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构造地质学 第1章 01讲Lecture-Introduction

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?
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。


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


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
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
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