构造地质学第1章 绪论.ppt

2020年7月,1,构造地质学,有幸与大家一起学习构造地质学,共同探讨我们这个星球的地质构造演化历史让我们在本学期短暂的时间里共同努力,完成我们共同的任务黄德志,2020年7月,2,黄德志,8830652（H）地质楼307,2020年7月,3,第一章绪论,一、构造地质学的研究对象与内容构造地质学是研究地壳或岩石圈内地质构造的一门学科。地质构造就是指组成地壳的岩层或岩体在内、外动力作用下发生变形，从而形成诸如褶皱、断层、节理、劈理等面理和线理。,2020年7月,4,一、构造地质学的内涵构造地质学是地质学的基础学科之一。研究各种构造的几何形态、产状、规模、组合型式、形成机制和演化规律。,2020年7月,5,构造地质学的主要研究内容可分三个方面空间方面主要研究构造的形态特征、分布与组合型式;时间方面主要研究构造的形成时间、顺序与演变;成因方面主要研究构造的形成机制及其发育的地质条件。,2020年7月,6,二、构造地质学研究范畴与构造尺度构造尺度主要是指构造规模。地壳和岩石圈中的构造规模相差极大，大至全球性，小至纳米级，为研究方便乃对各级不同规模的构造划分为不同尺度。构造尺度的划分不仅与研究的内容和侧重点相关，而且与研究方法和手段有关。,2020年7月,7,关于构造尺度的划分尚无统一方案，一般分为巨型、大型、中型、小型、微型和超微型六级。巨型构造主要是指山系和区域性地貌的构造单元，如喜马拉雅造山带、秦岭造山带等。大型构造造山系等区域构造单元中的次级构造单元，如复背斜、复向斜或区域性大断裂。一般展布于120万图幅或联幅范围内。中型构造主要见于一个地段上的褶皱和断层，在15万或更大比例尺地质图可见其全貌。,2020年7月,8,小型构造主要指出露于露头上和手标本上的构造，如各种小褶皱、断裂及面状和线状等构造。微型构造偏光显微镜下显示的构造。如各类面理和线理。超微构造主要是利用电子显微镜研究的构造，如位错构造。上述构造尺度的划分是相对的，变化范围很大。不同尺度构造研究的对象、任务、目的、研究方法和手段也各不相同。构造地质学的主要研究对象是中、小型构造;大型、巨型以至全球性构造则属于大地构造学的研究范畴。,2020年7月,9,由于中、小型构造与大型以至巨型构造之间有着天然的联系，在分析讨论中、小型构造时，不得不涉及更大型的构造和更广阔的区域构造背景。另一方面为了探索构造与其内部组构的关系和构造的运动学过程、动力学机制，还必须研究微型构造和超微构造。,2020年7月,10,二、地壳-岩石圈的层圈式结构和构造层次,（一、地壳-岩石圈的层圈式结构地壳岩石圈垂向上是成层的，侧向上是不均一的，岩石因可分为大陆岩石圈和大洋岩石圈，两者的结构、厚度和物质组成、地球物理属性、形成演化和年代截然不同;这里讨论的主要是大陆岩石圈。大陆岩石圈包括地壳和软流圈以上的地幔顶部，地壳可分为上地壳、中地壳和下地壳。,2020年7月,11,上地壳又分为由沉积岩、火山岩和相应中、浅变质岩组成的盖层及结晶基底，后者包含花岗岩类侵人岩和片麻岩、结晶片岩等。中地壳主要是闪长岩类岩石及物性上相近的片麻岩和部分片岩。下地壳主要是玄武岩质的辉长岩类及相应变质岩等岩石。莫霍面以下的地幔岩石圈主要是超基性岩类。,2020年7月,12,地球内部圈层的划分,其中最主要的不连续界面有以下2个。莫霍洛维奇面简称莫霍面最先是由克罗地亚学者莫霍洛维奇A.Mohorovicic,18571936于1909年发现的。在莫霍面上下，纵波速度从7.0千米每秒迅速增加到8.1千米每秒左右;横波速度则从4.2千米每秒增加到4.4千米每秒左有。莫霍面出现的深度，全球平均为33千米，在大洋之下平均仅为7千米。后来，人们就把莫霍面之上称为地壳图1-1，A层，莫霍面之下到古登堡面之间称为地幔图1-1，B、C、D层。,2020年7月,13,古登堡面是1914年由美籍德裔学者古登堡B.Gutenberg，18891960发现的。在此不连续面上下，纵波速度由136千米每秒突然降低为798千米每秒;横波速度从723千米每秒到突然消失。此界面位于地下2900千米深度。此界面之下到地心，称为地核图1-1，E、F、G层。另外在上地幔内部即B层内，还存在一个地震波的低速层，其深度一般在地表之下60250千米。在低速层内，地震波速反而比上部减少510左有，这表明此处岩石强度较低，可能局部熔融。低速层的上下并没有明显的界面，地震波速表现为渐变的特征。低速层后来就被命名为软流圈。软流圈以上、岩石强度较大的部分，包括地壳和上地幔顶部就称为岩石圈。,2020年7月,14,三、构造地质学的研究方法,一、构造地质学与其他学科的关系,2020年7月,15,构造地质学,基础研究普通地质学古生物地层学岩石学,应用领域广泛,找矿,地震,工程,水文,环境,,,计算机科学,地貌测绘,采矿,,制图学,遥感地质,地球物理,同位素地质学,模拟实验,地球化学,研,,,,段,手,究,,,,,,2020年7月,16,二、构造地质学的研究方法地质构造存在于一定时间、空间范围的地质体中。因此，研究地质构造不能脱离其所在的地层或岩石;李四光曾概括构造地质学的任务是同时研究建造与改造，指明地质构造的研究要同物质成分的研究相结合。这也就是构造地质学研究中所需运用的1、历史地质分析与构造变形分析相结合,2020年7月,17,2、地质制图是构造地质研究中必需采用的另一重要方法。地质构造以一定的产状、形态、规模存在于三维空间之中。因此，将野外观测到的各种地质现象，用一定比例尺的平面地质图、剖面图及其他图件表示出三维空间的构造形态是十分重要的。在地质制图过程中充分运用航片、卫片以及各种地球物理资料，不仅事半功倍地弥补地表观察的局限，而且还能获得地下构造的某些信息。这些资料有助于从三维空间认识和分析地质构造。,2020年7月,18,3、显微构造与组构的几何分析方法在深入研究岩石变形过程中物质的运动和导致变形的作用力等方面具有重要意义。运用这种方法除要求具备坚实的岩石学与野外地质工作的基础外，还须掌握显微镜和费氏台的工作方法。由于透射电镜与电子计算机等先进技术的引入，大大丰富了构造地质学的内容，使构造研究深入到超微观的晶体变形中成为可能。,2020年7月,19,4、实验构造地质学作为深入研究构造地质的一种有效手段，已越来越为人们所重视，也是近年来地质研究中进展比较显著的一个领域。它在从定性的物理模拟到定量的计算机数学模拟;从常温、常压条件下的实验到高温、高压条件下的实验;从宏观的岩石矿物的实验到微观的模拟矿物变形实验等方面都有显著进展。,2020年7月,20,地质构造往往是在漫长的地质历史中形成的。这种过程是人类历史无法经历和难以重复的，也是野外观测中难以全面观察到的。因此，运用辩证的思维方法，分析和评价野外所获的资料就显得特别重要。,2020年7月,21,构造地质学的研究方法为反序法,即从结果－成因。因此，“多重暂定假说”是野外研究构造地质问题经常采用的一种辩证思维方法。这种思维方法的实质是，在掌握一定的实际资料的情况下，先拟定出各种可能与已知事实不相矛盾的工作假说，即作出一定的判断，而后进一步观察和收集资料，用新的事实对前面的判断加以检验和修正;其中一些假说可能被新的事实否定，另一些则会得到补充、发展或形成又一个工作假说。如此循环反复，逐步深入，使判断不断趋于全面、正确。,2020年7月,22,四、构造研究意义,（一）、理论（二）、实践1、找矿2、工程3、环境4、地震,2020年7月,23,五、构造地质学的发展方向,1、计算机应用及成图；大量的统计分析数据如节理统计、主应力分析、有限应变测量、各种等值线图。2、各种遥感资料的广泛应用；3、构造模拟实验；4、深部钻探；6、地球物理勘探新技术、新方法广泛采用；7、时代测试更趋精确同位素断年学,