构造地质学研究绪论课程讲义PPT课件

构造地质学构造地质学第一章第一章 绪绪 论论 一、构造地质学一、构造地质学概述概述 二、构造地质学的研究对象和内容二、构造地质学的研究对象和内容 三、构造地质学的研究方法三、构造地质学的研究方法 四、构造地质学的研究意义四、构造地质学的研究意义一、构造地质学概述一、构造地质学概述 构造地质学构造地质学是地质学的一门独立的分枝是地质学的一门独立的分枝学科学科, , 这一门分枝学科与这一门分枝学科与地层学地层学、岩石岩石学学一起构成了地质学的一起构成了地质学的三大基础学科三大基础学科。 在地质学中在地质学中, , 地层及古生物学、矿地层及古生物学、矿物及岩石学主要是研究地壳物质的物及岩石学主要是研究地壳物质的组成组成或或建造建造的的, , 而构造地质学则是研究在地而构造地质学则是研究在地球内部力的作用下以及所伴随的内动力球内部力的作用下以及所伴随的内动力地质作用下地质作用下, , 地球物质地球物质, , 尤其是岩石圈尤其是岩石圈固态岩石的固态岩石的变形变形或或改造改造第一章第一章 绪绪 论论一、构造地质学概述一、构造地质学概述 （一）（一）岩石变形岩石变形: : 是指岩石受到力的作用是指岩石受到力的作用, ,使其内部的质点发使其内部的质点发生了运动生了运动, , 导致原来岩石的导致原来岩石的形态形态和和( (或或) )体积体积发生了改变。发生了改变。 当作用于岩石上的力达到或超过岩石的强当作用于岩石上的力达到或超过岩石的强度极限和度极限和( (或或) )屈服极限时屈服极限时, ,岩石就以岩石就以各种各样各种各样的变形形式的变形形式来释放内部的能量来释放内部的能量, , 以获取新的以获取新的平衡。平衡。第一章第一章 绪绪 论论一、 构造地质学概述 岩石的变形形式: （1）当作用力达到或超过岩石的屈服极限, 层状岩层会失稳屈服, 产生弯曲褶皱第一章第一章 绪绪 论论一、构造地质学概述一、构造地质学概述 岩石变形的表现形式岩石变形的表现形式: : 2.2.作用力达到和超过岩石作用力达到和超过岩石和岩层的强度极限和岩层的强度极限, , 岩石失去岩石失去内聚内聚, , 发生发生破裂破裂、错动错动和和破碎破碎。第一章第一章 绪绪 论论逆断层上盘上升1.1 1.1 构造地质学概述构造地质学概述变形岩石的碎裂结构一、构造地质学概述一、构造地质学概述 岩石变形的表岩石变形的表现形式现形式: :（3 3）在地壳深部在地壳深部高温和高压的高温和高压的环境下，环境下， 当当作用于岩石上作用于岩石上的力达到或超的力达到或超过岩石的强度过岩石的强度极限时，岩石极限时，岩石发生塑性变形发生塑性变形岩石塑性变形显示定向结构第一章第一章 绪绪 论论 一、构造地质学概述一、构造地质学概述（二）（二）构造运动的概念及类型构造运动的概念 地球动力引起岩石圈变形、变位的作用叫构造运动地球动力引起岩石圈变形、变位的作用叫构造运动, , 有时又称为有时又称为地壳运地壳运动动。 岩石圈自形成以来，一直处于持续不断地运动中，但运动速度通常是十分岩石圈自形成以来，一直处于持续不断地运动中，但运动速度通常是十分缓慢而不易被人们直接察觉出来，只有当构造运动引起岩石发生变形、断裂缓慢而不易被人们直接察觉出来，只有当构造运动引起岩石发生变形、断裂、应力突然释放导致比较强烈的地震时，才能被人们觉察到。、应力突然释放导致比较强烈的地震时，才能被人们觉察到。第一章第一章 绪绪 论论构造运动类型构造运动类型 1.1.水平运动水平运动： 地壳或岩石圈大致地壳或岩石圈大致沿地球表面切线沿地球表面切线（平行于地（平行于地球表面）方向运动叫球表面）方向运动叫水平运动水平运动。常用地理方位来表示其。常用地理方位来表示其运动方向（运动方向（E E、S S、WW、N N）。）。 水平运动表现为岩石圈的水平运动表现为岩石圈的水平挤压或水平扩张、水平水平挤压或水平扩张、水平错动错动。因而引起岩石和岩层强烈的弯曲褶皱、断裂，形。因而引起岩石和岩层强烈的弯曲褶皱、断裂，形成巨大的褶皱山系，巨大的地堑、沟谷等。成巨大的褶皱山系，巨大的地堑、沟谷等。1.1.水平运动水平运动： 岩石圈中最大规模的水平运动表现为岩石圈中最大规模的水平运动表现为大陆漂移大陆漂移！ 1.1.水平运动水平运动： 现代水平运动的典型例子现代水平运动的典型例子是美国西部的圣安德列斯断层是美国西部的圣安德列斯断层。 该断层形成于该断层形成于140 140 百万年百万年前的侏罗纪时期，从那时至今前的侏罗纪时期，从那时至今一直运动。一直运动。1882188219461946年间做年间做了了4 4 次定量测量，发现断层西次定量测量，发现断层西侧地块往西北方向错动位移。侧地块往西北方向错动位移。平均平均1 1cm/year , 1906cm/year , 1906年旧金山年旧金山发生大地震以及近些年来发生发生大地震以及近些年来发生的一系列强烈地震主要是由于的一系列强烈地震主要是由于该断层错动位移引起的。该断层错动位移引起的。 1.1.水平运动水平运动： San Andreas Fault圣安得列斯断层航空照片1.1.水平运动水平运动： 圣安得列斯断层水平位移测量构造运动类型构造运动类型 2. 2.垂直运动垂直运动( (升降运动升降运动) )： 地表或岩石圈地表或岩石圈沿地球半径方向运动沿地球半径方向运动。它常表现。它常表现为大规模的隆起和抬升加高，并引起地势高低的变为大规模的隆起和抬升加高，并引起地势高低的变化和海陆变迁，上升可成陆，下降可成海。有人把化和海陆变迁，上升可成陆，下降可成海。有人把这种运动叫这种运动叫造陆运动造陆运动。 构造运动类型构造运动类型 2.2.垂直运动垂直运动( (升降运动升降运动) )： 意大利那不勒斯湾海意大利那不勒斯湾海岸古罗马时代的著名大理岸古罗马时代的著名大理石柱是石柱是升降运动升降运动的最好例的最好例子。子。柱子柱子下部一段是在下部一段是在15331533年火山喷发时被火山年火山喷发时被火山灰掩埋部分，柱面光滑；灰掩埋部分，柱面光滑；其上其上2.72.7米一段在地壳下米一段在地壳下降时淹没在海水中，被海降时淹没在海水中，被海水和牡蜊侵蚀了许多小孔水和牡蜊侵蚀了许多小孔。1818世纪中期，全柱升出世纪中期，全柱升出海面。海面。1919世纪，地面又开世纪，地面又开始下沉，柱脚已被淹在海始下沉，柱脚已被淹在海水里了。水里了。 一、一、 构造地质学概述构造地质学概述构造运动类型构造运动类型 根据构造运动发生时期划分为：根据构造运动发生时期划分为：古构造运动古构造运动: : 发生在第三纪之前的构造运动叫发生在第三纪之前的构造运动叫 古构造运动，古构造运动，新构造运动新构造运动：发生在第三纪以来的构造运动叫：发生在第三纪以来的构造运动叫 新构造运动。新构造运动。现代构造运动现代构造运动：人类历史时期以来所发生的构：人类历史时期以来所发生的构 造运动称现代构造运动造运动称现代构造运动 第一章第一章 绪绪 论论构造运动类型构造运动类型 根据构造运动发生根据构造运动发生时期划分为：时期划分为：古构造运动古构造运动: : 发生发生在第三纪之前的构在第三纪之前的构造运动叫古构造运造运动叫古构造运动，动，新构造运动新构造运动：发生：发生在第三纪以来的构在第三纪以来的构造运动叫新构造运造运动叫新构造运动。动。现代构造运动现代构造运动：人：人类历史时期以来所类历史时期以来所发生的构造运动称发生的构造运动称现代构造运动现代构造运动 一、构造地质学概述一、构造地质学概述 （三）地质构造的概念（三）地质构造的概念: : 构造运动产生的岩石和岩层中的变形、变位的几何构造运动产生的岩石和岩层中的变形、变位的几何形貌形迹叫形貌形迹叫地质构造地质构造。 地质构造类型、成因、规模、形态丰富多彩、千差地质构造类型、成因、规模、形态丰富多彩、千差万别，但就几何学而言，可分为万别，但就几何学而言，可分为面状构造面状构造和和线状构造线状构造，前者如岩层面、褶皱面、断层面、不整合面等等；后者前者如岩层面、褶皱面、断层面、不整合面等等；后者如褶皱枢纽、擦痕、矿物生长线理等。就成因而言，有如褶皱枢纽、擦痕、矿物生长线理等。就成因而言，有水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造（节理构造水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造（节理构造、断层构造）等。、断层构造）等。 地质构造在层状岩石中表现最明显，研究最清楚。地质构造在层状岩石中表现最明显，研究最清楚。 第一章第一章 绪绪 论论二、构造地质学的研究对象和内容二、构造地质学的研究对象和内容 （一）构造地质学的研究对象（一）构造地质学的研究对象 构造地质学的主要研究对象是地球岩石圈的岩石、岩层、岩构造地质学的主要研究对象是地球岩石圈的岩石、岩层、岩体在力的作用下体在力的作用下, , 变形形成的各种各样的地质构造现象。变形形成的各种各样的地质构造现象。 在地球上进行的地质作用种类较多在地球上进行的地质作用种类较多, , 它们都可以改造岩石的它们都可以改造岩石的面貌面貌, , 造成岩石的变形造成岩石的变形。它们可以分为两类。构造地质学的主要它们可以分为两类。构造地质学的主要研究对象则是由研究对象则是由内动力地质作用内动力地质作用( (如如: :地壳运动、地震作用、岩浆地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用等作用、变质作用等) )形成的地质构造。这其中形成的地质构造。这其中, , 最主要的还是地最主要的还是地壳运动壳运动, , 地壳运动控制和影响着地震、岩浆、变质作用地壳运动控制和影响着地震、岩浆、变质作用, , 地壳地壳运动造成了地壳中各种各样的变形地质构造形貌。运动造成了地壳中各种各样的变形地质构造形貌。 由由外动力地质作用外动力地质作用( (如如: :风化地质作用、流水地质作用、冰川风化地质作用、流水地质作用、冰川地质作用、湖泊地质作用、海洋地质作用、风的地质作用等地质作用、湖泊地质作用、海洋地质作用、风的地质作用等) )引引起的地质构造则不是构造地质学的主要研究对象。起的地质构造则不是构造地质学的主要研究对象。 第一章第一章 绪绪 论论 1.1.研究地质构造的空间几何学形态特征研究地质构造的空间几何学形态特征(1)(1)研究地质构造的几何学形态研究地质构造的几何学形态 包括变形构造的三度包括变形构造的三度空间几何学形貌及其几何空间几何学形貌及其几何要素要素, , 如褶皱构造的弯如褶皱构造的弯褶形态以及相应的几何褶形态以及相应的几何要素要素轴面轴线核翼翼转折端二、构造地质学的研究对象和内容二、构造地质学的研究对象和内容 （二）构造地质学的研究内容（二）构造地质学的研究内容第一章第一章 绪绪 论论二、构造地质学的研究对象和内容二、构造地质学的研究对象和内容 （二）构造地质学的研究内容（二）构造地质学的研究内容 1.1.研究地质构造的空间几何学形态特征研究地质构造的空间几何学形态特征 (2) (2)研究地质构造的产状研究地质构造的产状 包括各种面状构造和线状在三度空间的延伸状况和倾斜状况包括各种面状构造和线状在三度空间的延伸状况和倾斜状况, , 地质构造的地质构造的产状要素产状要素, , 地质构造产状的空间变化规律和优选定向规律地质构造产状的空间变化规律和优选定向规律AB-走向线 OD-倾斜线 OD-倾向 -倾角岩层面水平面abcdea第一章第一章 绪绪 论论三、构造地质学的研究方法三、构造地质学的研究方法（一）（一） 构造解析法构造解析法 岩石圈中的的地质构造纷繁复杂，具有多方向、多成因、岩石圈中的的地质构造纷繁复杂，具有多方向、多成因、多级别、多时期、多性质等特点多级别、多时期、多性质等特点, ,这给地质构造的研究带来极这给地质构造的研究带来极大的困难。构造地质学采用构造解析的方法来解决这些复杂的大的困难。构造地质学采用构造解析的方法来解决这些复杂的地质问题。地质问题。 所谓解析所谓解析, ,就是把整体分解为部分就是把整体分解为部分, ,把复杂的事物分解成简把复杂的事物分解成简单的要素单的要素, ,再加以研究分析。再加以研