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1、构造分析全册配套最构造分析全册配套最 完整精品课件完整精品课件2 构造分析 Tectonic Analysis 构造分析 v第一讲、构造分析的方法学问题第一讲、构造分析的方法学问题 v第二讲、岩石变形行为第二讲、岩石变形行为 v第三讲、断裂发育与断层岩研究第三讲、断裂发育与断层岩研究 构造分析 v第四讲、变质岩区构造及韧性剪切带第四讲、变质岩区构造及韧性剪切带 v第五讲、水平收缩构造第五讲、水平收缩构造 v第六讲、伸展构造第六讲、伸展构造 v第七讲、走滑构造第七讲、走滑构造 v第八讲、大陆造山带研究第八讲、大陆造山带研究 构造分析 v第九讲第九讲 断裂带的构造地球化学分析断裂带的构造地球化学分

2、析 v第十讲第十讲 地质构造的历史分析地质构造的历史分析 v第十一讲第十一讲 工程场址稳定性评价中的构造分析工程场址稳定性评价中的构造分析 构造分析 主要参考书： v1、马杏垣，解析构造学。地质出版社，、马杏垣，解析构造学。地质出版社，2004. v2、单文琅、单文琅 宋鸿林等，构造变形分析的理论、方宋鸿林等，构造变形分析的理论、方 法和实践。中国地质大学出版社，法和实践。中国地质大学出版社，1991 v 3、傅昭仁、傅昭仁 蔡学林，变质岩区构造地质学。地质蔡学林，变质岩区构造地质学。地质 出版社，出版社，1996 v4、朱志澄，逆冲推覆构造。中国地质大学出版、朱志澄，逆冲推覆构造。中国地质大

3、学出版 社，社，1991 v5、马文璞，区域构造解析。地质出版社，、马文璞，区域构造解析。地质出版社，1992 构造分析 v主要参考书：主要参考书： v 5、庄培仁，常志忠，断裂构造研究。地震出版社，、庄培仁，常志忠，断裂构造研究。地震出版社，1996 v 6、F. J. 特纳，特纳，L. B. 韦斯，变质构造岩的构造分析。周金诚等译，韦斯，变质构造岩的构造分析。周金诚等译， 地质出版社，地质出版社， 1978. v 7、Ramsay J G. 现代构造地质学方法。地质出版社，现代构造地质学方法。地质出版社，1991. v 8、COWARD M P,DEWEY JOHN F, HANCOCK

4、P L. Continental extensional tectonics. Published for the Geological Society by Blackwell Scientific Publications, 1987 9、Passchier C W, Trouw R A J，Microtectonics. （2nd, Revised and Enlarged Edition） Springer,2005. v 10、NEMCOK M ，SCHAMEL S ，GAYER R. Thrustbelts. Cambridge University Press, 2005. Co

5、mpany Logo 关于构造地质学关于构造地质学 v构造地质学是一门以地壳或岩石圈中的地质构造构造地质学是一门以地壳或岩石圈中的地质构造 为研究对象的地质学基础学科为研究对象的地质学基础学科 v地质构造地质构造地壳或岩石圈的岩层和岩体的形态、地壳或岩石圈的岩层和岩体的形态、 产状、排列及彼此之间的相对位置，主要指在地产状、排列及彼此之间的相对位置，主要指在地 球内、外动力作用下地壳或岩石圈发生变形、变球内、外动力作用下地壳或岩石圈发生变形、变 位的产物。位的产物。 Company Logo v地质构造：常见的如褶皱、断层、节理、劈理、地质构造：常见的如褶皱、断层、节理、劈理、 面理、线理等，

6、大的方面还包括构造带和构造地面理、线理等，大的方面还包括构造带和构造地 块，如断块、地体、板块等。褶皱、断层、节理、块，如断块、地体、板块等。褶皱、断层、节理、 劈理等是常见的地质构造。劈理等是常见的地质构造。 Company Logo 构造地质学研究的主要内容 v构造几何学分析构造几何学分析 v构造运动学分析构造运动学分析 v构造动力学分析构造动力学分析 v构造时间维分析构造时间维分析 Company Logo 研究意义 v构造地质学研究无论对于探讨地壳岩石圈构造运构造地质学研究无论对于探讨地壳岩石圈构造运 动和演化规律及其动力来源，构建地球科学知识动和演化规律及其动力来源，构建地球科学知识

7、 的理论体系，还是对于矿产能源和地下水寻找、的理论体系，还是对于矿产能源和地下水寻找、 工程地质和环境地质评价以及地质灾害防治都具工程地质和环境地质评价以及地质灾害防治都具 有重要的理论意义和实际意义。有重要的理论意义和实际意义。 研究特点 （1）研究对象由超宏观到超微观的全面研究）研究对象由超宏观到超微观的全面研究 构造地质学的研究对象，大到整个地球，甚至宇构造地质学的研究对象，大到整个地球，甚至宇 宙空间；小到矿物的晶格位错。这种由超宏观到宙空间；小到矿物的晶格位错。这种由超宏观到 超微观的全面研究，构成了构造地质学研究尺度超微观的全面研究，构成了构造地质学研究尺度 巨大特色。巨大特色。

8、研究不仅包括地质体的变形，还包括地质体的变研究不仅包括地质体的变形，还包括地质体的变 位。位。 Company Logo （2）研究对象既包括改造（形变），也包括建造）研究对象既包括改造（形变），也包括建造 （形成），既研究物质的运动，也研究运动的物（形成），既研究物质的运动，也研究运动的物 质。质。 对构造作用的认识也必然朝着物理学和化学方向对构造作用的认识也必然朝着物理学和化学方向 发展，不断加强从物理学和化学规律上来认识构发展，不断加强从物理学和化学规律上来认识构 造的形成机制和表征构造的时空分布。造的形成机制和表征构造的时空分布。 研究将促进一些交叉学科的发展，如构造物理学研究将促进一

9、些交叉学科的发展，如构造物理学 、构造地球化学等。这些学科的形成与发展，将、构造地球化学等。这些学科的形成与发展，将 使构造地质学的学科结构发生重大的改观，为地使构造地质学的学科结构发生重大的改观，为地 球科学中的上层建筑，起引领作用，成为名副其球科学中的上层建筑，起引领作用，成为名副其 实的当采学科。实的当采学科。 Company Logo （3）研究对象向纵深发展，时间进一步精细，空）研究对象向纵深发展，时间进一步精细，空 间进一步拓宽间进一步拓宽 构造地质学研究的时间从早前寒武纪至现代构造。构造地构造地质学研究的时间从早前寒武纪至现代构造。构造地 质学的一项重要任务，就是要在研究某一地区

10、构造时，辨质学的一项重要任务，就是要在研究某一地区构造时，辨 认出各期变形的特性，恢复变形的时间、期次和序列，并认出各期变形的特性，恢复变形的时间、期次和序列，并 在此基础上重塑一个地区的变形史，这是一项难度极大的在此基础上重塑一个地区的变形史，这是一项难度极大的 工作，尤其在经历了多期强烈变形的地区，其辨别难度更工作，尤其在经历了多期强烈变形的地区，其辨别难度更 大。大。 在空间方面，构造地质学发展到今天，它的研究对象已不在空间方面，构造地质学发展到今天，它的研究对象已不 再局限于地壳的浅层次，而是扩展到了对中、下地壳、岩再局限于地壳的浅层次，而是扩展到了对中、下地壳、岩 石圈、上地幔及更深

11、层的研究；而地球的水圈、气圈和其石圈、上地幔及更深层的研究；而地球的水圈、气圈和其 它星体对地球构造作用的影响也日益引起关注。它星体对地球构造作用的影响也日益引起关注。 Company Logo （4）应用构造地质学的发展）应用构造地质学的发展 如矿田构造、油田构造地质、水文如矿田构造、油田构造地质、水文-工程构造地质工程构造地质 、环境构造地质、地震构造地质等。、环境构造地质、地震构造地质等。 Company Logo Company Logo v以下介绍一些中山大学教授与构以下介绍一些中山大学教授与构 造地质学发展的联系造地质学发展的联系 Company Logo 一、有关逆冲推覆构造的研

12、究 v推覆构造源自西欧阿尔卑斯的研究，阿尔卑斯造推覆构造源自西欧阿尔卑斯的研究，阿尔卑斯造 山带是欧亚和非洲大陆在中生代末碰撞的产物。山带是欧亚和非洲大陆在中生代末碰撞的产物。 v19世纪在阿尔卑斯的地质构造研究，奠定了现代世纪在阿尔卑斯的地质构造研究，奠定了现代 构造地质学研究的基础。构造地质学研究的基础。 Company Logo 有关逆冲推覆构造的研究 vA Heim与逆冲推覆构造的研究与逆冲推覆构造的研究 vA Heim是著名的瑞士籍地质学家，是著名的瑞士籍地质学家，1929年受年受 聘于中山大学地质学系为教授聘于中山大学地质学系为教授 Company Logo v19世纪世纪40年代

13、年代A.Escher在阿尔卑斯发现推覆在阿尔卑斯发现推覆 体，揭开了逆冲推覆构造研究的序幕。体，揭开了逆冲推覆构造研究的序幕。 vEscher的学生和教授职位继承者的学生和教授职位继承者Albert Heim 完全支持老师的解释，加之后者高超的素描和详完全支持老师的解释，加之后者高超的素描和详 细的描述，瑞士细的描述，瑞士Glarus的推覆构造得到了认可的推覆构造得到了认可 Company Logo A Heim (1919)就绘制出了横穿Alps的构造剖面，近100年过去了，没有大的 修改，成为研究Alps以及推覆构造的经典 Company Logo 西阿尔卑斯岩石圈剖面，这是欧洲地质学家三

14、维地质填图的成果，属于阿尔卑斯 若干经典地质剖面之一 (据DalPiazetal2003) Company Logo A.Heim(1921)提出推覆体由倒转平卧褶皱下翼剪开的褶皱-推覆(Fold- nappe)模式 v其基本论点是强烈的水平挤压引起岩层褶皱，褶其基本论点是强烈的水平挤压引起岩层褶皱，褶 皱变形由弱变强，在倒转翼的拐点处因拉伸而断皱变形由弱变强，在倒转翼的拐点处因拉伸而断 裂，进而在断裂面上逆冲推覆，形成典型的褶皱裂，进而在断裂面上逆冲推覆，形成典型的褶皱 推覆体。推覆体。 Company Logo 与褶皱相关的逆冲断层 Company Logo 与褶皱相关的逆冲断层 Comp

15、any Logo v Heim的挤压引起褶皱并发展成逆冲推覆的观点，在的挤压引起褶皱并发展成逆冲推覆的观点，在 1970年代以前被构造地质学家所普遍接受。年代以前被构造地质学家所普遍接受。 v 当然，当然，1970年代以来，随着逆冲推覆构造的深入研究，年代以来，随着逆冲推覆构造的深入研究， 人们对前陆以至造山带逆冲推覆构造及褶皱形成机制有了人们对前陆以至造山带逆冲推覆构造及褶皱形成机制有了 较全面的新认识，重要的是认识到逆冲推覆构造可以引起较全面的新认识，重要的是认识到逆冲推覆构造可以引起 褶皱作用。褶皱作用。 v 如：断层转折褶皱、断层传播褶皱和断层滑脱褶皱等概念如：断层转折褶皱、断层传播褶

16、皱和断层滑脱褶皱等概念 的提出的提出 Company Logo 断层转折褶皱断层传播褶皱 断层滑脱褶皱 Company Logo 二、有关构造地质与岩石学的结合 v没有不运动的物质，也不存在无物质的运动。没有不运动的物质，也不存在无物质的运动。 v构造作用不仅是对地壳物质改造的过程，同时也构造作用不仅是对地壳物质改造的过程，同时也 是一个地壳物质建造或形成的过程。沉积、岩浆、是一个地壳物质建造或形成的过程。沉积、岩浆、 变质等作为建造地壳物质组成的事件，总是在一变质等作为建造地壳物质组成的事件，总是在一 定构造背景下产生，受一定的构造动力的引发，定构造背景下产生，受一定的构造动力的引发， 受一

17、定的构造体制所控制的。受一定的构造体制所控制的。 Company Logo 有关构造地质与岩石学的结合 v反之，一定的沉积、岩浆、变质建造又可以看成反之，一定的沉积、岩浆、变质建造又可以看成 是某一构造作用和环境、条件的表现。特别是岩是某一构造作用和环境、条件的表现。特别是岩 浆、变质作用更是重要的内动力构造过程。浆、变质作用更是重要的内动力构造过程。 v因此，研究构造作用也包括研究构造沉积作用、因此，研究构造作用也包括研究构造沉积作用、 构造岩浆作用、构造变质作用，并包括在这构造岩浆作用、构造变质作用，并包括在这 些事件综合背景下形成的构造成矿作用。些事件综合背景下形成的构造成矿作用。 Co

18、mpany Logo 米士的贡献 v米士（米士（Peter Hans Misch，1909-1987） 生于德国的著名构造地质学 家、变质岩石学家，其博士 导师为著名大地构造学家施 蒂勒，米士并受到当时在哥 廷根大学任教的著名岩石学 家和地球化学家戈尔德斯密 特的影响。 Company Logo 米士的贡献 v从从1936年秋年秋-1940年夏在中山大学任教授年夏在中山大学任教授，主，主 讲过构造地质学、岩石学、区域变质及野外地质讲过构造地质学、岩石学、区域变质及野外地质 实习等课程实习等课程 v他的中国学生中，涌现了刘东生、马杏垣、董申他的中国学生中，涌现了刘东生、马杏垣、董申 保、张炳熹、

19、池际尚、陈梦雄等院士保、张炳熹、池际尚、陈梦雄等院士 Company Logo v在花岗岩成因大地构造研究、基性岩与壳幔深部在花岗岩成因大地构造研究、基性岩与壳幔深部 过程、构造带动力变质作用研究等方面，中大教过程、构造带动力变质作用研究等方面，中大教 授也作出了相应的贡献。授也作出了相应的贡献。 Company Logo 三、关于活化构造 v陈国达院士（陈国达院士（1912-2004） v1934年毕业于中山大学年毕业于中山大学 v地质学系地质学系 v之后在中大地质系任教之后在中大地质系任教 v在在1952年前担任系主任年前担任系主任 Company Logo v陈国达教授对构造地质学最重要

20、的贡献是创立了陈国达教授对构造地质学最重要的贡献是创立了 活化构造学说（也称为地洼学说），并对成矿构活化构造学说（也称为地洼学说），并对成矿构 造以及构造成矿学进行了系统的研究造以及构造成矿学进行了系统的研究 Company Logo v陈国达陈国达1956年对中国东部大陆中生代年对中国东部大陆中生代“地台活地台活 化化”进行了论述进行了论述 v1958年提出年提出“活化区活化区”（活化造山区）的概念，（活化造山区）的概念， 1959年提出年提出“地洼构造单元地洼构造单元” v国内外还有的称之为国内外还有的称之为“构造构造-岩浆活化带岩浆活化带” v1978年出版年出版成矿构造研究法成矿构造研

21、究法 v2003年出版年出版活化构造成矿学活化构造成矿学 Company Logo v陈国达教授生前多次说过，他陈国达教授生前多次说过，他1956年对年对 中国东部中生代构造活化的总结，很多基中国东部中生代构造活化的总结，很多基 础资料的收集和学术思想的积累是在中山础资料的收集和学术思想的积累是在中山 大学开始的大学开始的 Company Logo 大陆构造、大陆动力学与活化构造 v大陆一直是地质科学研究的世袭领地，虽大陆一直是地质科学研究的世袭领地，虽 然板块构造诠释了全球构造的许多现象，然板块构造诠释了全球构造的许多现象， 但是对于解释大陆的基本问题迄今仍然具但是对于解释大陆的基本问题迄今

22、仍然具 有局限性。有局限性。 v1989年年3月，美国地球科学家为首提出了月，美国地球科学家为首提出了 19902020年为期年为期30年的具有科学导年的具有科学导 向的向的”大陆动力学大陆动力学”研究计划研究计划 v活化构造理论是研究大陆构造演化的学说活化构造理论是研究大陆构造演化的学说 Company Logo 华北克拉通破坏与活化构造 v活化构造学说揭示地台或克拉通的构造性活化构造学说揭示地台或克拉通的构造性 质发生了改变质发生了改变 v目前理解的克拉通破坏指的是岩石圈的巨目前理解的克拉通破坏指的是岩石圈的巨 量减薄以及与岩石圈减薄过程相伴的对流量减薄以及与岩石圈减薄过程相伴的对流 软流

23、圈的上涌和岩石圈组成、结构、热状软流圈的上涌和岩石圈组成、结构、热状 态的改变。态的改变。 v从地壳层次深入到了岩石圈从地壳层次深入到了岩石圈-软流圈层次软流圈层次 Company Logo 中国东部重力梯度带及岩石圈厚度 （马杏垣1989） Company Logo 刘俊来 等，2009 Company Logo 华北晚古生代-新生代岩浆岩分布图 (a) 石炭纪-二叠纪, (b) 三叠纪, (c) 侏罗纪, (d) 白垩纪, (e) 新生代 （徐义刚等，2009） Company Logo v活化构造学说今天仍具有很强的活化构造学说今天仍具有很强的 生命力生命力 Company Logo v

24、构造地质学领域十分广阔，研究对象构造地质学领域十分广阔，研究对象 和内容充满着人类对自然界未知之了和内容充满着人类对自然界未知之了 解的兴趣和挑战，具有重要的理论和解的兴趣和挑战，具有重要的理论和 实际意义，希望有更多的年轻人投入实际意义，希望有更多的年轻人投入 到其研究领域中来。到其研究领域中来。 剖面分析 v某学生在野外一条东西方向的剖面上见白垩纪砾某学生在野外一条东西方向的剖面上见白垩纪砾 岩和砂岩（东侧）直接与寒武纪灰岩和大理岩（岩和砂岩（东侧）直接与寒武纪灰岩和大理岩（ 西侧）接触，请你为其分析该露头可能存在的几西侧）接触，请你为其分析该露头可能存在的几 种接触关系，并画出相应的示意

25、性剖面图（假设种接触关系，并画出相应的示意性剖面图（假设 白垩纪岩层产状为白垩纪岩层产状为9515，寒武纪岩层产，寒武纪岩层产 状为状为9060）。）。 Company Logo 第一讲 构造分析的方法学问题 一般概念： 构造分析（马杏垣先生也称为构造解析， TectonicanalysisorStructuralanalysis），是 以现代系统科学方法为特点，对多尺度、多层 次、多体制、多因素和多类型的地质构造进行 全方位动态的研究。其目的是要在高度活动的 动力地球构造观的指引下，用新的构造方法学， 去进行新一代的地质构造实践。 第一讲 构造分析的方法学问题 v一、资料来源一、资料来源 v

26、1、岩石记录：包括岩石建造信息与变形改造信、岩石记录：包括岩石建造信息与变形改造信 息息 v2、地球物理资料、地球物理资料 v3、地球化学资料、地球化学资料 v4、构造地貌资料、构造地貌资料 v5、仪器观测资料、仪器观测资料 二、认识过程 v常规研究：常规研究： v现象现象分析分析综合综合理论思维理论思维 v范式（模式）范式（模式）观察观察问题问题 v原创性研究：原创性研究： v问题问题观察（分析、综合）观察（分析、综合）新的模式或范新的模式或范 式式 v通常的研究内容：形态学、运动学、动力学、时通常的研究内容：形态学、运动学、动力学、时 间维间维 三、识别规则 v1、将今论古原则、将今论古原

27、则 v2、地质事件与新的突变论、地质事件与新的突变论 v3、时空结构的统一、时空结构的统一 v壳幔组成、结构和热状态的不均一性壳幔组成、结构和热状态的不均一性 v时间上的阶段性和不可逆演化时间上的阶段性和不可逆演化 四、基本思路 v马杏垣院士在一般构造解析方法的基础上提出了马杏垣院士在一般构造解析方法的基础上提出了 八点基本思路：八点基本思路： 四、基本思路 v构造变形场；构造层次；尺度；叠加、置换、序构造变形场；构造层次；尺度；叠加、置换、序 列、世代；构造转化与再造；岩性介质；得失、列、世代；构造转化与再造；岩性介质；得失、 增减、改组与分异；构造组合。增减、改组与分异；构造组合。 v这些

28、思路体现了探索构造现象内在联系和相互制这些思路体现了探索构造现象内在联系和相互制 约规律性的矛盾对立统一思想和具体问题具体分约规律性的矛盾对立统一思想和具体问题具体分 析的辨正方法。析的辨正方法。 四、基本思路 v其基本的哲学基础和构造观念主要反映在以下几其基本的哲学基础和构造观念主要反映在以下几 方面：方面： v物质的运动和运动的物质物质的运动和运动的物质 v构造尺度观构造尺度观 v构造层块观构造层块观 v构造的新陈代谢演化的时间观构造的新陈代谢演化的时间观 v构造的时空组合观构造的时空组合观 1、构造的尺度观 v构造尺度是指观察、分辨、分析和处理地质构造构造尺度是指观察、分辨、分析和处理地

29、质构造 现象的空间规模和时间长短。包括空间尺度和时现象的空间规模和时间长短。包括空间尺度和时 间尺度。间尺度。 1.1.空间尺度 v不同尺度的空间边界不同尺度的空间边界 将地球系统分为大小将地球系统分为大小 不同的单元。按地质不同的单元。按地质 体的规模一般分为：体的规模一般分为： v巨型、大型、中型、巨型、大型、中型、 小型、微型和超微型小型、微型和超微型 等等6 个等级。个等级。 尺度 量级现象 巨型 星球级 大陆、大洋、 全球变化 大型 半球级 岛弧山链， 大型裂谷系 中型 区域级 造山带，盆 地 小型 局部级 岩体，褶皱， 断层，滑坡， 陨石坑，火 山口 微型 颗粒级 显微镜下的 碎斑

30、，亚颗 粒 1.2. 时间尺度 v在时间尺度上，可以根据地壳变形的质变和量变在时间尺度上，可以根据地壳变形的质变和量变 关系，划分出长短不一的旋回、世代和先后顺序，关系，划分出长短不一的旋回、世代和先后顺序， 反映构造过程的阶段性和展开的顺序性。反映构造过程的阶段性和展开的顺序性。 1.2.时间尺度 尺度量级（秒）事件 巨型10161017 超大陆旋回，地球起源与演化 大型10141015 大陆漂移，板块碰撞，洋陆转换 中型10111013 造山与成盆，江河形成，海面升降等 小型1071010 断层活动，褶皱作用，岩浆活动，成 矿作用等 微型100106 地震，火山，滑坡，泥石流等 构造尺度观

31、 v构造尺度是认识地质构造现象的客观标准；构造尺度是认识地质构造现象的客观标准； v多尺度的构造观察是现代构造地质研究的基本要多尺度的构造观察是现代构造地质研究的基本要 求。求。 构造尺度观 v构造分析要十分注意的与尺度有关的几个概念：构造分析要十分注意的与尺度有关的几个概念： 透入性与非透入性；构造的均匀性与非均匀性；透入性与非透入性；构造的均匀性与非均匀性； 主体构造与从属构造；构造的残余性与新生性。主体构造与从属构造；构造的残余性与新生性。 v野外露头尺度上小型构造的观察是一个地区多尺野外露头尺度上小型构造的观察是一个地区多尺 度构造分析的纽带。度构造分析的纽带。 不同尺度构造分析的任务

32、 v马杏垣（马杏垣（1981）曾专门论述过不同尺度构造分）曾专门论述过不同尺度构造分 析的任务。析的任务。 不同尺度构造分析的任务 v小型尺度的构造分析小型尺度的构造分析 v主要要求解决：主要要求解决： 小型尺度构造分析的任务 v（1）小型结构要素的识别和描述；）小型结构要素的识别和描述； v（2）结构要素的产状方位测量记录及填图；）结构要素的产状方位测量记录及填图； v（3）鉴定每一种结构要素的力学性质；）鉴定每一种结构要素的力学性质； 小型尺度构造分析的任务 v（4）研究各种结构要素之间的相互关系、时代）研究各种结构要素之间的相互关系、时代 关系和生成序次；关系和生成序次； v（5）分析联

33、合及复合的构造关系；）分析联合及复合的构造关系； v（6）鉴定小区段内的构造均匀性；）鉴定小区段内的构造均匀性； v（7）确定小型构造的对称性；）确定小型构造的对称性； 小型尺度构造分析的任务 v（8）研究不同岩石的物理性质及其与受力变形）研究不同岩石的物理性质及其与受力变形 的关系；的关系； v（9）分析变形时应力分布状况及变形过程中局）分析变形时应力分布状况及变形过程中局 部构造运动方向和性质；部构造运动方向和性质； v（10）采集标本，以作详细的室内研究。）采集标本，以作详细的室内研究。 大、中型尺度构造分析的任务 v（1）研究露头上不能直接观察到的大型构造，）研究露头上不能直接观察到的

34、大型构造， 如大的褶皱、断裂带的分布等；如大的褶皱、断裂带的分布等； v（2）研究大型地质体中的透入性小型构造，如）研究大型地质体中的透入性小型构造，如 面状、线状构造及小褶皱等的空间排布的规律性，面状、线状构造及小褶皱等的空间排布的规律性， 确定其优选方位；确定其优选方位； 大、中型尺度构造分析的任务 v（3）鉴定大型区段的构造均匀性和对称性；）鉴定大型区段的构造均匀性和对称性； v（4）分析区域内大小构造的组合关系和不同类）分析区域内大小构造的组合关系和不同类 型大、中构造之间的关系，确定区内的基本构造型大、中构造之间的关系，确定区内的基本构造 格架，确定构造体系的存在及其归属，并鉴定构格

35、架，确定构造体系的存在及其归属，并鉴定构 造型式；造型式； v（5）分析构造之间的叠加复合关系。）分析构造之间的叠加复合关系。 大、中型构造分析 亚洲地形地貌-活动构造背景图（付碧宏，2011） （赵越2012） According to plate tectonics, the Earths surface consists of a number of rigid plates that either drift apart to create new oceanic crust, or subduct beneath each other to create new continenta

36、l crust and finally collide to generate mountain belts. （赵国春2014） 显微构造分析的任务 v（1）显微构造定性分析，研究矿物颗粒变形特）显微构造定性分析，研究矿物颗粒变形特 征，研究晶体的拉长、压扁、扭折、旋转、弯曲、征，研究晶体的拉长、压扁、扭折、旋转、弯曲、 破裂等变形特征；破裂等变形特征； 显微构造分析的任务 v （2）显微构造定量分析，如应用费氏台或）显微构造定量分析，如应用费氏台或20世纪世纪90年年 代以来利用装配在代以来利用装配在SEM上的电子背散射花样上的电子背散射花样(Electron Back-scatterin

37、g Patterns，简称，简称EBSP)对岩石中对岩石中 定向排列的矿物作精确的组构测量和数理统计；定向排列的矿物作精确的组构测量和数理统计； v （3）试验显微构造分析，即以岩石或单晶作试件，在不）试验显微构造分析，即以岩石或单晶作试件，在不 同的温度压力条件下去研究它们在应力场中的变形性质和同的温度压力条件下去研究它们在应力场中的变形性质和 矿物光性的变化；矿物光性的变化； v （4）扫描电镜观察矿物颗粒形貌、晶体缺陷及位错型式，）扫描电镜观察矿物颗粒形貌、晶体缺陷及位错型式， 研究矿物、岩石的变形机制和流变学特征。研究矿物、岩石的变形机制和流变学特征。 显微构造分析 显微构造分析 扫描

38、电镜观察矿物颗粒形貌 2、构造层块观 v2.1.分层分层 v地球系统分层结构，包括地球系统分层结构，包括 v地球外层，地球表层，地球内层地球外层，地球表层，地球内层 v地球内层进一步分为壳、幔、核；地球内层进一步分为壳、幔、核； v地壳构造也可分为上、中、下三个变形层次。地壳构造也可分为上、中、下三个变形层次。 地球的准圈层构造地球的准圈层构造 v地球内部的分层：地壳、岩石圈、软流圈、地幔、地球内部的分层：地壳、岩石圈、软流圈、地幔、 地核地核 v软流圈并非在全球处处存在，在加拿大地盾软流圈并非在全球处处存在，在加拿大地盾 及格陵兰大陆根最深达及格陵兰大陆根最深达400km v在构造活动区（如

39、北美西部盆岭区），莫霍在构造活动区（如北美西部盆岭区），莫霍 面常呈现不稳定的动态变化，往往属于年轻的新面常呈现不稳定的动态变化，往往属于年轻的新 生构造生构造 v大陆地壳的分层和滑脱大陆地壳的分层和滑脱 v构造变形层次的概念构造变形层次的概念 大陆内部岩石圈中存在的若干软弱层 构造层块观 v2.2.分块分块 v地球的块体结构十分显著，如大陆可分为山脉和地球的块体结构十分显著，如大陆可分为山脉和 盆地；盆地； v大洋可分为大洋盆地、洋中脊、海底山脉等；大洋可分为大洋盆地、洋中脊、海底山脉等； v大陆边缘可分为大陆架、大陆坡、岛弧、海沟、大陆边缘可分为大陆架、大陆坡、岛弧、海沟、 弧后盆地等。弧

40、后盆地等。 地壳结构的各向非均一性 v横向上的非均一性造成地壳块体之间的差异性，横向上的非均一性造成地壳块体之间的差异性， 形成不同的构造区，这种不均一性造成大陆内部形成不同的构造区，这种不均一性造成大陆内部 构造变形的千变万化构造变形的千变万化 v动力学环境：拉伸、挤压和平移剪切动力学环境：拉伸、挤压和平移剪切 v构造分区：相对稳定区和相对活动区构造分区：相对稳定区和相对活动区 地壳结构的各向非均一性 v相对活动区：包括地槽褶皱造山带和大陆活化或相对活动区：包括地槽褶皱造山带和大陆活化或 地洼造山带、裂谷盆地（大陆裂谷、陆缘裂谷、地洼造山带、裂谷盆地（大陆裂谷、陆缘裂谷、 陆间裂谷）陆间裂谷

41、） v相对稳定区：地盾和地台相对稳定区：地盾和地台 v以及各种大小不等的构造单元等；以及各种大小不等的构造单元等； v区域地壳稳定性评价的基础（实际意义）区域地壳稳定性评价的基础（实际意义） 3、构造新陈代谢演化的时间观 v地球构造运动在时间上也是不均匀的，有渐变和地球构造运动在时间上也是不均匀的，有渐变和 突变之分，还存在特定时间界线全球巨变和区域突变之分，还存在特定时间界线全球巨变和区域 变化的差异。变化的差异。 3、构造新陈代谢演化的时间观 v地球系统演化包括地球内部系统演化、地球外部地球系统演化包括地球内部系统演化、地球外部 系统演化和地球表层系统演化，表现为全球古地系统演化和地球表层

42、系统演化，表现为全球古地 理、古气候、古生物以及岩石圈构造的分阶段、理、古气候、古生物以及岩石圈构造的分阶段、 不可逆演化。不可逆演化。 v不同地区不同阶段具有不同的动力学特征。不同地区不同阶段具有不同的动力学特征。 构造变形场或构造体制 Company Logo 3、构造新陈代谢演化的时间观 v不同类型的大地构造单元在演化过程中可能发生不同类型的大地构造单元在演化过程中可能发生 叠加、改造和递进转化。叠加、改造和递进转化。 v如活动区和稳定区之间的递进转化：如活动区和稳定区之间的递进转化： v地槽活动区地台稳定区大陆活化区地槽活动区地台稳定区大陆活化区 3、构造新陈代谢演化的时间观 v再如中

43、国东部新生代盆地沉积可以直接覆盖在强再如中国东部新生代盆地沉积可以直接覆盖在强 烈剥蚀夷平的古造山带根带高级结晶岩系之上。烈剥蚀夷平的古造山带根带高级结晶岩系之上。 说明中国东部大陆在中、新生代发生了巨大的地说明中国东部大陆在中、新生代发生了巨大的地 貌变迁和构造转化。貌变迁和构造转化。 3、构造新陈代谢演化的时间观 v3.1.构造的时间层次概念：构造的时间层次概念： v构造层次虽然主要是空间上的概念，但作为一种构造层次虽然主要是空间上的概念，但作为一种 思想方法，它的实质是指构造变形随环境因素和思想方法，它的实质是指构造变形随环境因素和 物性因素的改变而变化，在地壳发展的历史上，物性因素的改

44、变而变化，在地壳发展的历史上， 这这 2 个因素都是不断变化的，由此产生了构造的个因素都是不断变化的，由此产生了构造的 时间层次这个概念。时间层次这个概念。 3、构造新陈代谢演化的时间观 v构造的时间层次主要表现在构造的时间层次主要表现在 2 个方面：个方面： v（1）地壳发展的不同历史阶段有不同的构造热）地壳发展的不同历史阶段有不同的构造热 环境，因而各大历史阶段的构造层次的规模、厚环境，因而各大历史阶段的构造层次的规模、厚 度和构造表现也各有特色。如太古宙时期的地热度和构造表现也各有特色。如太古宙时期的地热 增温率可能比近代的要高增温率可能比近代的要高34倍，大约在倍，大约在8km 左右的

45、深处就可能出现麻粒岩，当时的地壳属于左右的深处就可能出现麻粒岩，当时的地壳属于 高温薄壳状态。而随着地壳温度下降，地壳浅部高温薄壳状态。而随着地壳温度下降，地壳浅部 构造层次相应日趋发育和增厚，深部层次的构造构造层次相应日趋发育和增厚，深部层次的构造 发育深度则日趋加大。所以，将今论古的原则不发育深度则日趋加大。所以，将今论古的原则不 能无限制应用。能无限制应用。 3、构造新陈代谢演化的时间观 v（2）由于地质体的岩石在构造变形中受到不断）由于地质体的岩石在构造变形中受到不断 地改造和重建，因而同一化学成分的岩石在它所地改造和重建，因而同一化学成分的岩石在它所 经历的不同构造时期中，其变形习性

46、也会各不相经历的不同构造时期中，其变形习性也会各不相 同，从而影响其变形。同，从而影响其变形。 v如：泥岩经不同程度的变质作用变为千枚岩、片如：泥岩经不同程度的变质作用变为千枚岩、片 岩或片麻岩岩或片麻岩 3、构造新陈代谢演化的时间观 v3.2. 不同尺度的地质构造在发展过程中都可能发不同尺度的地质构造在发展过程中都可能发 生构造叠加、置换、得失、增减、分异和改组生构造叠加、置换、得失、增减、分异和改组 构造叠加或复合 v构造叠加是指同一变形面的重褶皱变形和同一构造叠加是指同一变形面的重褶皱变形和同一 断层面在不同方向上和不同性质的运动的复合。断层面在不同方向上和不同性质的运动的复合。 它是多

47、期变形的结果，或是由不同类型的变形它是多期变形的结果，或是由不同类型的变形 过程所引起。过程所引起。 叠加褶皱 构造叠加 构造叠加 构造叠加或复合 v例如：（例如：（1）由不同的变形旋回或一个构造变）由不同的变形旋回或一个构造变 形旋回中相继的构造幕造成；形旋回中相继的构造幕造成； v（2）一个递进变形过程中的相继褶皱和断裂；）一个递进变形过程中的相继褶皱和断裂； v（3）一个变形过程中发生的若干不同方向的）一个变形过程中发生的若干不同方向的 褶皱和断裂；褶皱和断裂； v（4）交叉构造带；）交叉构造带； v（5）由造山作用类型发生变化所造成。）由造山作用类型发生变化所造成。 断裂带多次运动所造

48、成的构造叠加 v表现为：表现为： v（1）断层岩物理性质的转化，如较深构造层次）断层岩物理性质的转化，如较深构造层次 的糜棱岩系列转移到较浅层次后叠加了碎裂作用；的糜棱岩系列转移到较浅层次后叠加了碎裂作用； 较深构造层次的糜棱岩系列转移到 较浅层次后叠加了碎裂作用 断裂带多次运动所造成的构造叠加 v（2）断层运动方向的转换；）断层运动方向的转换； v（3）断层面或韧性剪切带发生褶皱变形；）断层面或韧性剪切带发生褶皱变形； v（4）断裂带为多期岩浆岩所占据。）断裂带为多期岩浆岩所占据。 断裂带多次运动所造成的构造叠加 构造置换 v构造置换是指岩石中的一种构造在经过递进变形构造置换是指岩石中的一种

49、构造在经过递进变形 之后被另一种构造所代替的现象，其中最常见的之后被另一种构造所代替的现象，其中最常见的 是面状构造的置换，如原生层理在褶皱过程中被是面状构造的置换，如原生层理在褶皱过程中被 新生的轴面面理所置换。新生的轴面面理所置换。 轴面劈理 构造置换 v层理的置换过程大体可分为早期初步置换阶段、层理的置换过程大体可分为早期初步置换阶段、 中期强烈置换、晚期完全置换中期强烈置换、晚期完全置换3个阶段。个阶段。 v在多期变形和变质作用地区，当早期构造置换结在多期变形和变质作用地区，当早期构造置换结 束，后一次构造热事件又会产生新生的面状构束，后一次构造热事件又会产生新生的面状构 造的置换。造的置换。 构造置换 构造叠加和置换 构造的得失和增减 v这里的这里的“得得”与与“失失”主要指构造运动或变形作主要指构造运动或变形作 用导致得地壳物质在空间上的再分配。如板块边用导致得地壳物质在空间上的再分配。如板块边 界的增生和消减；造山带地壳因挤压收缩而导致界的增生和消减；造山带地壳因挤压收缩而导致 的厚度增大，因后期的拉伸作用而导致构造剥蚀的厚度增大，因后期的拉伸作用而导致构造剥蚀 而减薄；再如单个褶皱岩层在转折端增厚而在翼而减薄；再如单个褶皱岩层在转折端增厚而在翼 部变薄，等等。部变薄，等等。 构造改组和重建 v