in part on
a Hobbs, Means & Williams 1976 definition)
to be: "the small-scale arrangement of geometric and mineralogical elements within a rock."
显微构造地质学的性质：是构造地质学与岩 石学、矿物学相结合的研究领域，同时还涉 及到金属物理学及材料学、岩石力学、地球 化学等不同学科知识，是一门多学科交叉的 边缘学科。
• B.形态组构（Shape fabrics）,颗粒边界特征； • C.颗粒粒度分布（Grain size distributions）； • D.应变分析和古应力测量； • E.矿物晶体成份分析（电子探针、流体包裹
体）、同构造矿物的定年；
4.实验模拟 • A.高温高压岩石变形实验； • B.数值模拟（numerical simulation）
显微构造地质学第一章绪言
内容提要
第一章 绪论
一、显微构造定义、研究内容 二、显微构造研究意义. 三、怎样进行显微构造研究 四、显微构造学发展历史 六、主要参考文献
显微构造
• 第一章绪论ຫໍສະໝຸດ • 一、显微构造定义、研究内容
构造地 质学
1.全球构造 2.区域构造 3.狭义构造 4.显微构造
1. 显微构造定义：研究岩石和矿物晶体内部组 构要素排列的几何方式、形成环境和成因机制 的一门多学科交叉边缘性学科。