构造地质学 第1章 01讲Lecture-Introduction

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研究对象空间尺度变化大,时间跨度 长;
许多现象无法实验重现。成因和作用 过程解释往往根据经验分析和推断;
构造分析要求良好时空想象力,善于 综合应用所学知识,善于抓住主要矛 盾。
教学与学习方法
课堂讲授
• 重点、难点; • 提出问题
自学:
• 阅读参考资料,掌握课程主要内容 • 复习思考题,积极参与课堂讨论
500
400
376.5
300
323.65
276.03
272.88
290.17
238.21238.99
200
182.35
100 11
2.2
9
92.94
141 117.46
.55 1
00
12 .99
6.61
0
2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986
课堂讨论:每次上课前利用15-20分钟时间开
展课堂论课
实习课:讲授与讨论式
教学与学习方法
• 课程学习பைடு நூலகம்本途径
• 1.理论联系实际:掌握概念,认知现象。 • 2.掌握构造地质学分析工具:读图编图, • 产状分析工具(如投影网) • 3. 掌握构造地质学分析方法: • 一般思路为: 几何学解析→运动学解 • 析→动力学解释→构造历史分析 • 4.注意力学基础的学习。
实习7 编制褶皱构造等高线图
2
实习8 读断层地区地质图
2
实习9 构造模拟实验
2
实习10 逆冲推覆实习
2
实习11 读变质岩区岩浆岩地质图
2
实习12 构造岩手标本实习
2
实习13-14 课间野外实习
4
实习15-18 构造地质综合作业
8
课程结构
课程内容的类型
(1)知识和认识型,包括力学分析的基础知识;推 覆构造,叠加褶皱等各类构造名词、术语和概念; 各种构造现象的识别等;
tsunami
first(?) big wave advancing
Kalatura, Sri Lanka, after first wave
hypocenter (focus) had depth of 30 km
Australian Government
Geoscience Australia
http://www.sina.com.cn 港报推测上千人死亡
4 地质构造与矿产资源问题
国家对矿产资源的需求急速增大


矿 产
中国



资料来源:中国工程院《矿产资源》咨询项目组,2002。 工业化发展程度
中国进口矿产品花费7年增加了一倍多
(亿美元)
700
692
600
2004年已经达到1037亿美元! 589.9 592
构造地质学分类
• 按尺度 • 按时间 • 按成因 • 按层次
研究尺度及分类
• 广义包括了从全球构造到电子显 微镜尺度不同规模的构造特点, 包括全球构造学、大地构造学、 区域构造学、狭义构造地质学、 显微构造学等。
大地构造 或区域构造
构造地质
显微构造
朱志澄,1999
构造发育的时间尺度及分类
2、能应用岩石变形力学分析的基本原理 和影响岩石变形的物理化学控制因素, 对不同构造现象的解释。
3、能应用不同类型构造的几何特征、构 造组合和有关成因机制。
震撼、感慨、辛酸、流泪、伤心? 我们的确很幸福了,应该好好的珍惜 ! 珍惜现在 把握未来!
除此而外呢?
结论: 认真读书,报效母亲
(祖国)!
绪论
主要内容
1-地质构造现象与构造地质 学问题
2-构造地质学内涵、分类和 研究方法
3-课程与教学
地质构造现象与 构造地质学问题
1地质构造现象 与岩石变形
古构造学(前寒 武纪构造学……)
新构造学(老第 三纪以来发育的 构造活动)
成因及分类
• 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 位态或面貌的改变形成 的构造,如褶皱、断层 等(构造地质学的主要 研究内容) 。
• 2、1933年3月2日日本三陆近海地震引发海啸,震级 8.9级,是历史上震级最强的一次地震,引发海啸浪高29米,死亡人数3,000人。
• 3、1959年10月30日墨西哥海啸引发山体滑坡,死亡人数5, 000人。
• 4、1960年5月21号到27号,智利沿海地区发生二十世纪震
级最大的震群型地震,其中最大震级8.4级,引起的海啸最大波高为25米。海啸
2008.5.12北川-映秀8.0级地震
关于5.12 汶川地震
• 汶川8.0级特大地震起发于地下约19千米深 的脆韧性转变带内,震源处为强岩,剪切 与摩擦强度皆大,逆冲断裂面较陡。汶川 Ms8.0特大地震的发生是位于青藏高原北部 的松潘—甘孜地块沿龙门山中央断裂和前 山断裂向四川盆地强烈推覆逆冲的结果。
三峡工程的关系到几亿人民生命安 危和国家安全的重要工程。
三峡
选坝址——基底牢固性 山岩体会移动吗? 断层活动性 岩石渗透性? 边坡稳定性 ……...
滑坡
• 重庆武隆山体滑坡 灾害事故:2001年 5月1日重庆武隆县 城江北西段发生一 起滑坡地质灾害, 造成七十余人死亡, 震惊了全国。
2008-9-8山西襄汾溃坝事故 2008年09月21日20:40 遇难人数上升至265人
阿尔金断裂
San Andreas fault
问题
• 岩石是怎样变形的? • 岩石是在什么条件下形
成不同地质构造的? • 地质构造具有什么特点?
2 自然灾害
• 火山、地震、洪水是人类所面 临的危害最大的自然灾害。
• 台风-飓风、海啸!!!
地 震(20世纪的主要灾害地震)
时间 1906年 1923年 1976年 1985年 1994年
(2)技能型,例如地质图、剖面图、赤平投影图等 各种图件的判读和绘制;
(3)逻辑推理和综合分析,例如根据节理资料恢复 古构造应力场,根据变形结果推断变形过程,根据 构造样式推断变形环境,根据地质图和有关资料恢 复构造发展史。
课程总体要求
1、能简要概述构造地质学的内涵、主要 研究内容和基本研究方法、现代构造地 质学的进展和发展趋势。
使智利一座城市中的一半建筑物成为瓦砾,沿岸100多座防波堤坝被冲毁,2000余艘 船只被毁,损失5.5亿美元,造成10,000人丧生。此外,海浪还以每小时600公里~ 700公里的速度扫过太平洋,使日本沿海1千多所住宅被冲走,2万多亩良田被淹没, 15万人无家可归。
• 5、1976年8月16日,菲律宾莫罗湾海啸8,000人死亡。 • 6、1998年7月17号,非洲巴布亚新几内亚海底地震引发
震地 震
坍塌的开滦 矿务局医院
地震
1999年8月17日土耳其伊兹米 特7.8级地震
1995年1月17日神户 7.3级地震
2008.5.12北川-映秀8.0级地震
切过北川县城的地震地表破裂带—据张培震
2008.5.12北川-映秀8.0级地震
2008.5.12 北川-映秀 8.0级地震
据互联网
前山断裂错断白鹿镇中学校园,距断层数米处 的教学楼没有遭到严重破坏—据张培震,
构造地质学 ——内涵、分类
和研究方法
构造地质学的内涵和研究对象
• 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。
• 地质构造 • 几何学、运动学、动力学、流变学
1995年
地点
震级
旧金山
7.9级
东京
8.3级
唐山
7.8级
墨西哥城 8级
亚美尼亚 7级 斯皮塔克
大阪-神户 7.2级
死亡人数 700 14.2万 24.2万 9500 2.5万
财产损失 4亿美圆 28亿美圆 100亿人民币 40亿美圆 80亿美圆
6425人
1000亿美圆
1976年7月28日凌晨唐山7.8级地
5 山脉的形成与海陆变迁
• 青藏高原的隆起——印度-欧亚板块的碰 撞的结果
• 青藏高原的隆升与东亚地区气候、环境的 变迁
它是地质学三大基础学科之一。
解决前面所列举的一些应用问题和理论 问题;直接服务与国民经济发展与人类生 存环境的改善。
a 地球
1. 理论意义
物质组成→岩石学 结构→构造地质
b 地质演化
物质分析→演化的环境 构造分析→形成演化的
动力特征与过程
2. 实际意义
a 资源开发
固体矿产、油气、地下水等的勘 测和开发
b 工程建筑
水库、大型建筑及国防设施的选 址和铁道选线的基础
地震预报 c 防灾减灾
地震的成因主要是构造地震,特 别是断层的活动引起的。因此对 断层的检测是地震预报的基础。 对于其他自然灾害,如泥石流滑 坡的诊断与防治
的49米巨浪海啸,2,200人死亡,数千人无家可归。
• 7、2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊岛发生地震引 发大规模海啸,是世界近200多年来死伤最惨重的海啸灾难。9.0-9.3级
30万人死亡
海啸
Karatura, Sri Lanka
Kalatura coastline prior to December 26 initial sea withdrawal, 12/26
教学与学习方法
构造分析的基本原则
1. 构造几何、运动学及动力学分析
几何学分析-运动学分析-动力学分析 构造样式和构造组合
2. 构造历史(演化)分析
构造叠加 构造置换 构造世代与构造期次 构造年代学
学时分配(讲授22次)
• 绪论
2
• 第一章 沉积岩层的基本产状
2
• 第二章 沉积岩层的原生构造
2
• 第三章 地质构造分析的力学基础
Tsunami in the Indian Ocean: Why should we care?
Phil R. Cummins
August 2004, Honolulu
03/000
3 工程地质中的构造地质问题
三峡
三峡
三峡工程位于中原的腹地的长江中 下游,长江下游六省市是我国人口最密 集的地区之一,经济最为发达的地区。
嵇少丞的博客http://www.sciencenet.cn/u/Majorite/博主 学者嵇少丞 发表于2009-2-7 11:48:23


•自然界绝大部分地震是构造地震 •能够预防吗?
•可以。但是, •必须首先学习构造地质学
•然后,研究…...。 •并且,如果获得突破性进展, •你将获得 •为你新设立的“诺贝尔地学奖”。


五大连池: 1719一1721年
长白山-天池:
1597年的8月、 1688年的4月、 1702年的4月
问题
• 火山活动具有规律性吗? • 人类能够掌握这种规律吗? • 死火山或休眠火山能够再度复活吗?(长白山,
休眠) • 什么因素控制或制约着火山的活动性?
海啸
• 1、1908年12月28日意大利墨西拿地震引发海啸。震级7.5 级。在近海掀浪高达12米的巨大海啸,地震发生在当天凌晨5点,海啸中死难82,000 人,这是欧洲有史以来死亡人数最多的一次灾难性地震,也是20世纪迄今为止死亡人 数最多的一次地震海啸。
2
• 第十五章韧性剪切带
2
• 第十六章岩浆岩体的构造研究
2
学时分配(实习18次)
实习1 编制水平岩层地区地质图、做剖面图及地层柱
状图
2
实习2 读不整合地质图 编制凌河A-B剖面图
2
实习3 编制倾斜岩层地区地质图
2
实习4 赤平投影及应用
2
实习5 节理极点图和等密图
2
实习6 读褶皱地区地质图并作剖面
2
构造的 层次性
脆性破裂域 ——
塑性流变域
构造地质学的研究方法
• 反演法:观察—推演—检 验—结论
– 观察:地质调查、卫星照片分 析、地球物理探测、显微镜分 析、透射电镜分析等
• 正演法:模拟实验分析,包括
传统的泥巴实验、高温高压变形 实验和计算机数字模拟等。
构造地质学 ——课程与教学
课程特点
2
• 第四章 变形岩石应变分析基础
2
• 第五章 岩石变形行为及其影响因素
4
• 第六章 褶皱
4
• 第七章 褶皱成因分析
4
• 第八章 节理
2
• 第九章 劈理与线理
2
• 第十章 断层概论
6
• 第十一章极射赤平投影及其在构造地质中应用 2
• 第十二章伸展构造及重力滑动构造
2
• 第十三章逆冲推覆构造
2
• 第十四章走滑断裂系统
题 外 话 (?)
王致中17岁,父母双亡, 在贵州背煤养活2 个妹妹。一筐煤40公斤,从煤坑向上爬 100米,然後再走1000米山路,挣1元人 民币.
离你我很远?
三轮车主、农民工、煤矿工人、贫困学生 (无教科书、旁听生)
题外话(?)
过去的 事情?
但是,
不久的将来!
2009年2月7日
我们该怎么做?
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