构造地质学 第1章 01讲Lecture-Introduction
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
构造地质学》教案
《构造地质学》教案第一章绪论一、研究内容及对象1、构造地质学的定义地质构造指的是组成地壳的岩层和岩体在地球内、外力地质作用下所发生的变形，从而形的成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其它各种面状和线状构造。
2、构造地质学的研究对象及两个概念的区别①研究对象构造地质学的研究对象是地壳及岩石圈中的造现象、空间分布及形成原因。
② structural geology和tectonics的区别构造地质学有两个分支，即structural geology和tectonics，这种区别在欧美国家中实际不存在，在欧美国家中，structural geology一词包含了所有的地质构造，也包含了tectonics的含义。
而在前苏联和我国，structural geology和tectonics两个单词则具有不同的含义，即structural geology指的是地壳内的中、小型构造，而tectonics则指的是包括岩石圈在内的区域大地构造，故在这些国家，将structural geology和tectonics两词分别称之为《构造地质学》和《大地构造学》，在大学里也分别开设上述相应的两门课程。
3、构造地质学的研究内容研究内容：从构造现象(构造形迹)上讲，其包括岩石和岩体〈地质体〉的原生和次生构造，尤其以研究岩石的次生构造为主。
次生构造：指的是岩石形成后，在地质作用过程中所发生的破坏，包括褶皱、断层、节理劈理等。
原生构造：指的是岩石在形成过程中形成的各种面状和线状构造(主要指沉积岩和岩浆岩)。
从地质作用的角度讲，《构造地质学》主要研究内力地质作用。
二、研究方法《构造地质学》的研究方法主要为反序法，即根据地质构造的形态特征及规律反寻其成因，进而去讨论地壳运动的规律，即"将今论古"。
在对某一构造进行实际分析时，往往包括了如下方面的研究：空间方面：主要研究地质构造的形态特征、分布规律与组合形式。
时间方面：主要研究地质构造的形成顺序与演变。
(构造地质学)1绪论ppt课件
地震——对人类威胁 最大的自然灾害之一
1999.8.17日3时7分土耳其西部和 中部发生7.8级大地震，造成巨大损 失。死亡人数超过4万人，其中工业 省份科贾埃利省伤亡最大。一座大 炼油厂原计划卖出17%股份，价值 7.26亿美圆，顷刻之间毁于一. 旦。
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地壳 地幔
大洋 岩石圈
低速带
软流圈
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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
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地质构造主要类型
节理
劈理
断层
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褶皱 线理
的发 古育 生于 界南 背威 斜尔
士
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亮甲山冶里组层间小褶皱 .
Depth/10cm
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变轨
嫦 娥 一 号 工 作 模. 拟
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月球表面
北京时间2007年9月14日上 午9点31分，日本探月卫星 “月亮女神”号发射升空， 主要任务是观测月球表面地 形、研究元素分布等。
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升起的地球
主要内容
❖ 第1章 绪 论 ❖ 第2章 沉积岩层的原生构造及其产状 ❖ 第3章 地质构造分析的力学基础 ❖ 第4章 褶 皱 ❖ 第5章 节 理 ❖ 第6章 断 层 ❖ 第7章 劈理及线理 ❖ 第8章 岩浆岩体的构造研究 ❖ 第9章 变质岩区的构造研究 ❖ 第10章 表生构造及撞击构造 ❖ 附 极射赤平投影在构. 造地质学中的应用
❖ 国际：
①早期—槽台学说 ②现今—板块学说
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❖ 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、马杏垣 等）。
构造地质学讲稿
一、大地构造说简述地质构造有不同的级次，全球性的、大区域的级别最高，称做大地构造。
大地构造学就是专门研究这些大型构造的形态特征，发生、发展过程，组合规律，演化模式，分析产生这些大型构造的地壳运动方式及动力机制。
大地构造学理论对地质学各个分支的研究方向有着深远的影响，因此，在地质学领域有着十分重要的地位。
油气勘探、开发研究的主要是与油气密切相关的盆地及盆地内的次级构造，属于小型的区域性局部构造。
但小型区域构造是受大地构造背景控制的，因此，我们在研究区域构造之前必须对大地构造的主要观点有所了解。
大地构造学有多种学派，他们都试图客观准确地揭示、解释全球大地构造的现象和本质。
目前主流学派有三种，其观点在科研及生产实践中被广泛地运用。
1、地槽――地台说该学说认为地壳以垂直运动为主，且有相对的活动期和稳定期。
处于活动期的地壳称为地槽，处于相对稳定期的地壳称为地台。
地槽发展的前期，地壳以强烈的下降为主，形成巨大窄长的沉积盆地，接受巨厚的沉积，并伴有强烈的海底火山喷发活动。
地槽发展后期，以强烈的上升为主，巨厚的岩层遭受褶皱变形和断裂，并伴有大规模的岩浆侵入和变质作用，最后形成巨大山脉的褶皱带，地壳趋于稳定，转入地台期。
剥蚀作用又使其最后达到准平原化。
地台是地壳上相对稳定的地带，升降幅度小、沉积物厚度及厚度变化也不大，岩浆活动和变质作用比较弱。
当地台重新活化时，地洼说者又划分出一种新的活动区——地洼区。
地洼区与地槽区不同，地壳以水平运动为主，由于拱曲、褶皱、断裂作用强烈，形成升降速度及幅度大的短带状隆起，称做地穹，其间相对下陷的短带状盆地，称做地洼。
如现今的华北地洼区，前震旦期属地槽阶段，地壳强烈下降接受了巨厚的沉积，前震旦末经历了被称做吕梁运动的强烈上升、褶皱变动、形成了太古界的结晶变质岩基底。
吕梁运动以后进入地台期，其间虽有小的抬升、下降，但没有剧烈的褶皱变动，其间先被剥蚀夷平，后又接受了上元古界、古生界以海相灰岩为主的沉积。
《构造地质学》讲义解析
《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。
倾斜线下倾方向在水平面上的投影线所指的方位就是该岩倾角：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。
以正北为0°，正东90°，正南180°，正西270°。
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
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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》教学大纲
《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、弯滑与弯流第六章面理、线理与组构（6学时）面理与线理的基本术语；四类主要劈理：板劈理、破劈理、褶劈理与压溶劈理；透入性与非透入性；连续劈理与间隔劈理；缝合线构造；面理与褶皱的关系；线理主要类型：断面檫线与层面檫线、皱纹线理、拉伸线理、矿物生长线理、交面线理；杆状构造、窗棂构造与香肠构造；压力影构造；组构、自由组构、优选组构、均匀组构与非均匀组构；构造标本观察与描述第七章应力分析基础（6学时）应力、正应力、剪应力；主应力、主平面、主方向、最大主应力、中间主应力、最小主应力、最大剪应力；应力状态、应力椭圆、应力椭球、应力莫尔圆；应力场与应力轨迹、典型构造应力分析（以雁列脉与旋卷构造为例）第八章应变分析基础（4学时）应变、线应变、剪应变、无穷小应变与有限应变；岩石有限应变测量、应变椭球、主应变；简单剪切、纯剪切、递进变形、弗林图解；应变场第九章韧性剪切带（2学时）韧性剪切带的概念、韧性构造岩、韧性剪切带的应变场特征第十章岩石流变性质（2学时）应力与应变的关系；弹性、粘性、塑性、韧性、粘弹性；蠕变与松弛；温度、围压、应变速率、孔隙流体压力等对岩石变形的影响；岩石变形微观机制简介第十一章构造标本观测分析和构造模拟实验（4学时）观测分析脆性、韧性和脆韧性变形的构造标本，进行描述和初步的成因分析；了解构造模拟的方法，并进行简单的构造模拟方法和思路的学习。
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。
中国石油大学北京构造地质学第01章绪论
2021/1/15
第6章 绪论
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(一) 研究对象
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第6章 绪论
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第6章 绪论
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(二) 尺度
• 1. 区域及全球构造—10+8 cm – 区域及大地构造学 (Tectonics)
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第6章 绪论
11
(二) 尺度
• 2. 中、小构造
– 构造地质学 (Structural Geology)
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第6章 绪论
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(三) 方法
• 1. 比较构造学方法：
– 通过比较、鉴别、分类，找出共性、个性和变化规 律，从而探讨成因机制.
• 2. 构造解析方法：
– 分解研究，综合分析.
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第6章 绪论
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(三) 方法
• 3. 地球动力学方法：
– 在地球总体动力学背景下 （包括重力、地幔对流， 转动惯性力、星际引力等） 研究构造变形的过程、成 因机制.
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第6章 绪论
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主要内容
1. 研究对象与内容 2. 研究方法
3. 发展趋势
4. 意义
多学科综合交叉
• 1. 地质、地球化学、地球物理综合研究. • 2. 造山带与盆地系统考虑.
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第6章 绪论
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• 3. 结合数学、 力学、计算
机技术：数 值模拟.
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《构造地质学》
— 研究地壳岩石变形的学科
周建勋 中国石油大学（北京）地球科学系
课程内容
第1章 绪 论 第2章 沉积岩层的原生
构造及其产状 第3章 地质构造分析的
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》课程笔记
《构造地质学》课程笔记第一章绪论一、构造地质学的内涵和构造规模1. 构造地质学定义：构造地质学是地球科学的一个分支，它专注于研究地球岩石圈的结构、构造、形成过程、演化历史以及控制这些过程的动力学机制。
它涉及从微观到宏观尺度的地质现象，包括地层、岩体、断裂、褶皱等。
2. 研究内容详述：（1）地质体的形态、产状、规模和组合特征：研究不同类型地质体的外部形态、空间排列、大小和相互之间的组合关系，如断层、褶皱、节理等。
（2）地质体的形成、演化和改造过程：探讨地质体从形成到改造的整个地质历史过程，包括构造运动、岩浆活动、变质作用等。
（3）地质体之间的相互关系及其在地球动力学过程中的作用：分析地质体之间的相互作用，以及它们在板块构造、地壳运动等地球动力学过程中的角色。
3. 构造规模划分详述：（1）大型构造：涉及整个板块或大陆规模的构造，如板块边界、地槽-地台、造山带等。
（2）中型构造：介于大型和小型构造之间，如区域性的褶皱带、断裂带、火山带等。
（3）小型构造：在更小的尺度上，如单个褶皱、断层、节理、面理等。
二、地质构造的类型和关系1. 地质构造类型详述：（1）原生构造：在岩石形成过程中直接形成的构造，如层理、波痕、泥裂等沉积构造。
（2）次生构造：岩石形成后，在后期地质作用下形成的构造，如褶皱、断层、节理等。
（3）复合构造：原生构造和次生构造相互叠加、改造形成的复杂构造，如叠加褶皱、复合断层等。
2. 地质构造之间的关系详述：（1）成因关系：不同构造之间的成因联系，如断层活动可能导致褶皱的形成。
（2）时间关系：不同构造形成的时间顺序，如先形成断层，后形成褶皱。
（3）空间关系：不同构造在空间上的分布和排列方式，如断层与褶皱的相互切割关系。
三、构造分析的基本方法1. 地质观察详述：（1）观察地质体的形态、产状、规模、组合特征：通过野外实地观察，记录地质体的各种特征。
（2）使用地质罗盘、GPS等工具进行精确测量：测量地质体的产状、方位等参数。
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
1 Introduction
•
•
矿田构造研究方法的技术结构
矿田构造学的教学内容与方法
矿田构造学的基本概念
• 矿田构造学 • 控矿构造分级 • 研究任务、目的
矿田构造学
• 矿田构造学是介于矿床学和构造地质学之间的
边缘分支学科
–具体研究各种构造形迹和构造作用对矿床、矿体的形 成和分布的控制作用，包括控制矿体形态、产状、结 构、规模及后期改造的各种地质构造因素，因而对普 查、勘探、预测、评价和采矿工作都有实际意义 –还重点研究成矿诸因素中的构造作用与成矿物质聚积 的相互关系，以便更全面深入地认识成矿作用机理， 因而又有着理论意义
陈国达——地洼观点
• 综合分析法
– 吸取地质历史分析与构 造应力(力学)分析方法 的优点 – 把它们结合起来，作为 基础，加以发展 – 以地质发展史的差别为 主要依据，同时考虑应 力场的异同
• 中、新生代大地构造特点明显 区别与之前的地台和地槽阶段 相，命名为地洼阶段 • 第三基本构造单元——地洼区 • 地壳发展规律——动“定”转 化递进说
研究目的、任务
构造地质学 构造机理，尤 其褶皱和断裂 矿田构造学
……？
矿床地质学 物质源、运、聚、 储 时空分布规律
• 基本任务
–研究控制成矿的地质构造条件（控矿构造、矿田 构造与区域构造的关系 ）
–查明控矿构造的成因及发展历史（演化历史对矿
床空间分布的作用） –查明矿化分布规律、并指出找矿的地质构造条件 及标志
引 言
• • 大地构造学研究现状、趋势及启示
构造成矿学研究简史及启示
大地构造学理论研究趋势
• 纵观大地构 造学理论研 究发展历史， 始终存在学 术上的激烈 争论
• 发展方向 ？……
构造地质学课件第一篇形态构造地质学 第一章成层构造和地层接触关系
i为拐点—即周期性波形中弯曲方向改 变，斜率变化率为零的点。也是相邻 的向斜与背斜的交接点。
同一褶皱面的一翼上，许多拐点的 联线为拐线，联结同一褶皱面许多拐 线的面为拐面，当褶皱面为严格循环 的波形时，其拐面位于两包络面的正 中，因此，拐面亦可称中间面。
断面如图：
七、生物遗迹 虫管构造、叠层石，
第三节 地层的接触关系
由于地壳运动，可以使岩层改变其原 来的产出状态。原始水平的岩层可以变 陡乃致直立、倒转。同一地区由于地质 时期地壳运动的性质和特点不同，还会 造成不同的接触关系。
所谓接触关系，系指同一地区相邻近 的不同时代岩层的接触形式。
地层的接触关系主要要两种形式： 一、 整合接触： 新老岩层在岩性、古生物的演化 上，基本上是连续的或逐渐变化的， 而且产状和构造特征也基本一致。
7、 轴迹—轴面与任一平面的交线，常 指与地面、与横截面的交线。
8、 脊线—背斜横剖面中同一层面上 弯曲的最高点为脊，不同横剖面上脊的连 线为脊线
9、 槽线—向斜横剖面中同一层面上 弯曲的最低点为槽，不同横剖面上槽 的连线为槽线
10、脊面—连接各褶皱面脊线的面
11、槽面—连接各褶皱面槽线的面
褶皱的度量 度量褶皱大小的要素是波长和波幅
二、层序与层位 层序—岩层形成的先后顺序，即新与老；
层位—岩层经构造变动之后的位置，有高 低之分 层位高不等于地形的高低 同层位具相同的化石 同层位岩性不尽相同
图1-6 假设地面水平的地质剖面图
同层位岩性不同
三、判别岩层顶、底的标志 1、序粒层理（粒级层理、递变层理）
单一岩层中，从底到顶颗粒粒度 由粗变细，而且期间无明显界线，但 在两个序粒层理之间，其粒度或成分 均有明显变化，据此可以判别岩层顶、 底；
构造地质学第一章 ppt课件
状
出来一种成层构造。
槽
地层：同一地质历史时期形成的各
状
种岩层的总和。具有时代概念。
波
状
岩层：上、下层面限制的岩性大致 相同的岩体。不具有时代的概念。
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)。
软沉积物变形——砂岩球和砂岩枕
砂岩球和砂岩枕发育全过程
在差异负荷状态下覆 于塑性泥质层之上的 砂质层，会因震动等 触发而断开并下陷至 泥质层中，形成砂球 或砂枕。这类砂球或 砂枕相连或孤立产出。 其周围的泥质层常绕 砂球或砂枕弯曲。砂 岩球和砂岩枕的凹面 指向岩层顶面。
卷
二、滑塌和滑移作用
曲
（滑塌褶皱、卷曲层理）
底面印模为砂岩底面
4.冲刷面 固结或半固结沉积物顶
面因流水冲刷而成。
为下伏பைடு நூலகம்理顶面。
5.生物标志 植物根系、贝壳类化石、叠层石等（生物活动）
叠层石凸向顶面；根系向上收敛，贝壳凸向顶面，虫 穴开口向上，爬行觅食迹为顶等。
顶面
顶面
纹层凸出方 向即指示岩 层的面向。
第二节 软沉积物变形
一、负荷作用 二、滑塌和滑移作用 三、孔隙液压效应
纹层的凹面指向岩层顶面。
软沉积变形的类型
• 一、负荷作用形成的软沉积变形 （负荷构造、火焰构造、砂球和砂枕）
• 二、滑塌和滑移作用 • 三、与孔隙液压效应有关的软沉积变形
一、负荷作用形成的软沉积变形 （负荷构造、火焰构造、砂球和砂枕）
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。
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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？
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
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。
火
山
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。
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
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） 。
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
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
人
均
矿 产
中国
消
耗
量
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
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
tsunami
first(?) big wave advancing
Kalatura, Sri Lanka, after first wave
hypocenter (focus) had depth of 30 km
Australian Government
Geoscience Australia
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
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
• 课程学习基本途径
• 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。
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
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
（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。
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
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。
• 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
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
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
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