構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)大綱

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)大綱課程中文名稱：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課程英文名稱：Structuralgeology課程編號：K1195學(xué)分：3學(xué)時：48（其中：講課學(xué)時：32實驗學(xué)時：16實踐學(xué)時：0）先修課程：普通地質(zhì)學(xué)，材料力學(xué)適用專業(yè)：地質(zhì)工程課程類別：學(xué)科(專業(yè))基礎(chǔ)課程/必修使用教材：朱志澄，曾佐勛，樊光明.《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》第三版.武漢中國地質(zhì)大學(xué)出版社2008年開課單位：土木與建筑學(xué)院一、課程性質(zhì)《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》是地質(zhì)工程專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。開課時間為學(xué)生入學(xué)后的第四學(xué)期。《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》的課程特點是知識點較多；涉及的學(xué)科較多（沉積巖石學(xué)，火成巖巖石學(xué)，平面和立體幾何，理論力學(xué)，材料力學(xué)，流變學(xué)等）；研究對象的空間尺度變化大，時間跨度長；許多構(gòu)造現(xiàn)象無法在實驗室中重現(xiàn)，對其成因和作用過程的解釋往往根據(jù)經(jīng)驗分析和推斷，容易引起疑問；構(gòu)造分析要求有良好的時空想象能力，善于綜合應(yīng)用所學(xué)知識，善于抓住主要矛盾?！稑?gòu)造地質(zhì)學(xué)》的課程內(nèi)容按教學(xué)性質(zhì)分為3種類型：（1）知識和認識型，包括力學(xué)分析的基礎(chǔ)知識；推覆構(gòu)造，疊加褶皺等各類構(gòu)造名詞、術(shù)語和概念；各種構(gòu)造現(xiàn)象的識別等；（2）技能型，例如地質(zhì)圖、剖面圖、赤平投影圖等各種圖件的判讀和繪制；（3）邏輯推理和綜合分析，例如根據(jù)節(jié)理資料恢復(fù)古構(gòu)造應(yīng)力場，根據(jù)變形結(jié)果推斷變形過程，根據(jù)構(gòu)造樣式推斷變形環(huán)境，根據(jù)地質(zhì)圖和有關(guān)資料恢復(fù)構(gòu)造發(fā)展史。二、教學(xué)目標：了解構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的內(nèi)涵、主要研究內(nèi)容和基本研究方法；了解現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的進展和發(fā)展趨勢。了解變形巖石力學(xué)分析的基本原理和影響巖石變形的物理化學(xué)控制因素，并用于對不同構(gòu)造現(xiàn)象的解釋。了解并掌握不同類型構(gòu)造的幾何特征、構(gòu)造組合和有關(guān)成因機制。具備地質(zhì)圖件的判讀能力，掌握基本的作圖方法。掌握分析和解決區(qū)域構(gòu)造問題的基本工作方法，初步具備綜合分析區(qū)域構(gòu)造的能力；了解構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的前沿領(lǐng)域及其新進展，了解其存在問題和發(fā)展方向，為進一步的學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)。1.本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求1和畢業(yè)要求2；2.本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標點1-2：掌握本領(lǐng)域?qū)I(yè)知識體系，對地質(zhì)工程核心知識有深刻的認識。占該指標點達成度的10%；3.本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標點2-3：能夠?qū)Φ刭|(zhì)工程中的復(fù)雜工程問題運用圖紙、圖表和文字等有效表達，利用專業(yè)基本原理來分析問題和研究問題，并獲得有效結(jié)論。占該指標點達成度的10%。三、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章緒論1.教學(xué)內(nèi)容了解構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的內(nèi)涵，構(gòu)造觀和褶皺幕、主要研究內(nèi)容和基本研究方法；理解現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的進展和發(fā)展趨勢。掌握構(gòu)造地質(zhì)學(xué)定義（1）構(gòu)造地質(zhì)學(xué)內(nèi)涵、構(gòu)造尺度和構(gòu)造變形場：理解構(gòu)造地質(zhì)學(xué)內(nèi)涵，了解構(gòu)造尺度的概念和構(gòu)造變形場的概念。（2）地殼-巖石圈的層圈式結(jié)構(gòu)和構(gòu)造層次：了解地殼-巖石圈的層圈式結(jié)構(gòu)，理解構(gòu)造層次概念。（3）構(gòu)造觀和褶皺幕問題：了解構(gòu)造觀和褶皺幕觀念（4）構(gòu)造解析的基本原則、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的發(fā)展態(tài)勢：理解構(gòu)造解析的基本方法，掌握構(gòu)造組合、構(gòu)造疊加、構(gòu)造置換、構(gòu)造繼承和新生等概念；了解構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢2.重難點構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的內(nèi)涵；構(gòu)造時、空演化的概念；學(xué)習(xí)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的意義和學(xué)習(xí)方法。3.考核要點掌握構(gòu)造地質(zhì)學(xué)概念、構(gòu)造尺度、構(gòu)造層次、構(gòu)造解析的基本原則。了解構(gòu)造地質(zhì)學(xué)最新研究動態(tài)及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在實踐生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排預(yù)習(xí)下一章內(nèi)容第二章地質(zhì)體的基本產(chǎn)狀及沉積巖層構(gòu)造1.教學(xué)內(nèi)容掌握“V”字形法則原理及其應(yīng)用；了解不整合的形成過程、識別標志和研究方法理解沉積巖層頂?shù)酌娴淖R別標志及其應(yīng)用以及軟沉積物變形的類型及其形成機理。（1）面狀構(gòu)造和線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀：掌握面狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素以及線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素（2）沉積巖層的原生構(gòu)造：掌握層理構(gòu)造及其識別標志，理解利用原生沉積構(gòu)造鑒定巖層面向的方法（3）軟沉積變形：理解軟沉積變形機理（負荷作用，滑塌作用和滑移作用、孔隙壓力效應(yīng)引起的軟沉積變形）（4）水平巖層：掌握水平巖層的基本特征（5）傾斜巖層：掌握“V”字形法則原理及其應(yīng)用（6）不整合的觀察和研究意義：掌握不整合類型及其形成機理，了解不整合的研究方法和意義。2.重難點“V”字形法則原理及其應(yīng)用3.考核要點掌握產(chǎn)狀要素及表示方法，V字型法則、沉積巖層變新方向確定的標志和不整合形成過程。4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排極射赤平投影的原理與基本操作方法實習(xí)作業(yè)第三章構(gòu)造研究中的應(yīng)力分析基礎(chǔ)1.教學(xué)內(nèi)容了解應(yīng)力分析的思路和方法，應(yīng)力圓的性質(zhì)，不同應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力圓表示，了解應(yīng)力場的概念，應(yīng)力場的圖示方法。（1）應(yīng)力：了解面力和體力、外力和內(nèi)力、截面應(yīng)力、正應(yīng)力、剪切力概念；理解二維應(yīng)力分析、三維應(yīng)力分析、應(yīng)力圓（2）應(yīng)力場：理解應(yīng)力場、應(yīng)力軌跡、應(yīng)力集中概念2.重難點應(yīng)力圓的性質(zhì)，不同應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力圓表示以及應(yīng)力場的概念3.考核要點掌握應(yīng)力、正應(yīng)力、主應(yīng)力、剪應(yīng)力、應(yīng)力場的概念。4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排認識地質(zhì)圖，讀水平巖層、傾斜巖層和不整合地質(zhì)圖實習(xí)作業(yè)第四章變形巖石應(yīng)變分析基礎(chǔ)1.教學(xué)內(nèi)容理解位移和變形的概念，了解應(yīng)變度量的方法；理解均勻形變和非均勻形變的概念以及應(yīng)變橢球體，了解應(yīng)變橢球體類型和幾何表達法；掌握有旋變形和無旋變形以及遞進變形特征。（1）位移、變形、應(yīng)變的度量、均勻變形和非均勻變形：理解位移和變形的概念，了解應(yīng)變度量的方法；理解均勻形變和非均勻形變的概念。（2）應(yīng)變橢球體的概念、形態(tài)類型以及幾何表示法：理解應(yīng)變橢球體，了解應(yīng)變橢球體類型和幾何表達法（3）有旋變形和無旋變形以及遞進變形特征：掌握有旋變形和無旋變形以及遞進變形特征2.重難點應(yīng)變橢球體與遞進變形3.考核要點掌握線應(yīng)變、剪應(yīng)變、均勻形變、非均勻形變、遞進變形、簡單剪切、純剪切的概念以及線應(yīng)變、剪應(yīng)變的度量。4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排用間接方法確定巖層產(chǎn)狀要素實習(xí)作業(yè)第五章巖石力學(xué)性質(zhì)1.教學(xué)內(nèi)容了解巖石變形的階段：應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特征；理解掌握庫倫剪破裂準則；理解影響巖石變形的因素。（1）巖石力學(xué)性質(zhì)的幾個基本概念和影響巖石力學(xué)性質(zhì)的因素：了解巖石應(yīng)力應(yīng)變曲線特征，理解影響巖石力學(xué)性質(zhì)的因素。（2）巖石的能干性和巖石變形的微觀機制：了解巖石能干性的概念，理解巖石變形的微觀機制。（3）巖石破裂準則：理解掌握庫倫剪破裂準則：剪破裂的實驗，經(jīng)驗公式，剪裂角，內(nèi)磨擦角。2.重難點應(yīng)變橢球體與遞進變形3.考核要點了解影響巖石力學(xué)性質(zhì)的因素，巖石的能干性，巖石變形的微觀機制4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排編制水平巖層、傾斜巖層地質(zhì)剖面圖第六章劈理和線理1.教學(xué)內(nèi)容理解劈理類型、應(yīng)變意義和形成機制，掌握劈理觀察和研究的方法；了解線理的類型，理解掌握線理的成因機理以及觀察和研究方法（1）劈理：了解劈理概念及其類型，理解劈理的應(yīng)變意義和形成機制（機械旋轉(zhuǎn)、重結(jié)晶作用、壓溶作用）。（2）線理：了解線理的概念及其類型分類，理解小型線理（拉伸線理；礦物生長線理；皺紋；交面線理）、大型線理的特征（石香腸；窗欞；桿狀構(gòu)造；鉛筆構(gòu)造；壓力影），掌握線理的觀察和研究方法。2.重難點劈理和線理的觀察和研究方法3.考核要點掌握劈理的結(jié)構(gòu)、分類，劈理的形成作用和應(yīng)變意義。掌握線理的分類，拉伸線理、生長線理的概念，大型線理的特征及線理的研究。掌握劈理的結(jié)構(gòu)、分類，劈理的形成作用和應(yīng)變意義。掌握線理的分類，拉伸線理、生長線理的概念，大型線理的特征及線理的研究。4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排預(yù)習(xí)下一章內(nèi)容第七章褶皺1.教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)闡述褶皺的幾何學(xué)特征和褶皺的成因分析（1）褶皺幾何學(xué)：了解褶皺基本類型和褶皺要素（樞紐/軸，軸跡，斜臥褶皺）；理解褶皺的形態(tài)描述特點；掌握褶皺的分類以及褶皺的組合型式（侏羅山式、阿爾卑斯式、日爾曼式褶皺）；了解褶皺的疊加特征以及干涉型式。（2）褶皺成因分析：理解縱彎褶皺作用，了解縱彎褶皺層內(nèi)應(yīng)變分布與小型構(gòu)造；理解剪切褶皺作用和橫彎褶皺作用；理解底劈作用和柔流褶皺作用2.重難點褶皺分類和成因3.考核要點掌握褶皺要素，褶皺的分類，組合型式和疊加褶皺特征。掌握縱彎褶皺作用，橫彎褶皺作用，剪切褶皺作用，柔流褶皺作用所形成的褶皺的特征。了解節(jié)理脈的充填機制和壓溶作用。4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排讀褶皺區(qū)地質(zhì)圖及編制圖切地質(zhì)剖面圖實習(xí)作業(yè)編制和分析構(gòu)造等高線圖實習(xí)作業(yè)第八章節(jié)理1.教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)闡述節(jié)理的分類和特點以及節(jié)理的研究方法。（1）節(jié)理分類：掌握節(jié)理的分類（張節(jié)理、剪節(jié)理）；了解節(jié)理與主應(yīng)力方位之間的對應(yīng)關(guān)系；理解節(jié)理的分期與配套。（2）雁列節(jié)理和羽飾構(gòu)造：理解和掌握雁列節(jié)理和羽飾構(gòu)造的特點和成因分析（3）節(jié)理的巖脈充填機制和壓溶作用：了解擴張脈和非擴張脈的特征；了解裂開與愈合作用以及縫合線構(gòu)造特點（4）區(qū)域性節(jié)理和巖漿巖體中的節(jié)理：了解區(qū)域性節(jié)理的特征，掌握利用節(jié)理分析區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場方法，了解巖漿巖體中的節(jié)理分布特點。（5）節(jié)理的野外觀測：掌握節(jié)理野外觀測的方法和內(nèi)容2.重難點節(jié)理的分類和觀察研究方法3.考核要點掌握節(jié)理的分類，節(jié)理的分期配套以及節(jié)理的野外觀測研究手段和方法。4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排極射赤平投影在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用實習(xí)作業(yè)編制和分析節(jié)理玫瑰花圖，編制節(jié)理極點圖和等密圖實習(xí)作業(yè)第九章斷層1.教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)闡述斷層的形成機制（Anderson模式,

Hafner模式）和識別標志；伸展構(gòu)造的概念和伸展構(gòu)造的類型（剝離斷層、變質(zhì)核雜巖、重力滑動構(gòu)造的構(gòu)造特征和構(gòu)造組合）；逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)：相關(guān)名詞及幾何圖形；走向滑動斷層的內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)（外部作用力和內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的關(guān)系和區(qū)別），伴生構(gòu)造和拉分盆地、花狀構(gòu)造的基本概念；韌性剪切帶的幾何特征和構(gòu)造特征（1）斷層概論：了解斷層的幾何要素和位移，掌握斷層的分類，理解斷層的形成機制（單軸壓縮的擴容試驗、斷層的活動方式、斷層的形成作用與應(yīng)力狀態(tài)，了解斷層巖（碎裂巖系列、糜棱巖系列）的基本特征和斷層效應(yīng)，正確掌握斷層的識別標志（地貌標志、構(gòu)造標志、地層標志、巖漿、礦化標志、巖相和厚度標志、遙感圖像特征），斷層的觀察研究方法，斷層的作用時間。（2）伸展構(gòu)造：了解伸展構(gòu)造型式，理解伸展構(gòu)造發(fā)育模式和構(gòu)造反轉(zhuǎn)模式，了解伸展構(gòu)造的鑒別方法。（3）逆沖推覆構(gòu)造：了解逆沖推覆構(gòu)造的基本概念和構(gòu)造樣式，了解逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)（臺階式結(jié)構(gòu)、斷坪和斷坡、雙重逆沖構(gòu)造－雙沖構(gòu)造、沖斷褶隆、反沖斷層和沖起構(gòu)造）；理解逆沖推覆構(gòu)造的擴展（疊瓦狀逆沖斷層的擴展、雙沖構(gòu)造擴展模式）；理解逆沖推覆與褶皺作用關(guān)系；了解逆沖推覆構(gòu)造的驅(qū)動力、有關(guān)逆沖推覆構(gòu)造驅(qū)動力的若干認識和存在問題（板塊構(gòu)造解釋、異?？紫秹毫εc逆沖推覆構(gòu)造的形成、逆沖推覆構(gòu)造的基本概念和構(gòu)造樣式）。（4）走向滑動斷層：了解走滑斷層基本結(jié)構(gòu)特征；

理解走滑斷層應(yīng)力狀態(tài)和相關(guān)變形（走滑斷層的應(yīng)力應(yīng)變場、斷層彎曲引起的應(yīng)力應(yīng)變場、走滑斷層交切引起的擠壓、拉張、斷層端部應(yīng)力狀態(tài)）；了解與走滑斷層有關(guān)的構(gòu)造和相關(guān)問題（拉分盆地、花狀構(gòu)造、走滑斷層與轉(zhuǎn)換斷層的區(qū)別）；了解走向滑動斷層的發(fā)育背景和成因分析。2.重難點斷層的形成機制（Anderson模式,

Hafner模式）和識別標志；伸展構(gòu)造的概念和伸展構(gòu)造的類型逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)：相關(guān)名詞及幾何圖形；走向滑動斷層的內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)（外部作用力和內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的關(guān)系和區(qū)別），伴生構(gòu)造和拉分盆地、花狀構(gòu)造的基本概念；韌性剪切帶的幾何特征和構(gòu)造特征3.考核要點掌握斷距與滑距的概念，斷層的分類，斷層效應(yīng)及斷層的識別和兩盤運動判別標志。了解斷層的效應(yīng)及形成機制。伸展構(gòu)造型式（地塹、地壘、盆嶺構(gòu)造、斷陷盆地、裂谷、變質(zhì)核雜巖、拆離斷層、巖墻群），伸展構(gòu)造發(fā)育模式，構(gòu)造反轉(zhuǎn)（正、負反轉(zhuǎn)構(gòu)造），伸展構(gòu)造的鑒別。掌握逆沖推覆構(gòu)造的組合型式、幾何結(jié)構(gòu)、擴展方式，逆沖作用與褶皺作用。了解逆沖推覆構(gòu)造的運動學(xué)和動力學(xué)，逆沖推覆構(gòu)造與滑覆和巖漿活動的關(guān)系。掌握走滑斷層的結(jié)構(gòu)及與之相關(guān)的構(gòu)造特征。了解走滑斷層的應(yīng)力狀態(tài)及發(fā)育背景和成因。4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)，動畫演示5.作業(yè)安排編制和分析節(jié)理玫瑰花圖，編制節(jié)理極點圖和等密圖讀斷層地區(qū)地質(zhì)圖并求斷層產(chǎn)狀及斷距四、學(xué)時分配及對畢業(yè)要求指標點的支撐章節(jié)教學(xué)內(nèi)容支撐的畢業(yè)要求指標點學(xué)時分配講課實驗第一章緒論了解構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的內(nèi)涵，構(gòu)造觀和褶皺幕、主要研究內(nèi)容和基本研究方法；理解現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的進展和發(fā)展趨勢。掌握構(gòu)造地質(zhì)學(xué)定義。1-2,2-320第二章地質(zhì)體的基本產(chǎn)狀及沉積巖層構(gòu)造掌握“V”字形法則原理及其應(yīng)用；了解不整合的形成過程、識別標志和研究方法理解沉積巖層頂?shù)酌娴淖R別標志及其應(yīng)用以及軟沉積物變形的類型及其形成機理。1-2,2-324第三章構(gòu)造研究中的應(yīng)力分析基礎(chǔ)了解應(yīng)力分析的思路和方法，應(yīng)力圓的性質(zhì)，不同應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力圓表示，了解應(yīng)力場的概念，應(yīng)力場的圖示方法。1-2,2-324第四章變形巖石應(yīng)變分析基礎(chǔ)理解位移和變形的概念，了解應(yīng)變度量的方法；理解均勻形變和非均勻形變的概念以及應(yīng)變橢球體，了解應(yīng)變橢球體類型和幾何表達法；掌握有旋變形和無旋變形以及遞進變形特征。1-2,2-320第五章巖石力學(xué)性質(zhì)了解巖石變形的階段：應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特征；理解掌握庫倫剪破裂準則；理解影響巖石變形的因素。1-2,2-320第六章劈理和線理理解劈理類型、應(yīng)變意義和形成機制，掌握劈理觀察和研究的方法；了解線理的類型，理解掌握線理的成因機理以及觀察和研究方法1-2,2-320第七章褶皺系統(tǒng)闡述褶皺的幾何學(xué)特征和褶皺的成因分析1-2,2-364第八章節(jié)理系統(tǒng)闡述節(jié)理的分類和特點以及節(jié)理的研究方法。1-2,2-324第九章斷層系統(tǒng)闡述斷層的形成機制（Anderson模式,

Hafner模式）和識別標志；伸展構(gòu)造的概念和伸展構(gòu)造的