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1、构造地质学理论与技术 提 纲 大地构造与区域构造研究 构造分析 褶皱构造分析 伸展构造构造分析 变质岩区构造分析 岩浆岩构造分析 显微构造现象、分析方法与应用 构造年代学 * * 3 3 构造地质学 大地构造学 区域构造学 构造地质学 （狭义） 显微构造学 分支学科交叉学科 撞击构造学 （行星地质学 矿田构造学 （矿床学） 实验构造学 （实验技术与方法） 重力构造学 前寒武纪构造学 （前寒武纪地质学） 构造地球化学 （地球化学 ） 大地构造与区域构造研究大地构造与区域构造研究 * * 4 4 以地质、地球物理、地球化学等资料为基础 以构造为主线的多学科研究方法 不同时期、不同构造单元地质综合对
2、比研究 区域大地构造形成演化过程及动力学探讨 地层系统及其研究 地层系统时空分布 地层关系及其地质事件 地层研究 沉积组合、结构构造研究 沉积相环境及古地理分布 沉积盆地成因分析 沉积作用研究 几何学、运动学研究 流变学研究 构造序列及年代学研究 构造动力学研究 构造作用研究 岩浆组合及系列 岩浆作用方式及动力 岩浆作用构造环境 岩浆作用研究 变质岩组合及关系 变质温压及PTt轨迹 变质作用及构造背景 变质作用研究 典型矿床地质地球化学 矿床成矿系列研究 成矿动力学研究 成矿作用研究 地质作用研究 区域地球化学研究 不同岩石组合地球化学特征 构造环境示踪信息 地球化学研究 地球物理场纵横向特征
3、研究 地表及深部结构构造研究 地球物理研究 区域大地构造研究基本内容 地球表面的沉积环境 不同环境常见的沉积建造 陆棚环境：石英砂砾岩建造、粉砂岩-泥岩建造、 铁质岩建造、锰质岩建造、磷质岩建造、火山碎屑沉 积建造、硅质泥岩-硅质岩建造。 台地碳酸盐环境：生物屑亮晶碳酸盐岩建造、生物 屑泥晶碳酸盐岩建造、藻纹层藻团粒碳酸盐岩建造 、礁碳酸盐岩建造、沥青质碳酸盐岩建造、砾屑灰岩 建造、硅质团块-条带碳酸盐岩建造、硅质灰岩建造、 瘤状碳酸盐岩建造、白云质灰岩-白云岩建造、磷质岩 建造。 陆缘斜坡环境：陆源碎屑浊积岩建造、碳酸盐岩浊 积岩建造、滑混岩建造、火山碎屑沉积建造、等深积 岩建造。 陆内裂谷
4、环境：粉砂岩-泥岩建造、长石石英砂岩建造、复成分砾 岩建造、滑混岩建造、陆源碎屑浊积岩建造、碳酸盐岩浊积岩建 造、火山碎屑浊积岩建造、双峰系列火山岩建造。 大陆边缘裂谷环境：粉砂岩-泥岩建造、有机质泥岩建造、长石石 英砂岩建造、复成分砾岩建造、礁碳酸盐岩建造、沥青质碳酸盐 岩建造、陆源碎屑浊积岩建造、滑混岩建造、碳酸盐岩浊积岩建 造、火山碎屑浊积岩建造、双峰系列火山岩建造。 坳陷盆地环境：石英砂砾岩建造、铝土质岩建造、含煤碎屑岩建 造、炭质泥岩-油页岩建造、泥晶灰岩-泥灰岩建造、蒸发岩建造 。 断陷盆地环境：复成分砂砾岩建造、复成分粉砂岩-泥岩建造、杂 砂岩建造、含煤碎屑岩建造、蒸发岩建造、火
5、山碎屑沉积建造、 碱性火山岩建造、碱玄岩建造、双峰系列火山岩建造。 拉分盆地环境：粉砂岩-泥岩建造、杂砂岩建造、复成分砾岩建造 、火山碎屑沉积建造、火山碎屑浊积岩建造、陆源碎屑浊积岩建 造、炭质泥岩-油页岩建造。 前陆盆地环境：磨拉石建造（长石石英砂岩建造、复成分砾岩建造 、陆源碎屑浊积岩建造）。 岛弧环境：钙碱性碱性火山岩建造、火山碎屑岩建造、陆源碎屑 浊积岩建造。 海沟增生柱环境：混杂堆积，包括滑塌沉积、大洋板块表面铲刮 下来的物质（包括洋壳表面的覆盖物、洋壳、洋岛、海山及大陆碎 块等） 洋岛环境：洋岛型大洋拉斑玄武岩建造、海山碳酸盐岩建造 洋盆环境：大洋拉斑玄武岩建造、远洋放射虫硅质岩建
6、造。 洋壳剖面（蛇绿岩组合) 1.远海深水沉积物：含放射虫、有孔虫的硅 质岩、泥岩、凝灰岩或深海浊积岩； 2.枕状玄武质熔岩（海底喷发产物）； 3.辉长辉绿质岩墙群； 4.堆积杂岩，块状辉长岩； 5.超铁镁质橄榄岩，通常是地幔物质。 以地质、地球物理、地球化学等资料为基础 以构造为主线的多学科研究方法 不同时期、不同构造单元地质综合对比研究 区域大地构造形成演化过程及动力学探讨 地层系统及其研究 地层系统时空分布 地层关系及其地质事件 地层研究 沉积组合、结构构造研究 沉积相环境及古地理分布 沉积盆地成因分析 沉积作用研究 几何学、运动学研究 流变学研究 构造序列及年代学研究 构造动力学研究
7、构造作用研究 岩浆组合及系列 岩浆作用方式及动力 岩浆作用构造环境 岩浆作用研究 变质岩组合及关系 变质温压及PTt轨迹 变质作用及构造背景 变质作用研究 典型矿床地质地球化学 矿床成矿系列研究 成矿动力学研究 成矿作用研究 地质作用研究 区域地球化学研究 不同岩石组合地球化学特征 构造环境示踪信息 地球化学研究 地球物理场纵横向特征研究 地表及深部结构构造研究 地球物理研究 区域大地构造研究基本内容 二、构造分析 几何学运动学流变学动力学年代学 以地质、地球物理、地球化学等资料为基础 以构造为主线的多学科研究方法 不同时期、不同构造单元地质综合对比研究 区域大地构造形成演化过程及动力学探讨
8、地层系统及其研究 地层系统时空分布 地层关系及其地质事件 地层研究 沉积组合、结构构造研究 沉积相环境及古地理分布 沉积盆地成因分析 沉积作用研究 几何学、运动学研究 流变学研究 构造序列及年代学研究 构造动力学研究 构造作用研究 岩浆组合及系列 岩浆作用方式及动力 岩浆作用构造环境 岩浆作用研究 变质岩组合及关系 变质温压及PTt轨迹 变质作用及构造背景 变质作用研究 典型矿床地质地球化学 矿床成矿系列研究 成矿动力学研究 成矿作用研究 地质作用研究 区域地球化学研究 不同岩石组合地球化学特征 构造环境示踪信息 地球化学研究 地球物理场纵横向特征研究 地表及深部结构构造研究 地球物理研究 区
9、域大地构造研究基本内容 三、岩浆作用分析 （岩石圈深部过程探针） （一）火山岩的研究 建立火山岩岩石地层层序 根据沉积或喷发叠复或横向变化关系、喷发旋 回、喷发韵律、岩浆演化特点综合考虑，正确 建立岩石地层层序，合理划分正式与非正式岩 石地层单位。 确定火山活动时代 通过寻找沉积岩夹层中的化石，为地层时代对 比提供依据，在无化石的情况下，采集同位素 年龄样品确定其喷发时代。 研究火山作用的大地构造环境 研究与火山活动有关的地质构造特征，结合 火山岩岩石学、岩石化学、岩石地球化学以 及相关的沉积岩性岩相特点和岩浆侵入活动 等资料，探讨火山作用的大地构造环境 侵入体形态、组成结构研究 包括侵入岩体
10、的产状、规模、岩石类型、矿物成分、结构、 岩石化学、岩石地球化学、稳定同位素、形成的温压条件或深度 、岩体原生和变形构造、剥蚀情况、接触关系性质和产状、脉岩 和包体、流体（成分、形态、分布、含量等）特征。 侵入岩时代的确定 根据有关地层和岩体的相互关系及同位素测年手段确定其侵 入时代。 研究就位机制、构造环境、 区域岩浆演化及成矿作用 在综合研究不同类型侵入岩资料的基础上，研究其就位机制 探讨各类侵入岩形成的构造环境，建立区域岩浆演化旋回或序列 ，探讨岩浆活动的演化历史及其与成矿作用的关系。 （二） 侵入岩研究 以地质、地球物理、地球化学等资料为基础 以构造为主线的多学科研究方法 不同时期、不
11、同构造单元地质综合对比研究 区域大地构造形成演化过程及动力学探讨 地层系统及其研究 地层系统时空分布 地层关系及其地质事件 地层研究 沉积组合、结构构造研究 沉积相环境及古地理分布 沉积盆地成因分析 沉积作用研究 几何学、运动学研究 流变学研究 构造序列及年代学研究 构造动力学研究 构造作用研究 岩浆组合及系列 岩浆作用方式及动力 岩浆作用构造环境 岩浆作用研究 变质岩组合及关系 变质温压及PTt轨迹 变质作用及构造背景 变质作用研究 典型矿床地质地球化学 矿床成矿系列研究 成矿动力学研究 成矿作用研究 地质作用研究 区域地球化学研究 不同岩石组合地球化学特征 构造环境示踪信息 地球化学研究
12、地球物理场纵横向特征研究 地表及深部结构构造研究 地球物理研究 区域大地构造研究基本内容 四 变质作用分析 四 变质作用分析 变质岩系是在一定大地构造环境下形成的不同 成因类型的原岩建造在地壳演化过程中经受多 期构造变形、变质作用改造的产物。 区域大地构造研究中必须对区域变质岩的原岩 成分、建造类型及其后期变质、变形叠加改造 的特点，以及与岩浆岩作用和成矿作用的关系 等进行综合，获取有关区域大地构造演化中的 热历史和热动力过程信息。 变质作用PTtD轨迹研究 P-T-t轨迹的重建需要尽可能完整地建立起整个变质过程序列和成分演化序 列。过程分析的性质贯穿野外地质调查阶段、室内的岩相学矿物成分分
13、析阶段、温度压力计算阶段和轨迹的解释阶段，并要求研究者同时具备 构造地质学、大地构造学、矿物学岩石学、岩石物理化学、同位素地质 年代学等知识。 基本工作步骤： 1、明确研究对象所在的大地构造单元和大体的演化历史； 2、建立研究对象的构造变形序列； 3、建立和划分研究对象的变质相和变质相系; 4、选取典型露头，采集能反映变质变形的样品，样品所属的岩石类型应是 包含变质历史信息的泥质变质岩和基性变质岩类，钙质变质岩类也可以 参考; 5、室内进行细致的岩相学研究，着重核实变质变形关系，完善变质变形序 列，特别注意变斑晶矿物与基质的关系和变斑晶有无结构环带，注意发 现变质矿物之间的转变反应的结构关系，
14、建立变质反应序列; 6、对相应的矿物序列中不同世代的矿物进行系统的矿物成分分析 ，尤其注意微区成分和变斑晶矿物，特别是石榴石和斜长石、角 闪石和辉石等矿物的剖面成分分析。对矿物世代单一变质矿物的 成分环带分析对揭示岩石的温压历史帮助极大； 7、计算不同世代的温压条件，有可能时可利用石榴石的环带成分 计算温压序列，然后将同一过程的温度压力点连结起来，在描绘 p-T轨迹时，应结合一些变质反应对轨迹的运动趋势进行限制， 在大多数情况下，完整地建立P-T轨迹是不可能的；往往我们只 能获得其中的一段，而这样的一段轨迹对于分析变质一构造演化 的关系亦具有重要的参考价值。 8、PT轨迹的时间校正 9、将P-
15、T-t轨迹与具体的构造变形序列相联系，建立P-T-t-D轨迹 Clockwise P-T-t Path Ultra-high Pressure MetamorphismUltra-high Pressure Metamorphism Liou et al. (2007). Proc. Natl Acad. Sci., 104, 9116-9121.Liou et al. (2007). Proc. Natl Acad. Sci., 104, 9116-9121. Ultra-high Pressure MetamorphismUltra-high Pressure Metamorphism L
16、iou et al. (2000). Science, 287, 1215-1216.Liou et al. (2000). Science, 287, 1215-1216. Counter-clockwise Paths in HP and LP Granulite Terranes 以地质、地球物理、地球化学等资料为基础 以构造为主线的多学科研究方法 不同时期、不同构造单元地质综合对比研究 区域大地构造形成演化过程及动力学探讨 地层系统及其研究 地层系统时空分布 地层关系及其地质事件 地层研究 沉积组合、结构构造研究 沉积相环境及古地理分布 沉积盆地成因分析 沉积作用研究 几何学、运动学研究 流变学研究 构造序列及年代学研究 构造动力学研究 构造作用研究 岩浆组合及系列 岩浆作用方式及动力 岩浆作用构造环境 岩浆作用研究 变质岩组合及关系 变质温压及PTt轨迹 变质作用及构造背景 变质作用研究 典型矿床地质地球化学 矿床成矿系列研究 成矿动力学研究 成矿作用研究 地质作用研究 区域地球化学研究 不同岩石组合地球化学特征 构造环
