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《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。

2.地质填图详述：

（1）编制地质图：在野外调查的基础上，绘制反映地质体空间分布和构造特征的地质图。

（2）地质剖面图：绘制地质剖面，分析地质体在垂直方向上的变化规律。

3.动力学分析详述：

（1）分析构造应力场：通过构造形迹、断层擦痕等分析构造应力场的方向和性质。

（2）构造演化历史分析：重建地质体的构造演化历史，探讨其动力学过程。

四、构造地质学的研究方法和意义

1.研究方法详述：

（1）野外调查：系统地收集地质现象、资料和数据，为室内分析提供基础。

（2）室内分析：对野外调查资料进行整理、分析，利用地质学、地球物理学等方法建立地质模型。

（3）实验模拟：通过物理模拟实验和数值模拟，模拟地质构造的形成过程，探讨其机制。

（4）地球物理勘探：利用地球物理方法，如地震勘探、重力勘探等，了解地下地质结构。

2.研究意义详述：

（1）为矿产资源勘探和开发提供理论依据：通过构造地质学研究，揭示矿产资源的分布规律，指导矿产资源的勘探和开发。

（2）为地质灾害防治提供科学指导：分析地质灾害的形成机制，为防治地质灾害提供科学依据。

（3）揭示地球动力学过程，促进地球科学发展：通过研究构造地质学，深化对地球内部动力学过程的理解，推动地球科学的发展。

（4）为国土规划和基础设施建设提供地质依据：为城市规划、交通建设、水利工程等提供地质构造方面的信息和咨询服务。

第二章层状岩石的产状和接触关系

一、产状及水平岩层

1.产状定义与要素：

产状是指地质体（如岩层、矿体、断层等）在空间中的位置和状态。它由三个基本要素组成：

-走向：岩层层面的水平方向线，表示岩层的延伸方向。

-倾向：岩层层面的倾斜方向，即岩层倾斜的指向。

-倾角：岩层层面向倾向方向的倾斜角度。

2.水平岩层：

-定义：水平岩层是指岩层层面的倾角接近于0°，即岩层几乎水平。

-特征：水平岩层通常指示沉积环境稳定，沉积作用连续，没有经历过显著的构造变动。

-测量方法：在野外，使用地质罗盘可以直接测量岩层的走向。由于倾角很小，倾向和倾角通常不需要精确测量。

二、倾斜岩层及直立岩层

1.倾斜岩层：

-定义：倾斜岩层是指岩层层面的倾角大于0°但小于90°。

-特征：倾斜岩层的产状可以通过测量走向和倾角来确定，它们反映了沉积后的构造变动，如褶皱或断层活动。

-测量方法：在野外，使用地质罗盘测量岩层的走向和倾角，记录数据并绘制产状玫瑰图。

2.直立岩层：

-定义：直立岩层是指岩层层面的倾角等于90°，即岩层垂直于地面。

-特征：直立岩层可能是由强烈的构造运动引起的，或者是在沉积过程中由于沉积物类型和沉积环境的变化而形成。