本教材在系統(tǒng)論述構(gòu)造地質(zhì)學(xué)基本理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的發(fā)展,介紹了各種主要地質(zhì)構(gòu)造(線理、劈理、節(jié)理、褶皺和斷層等)的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特征和相關(guān)研究方法。教材廣泛參考了國(guó)內(nèi)外不同版本的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教材和相關(guān)文獻(xiàn),力圖全面反映構(gòu)造地質(zhì)學(xué)近年來(lái)的重要進(jìn)展。為了適應(yīng)不同學(xué)習(xí)者的需求,教材對(duì)章節(jié)編排和主要內(nèi)容做了統(tǒng)籌考慮。與現(xiàn)行教材相比,增加了新構(gòu)造、流變學(xué)和不同構(gòu)造環(huán)境下地質(zhì)構(gòu)造組合等章節(jié),供學(xué)習(xí)者選擇使用。為了便于教學(xué),本教材編制了一套構(gòu)造地質(zhì)學(xué)室內(nèi)實(shí)習(xí)圖件。
本書(shū)是西北大學(xué)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)國(guó)家精品資源共享課程建設(shè)教材,共包括十三章和十二個(gè)室內(nèi)實(shí)習(xí)。本書(shū)的主導(dǎo)思想是盡可能全面反映構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要內(nèi)容和當(dāng)前的主要研究進(jìn)展,以便給學(xué)習(xí)者提供一本內(nèi)容全面、資料豐富的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教材和工具書(shū)。為了適應(yīng)當(dāng)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)與科研需要,教材在系統(tǒng)介紹應(yīng)力、應(yīng)變、線理、節(jié)理、褶皺、斷層等基本內(nèi)容的基礎(chǔ)之上,增加了“新構(gòu)造與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)”“不同構(gòu)造環(huán)境下的地質(zhì)構(gòu)造組合”和“流變學(xué)與巖石塑性變形”等章節(jié)。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)室內(nèi)實(shí)習(xí)材料也附于書(shū)后。在使用此教材時(shí),建議授課教師根據(jù)教學(xué)需要對(duì)教材內(nèi)容適當(dāng)取舍。
本教材與數(shù)字課程密切結(jié)合,在教材邊欄標(biāo)注了一些重要知識(shí)點(diǎn)的多媒體材料和講課視頻的二維碼,使用者只要掃描二維碼,即可調(diào)出相應(yīng)的多媒體和講課視頻。此外,本教材在印刷時(shí)還對(duì)重點(diǎn)闡述的專業(yè)術(shù)語(yǔ)突出顯示,方便使用者快速了解相應(yīng)章節(jié)的主要知識(shí)點(diǎn)。
西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系歷來(lái)重視構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課程的教學(xué)與建設(shè),擁有相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。20世紀(jì)90年代在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)發(fā)了系列課程教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件,實(shí)行了教學(xué)檔案和課程資源上網(wǎng)。研制開(kāi)發(fā)的《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)概論》電子教材,于2000年由高等教育出版社出版。2003年西北大學(xué)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課程獲準(zhǔn)成為國(guó)家精品課程,2014年轉(zhuǎn)型升級(jí)為國(guó)家級(jí)精品資源共享課程。西北大學(xué)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)為教材的編寫(xiě)作了長(zhǎng)期準(zhǔn)備,結(jié)合教學(xué)與科研工作收集了大量素材。教材中使用了大量的實(shí)際例證,盡可能使構(gòu)造分析過(guò)程形象生動(dòng),淺顯易懂。近年來(lái),教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究發(fā)展,陸續(xù)編寫(xiě)研發(fā)了新的課程教學(xué)課件講義,這為本教材的編寫(xiě)提供了大量參考資料和素材。在團(tuán)隊(duì)全體成員的共同努力下,我們最終完成了這本《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》教材。
本書(shū)第一章由于在平教授編寫(xiě),第十章由梁文天博士編寫(xiě),其余各章和實(shí)習(xí)內(nèi)容由羅金海教授編寫(xiě)。于在平教授審閱了全書(shū),羅金海教授對(duì)全書(shū)統(tǒng)稿并最終定稿。
西北大學(xué)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)國(guó)家級(jí)精品資源共享課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的張國(guó)偉院士、董云鵬教授、李瑋教授、魯如魁博士、王彬博士、孫圣思博士和張菲菲博士對(duì)本教材的編寫(xiě)提出了很好的意見(jiàn)和建議。張國(guó)偉院士審閱了書(shū)稿,提出了修改意見(jiàn)和建議,并為本書(shū)撰寫(xiě)了序言。西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系王居里教授為本書(shū)提供了部分圖片并審閱了部分章節(jié),陳丹玲教授審閱了部分章節(jié),郭安林教授、張成立教授和周小虎博士提供了部分資料。作者多年以前與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)何登發(fā)教授的合作對(duì)本書(shū)章節(jié)安排和內(nèi)容編寫(xiě)都有極大幫助。北京大學(xué)張進(jìn)江教授審閱了書(shū)稿并提出了許多修改意見(jiàn)和建議。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考并引用了van der Pluijm和Marshak( 2004)、Twiss和Moores( 2007)、曾佐勛等(2008)、Ragan( 2009)、李忠權(quán)和劉順(2010)、Fossen( 2010)、劉志宏等(2011)、Davis等(2011)、宋鴻林等( 2013)編寫(xiě)的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教材。西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系對(duì)教材編寫(xiě)提供了人力和物力支持,高等教育出版社為本教材出版付出辛勤的努力。作者對(duì)此表示衷心感謝。
第一章 緒論
一、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的內(nèi)涵
二、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究方法
三、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的意義
思考題
第二章 構(gòu)造要素的產(chǎn)狀及沉積巖原生構(gòu)造
第一節(jié) 面狀和線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀及其與地形起伏之間的相互關(guān)系
一、面狀和線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀
二、面狀構(gòu)造與地面坡向、地形等高線之間的相互關(guān)系
第二節(jié) 沉積巖原生構(gòu)造
一、層理及其識(shí)別
二、利用沉積巖層原生構(gòu)造確定巖層頂面與底面
三、軟沉積變形
第三節(jié) 地層接觸關(guān)系
一、不整合類型
二、不整合的觀察和研究
思考題
第三章 地質(zhì)構(gòu)造分析的力學(xué)基礎(chǔ)
第一節(jié) 應(yīng)力
一、外力與內(nèi)力
二、應(yīng)力與應(yīng)力狀態(tài)
第二節(jié) 應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)力狀態(tài)分析
一、物體內(nèi)部一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)
二、雙軸應(yīng)力狀態(tài)分析與應(yīng)力莫爾圓
三、三軸應(yīng)力狀態(tài)分析與應(yīng)力莫爾圓
第三節(jié) 應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)力軌跡、應(yīng)力集中
一、應(yīng)力場(chǎng)
二、應(yīng)力軌跡
三、應(yīng)力集中
第四節(jié) 地殼和巖石圈應(yīng)力場(chǎng)特征
一、多種應(yīng)力同時(shí)作用
二、構(gòu)造力和構(gòu)造應(yīng)力傳播過(guò)程中的衰減特點(diǎn)
三、板塊構(gòu)造環(huán)境決定宏觀地應(yīng)力場(chǎng)特征
四、靜巖壓力與深度
思考題
第四章 應(yīng)變與巖石變形
第一節(jié) 變形、位移與應(yīng)變
一、變形與位移
二、應(yīng)變
第二節(jié) 應(yīng)變橢球體
第三節(jié) 應(yīng)變狀態(tài)
第四節(jié) 均勻變形與非均勻變形、非旋轉(zhuǎn)變形與旋轉(zhuǎn)變形
一、均勻變形與非均勻變形
二、非旋轉(zhuǎn)變形與旋轉(zhuǎn)變形
第五節(jié) 遞進(jìn)變形
一、共軸遞進(jìn)變形
二、非共軸遞進(jìn)變形
第六節(jié) 脆性和韌一脆性巖石的變形行為
一、彈性變形
二、塑性變形
三、破裂
第七節(jié) 巖石破裂準(zhǔn)則
一、庫(kù)侖破裂準(zhǔn)則
二、格里菲斯破裂準(zhǔn)則
三、張性破裂準(zhǔn)則
第八節(jié) 影響巖石力學(xué)性質(zhì)的外部因素
一、溫度
二、圍壓
三、孔隙流體
四、時(shí)間
第九節(jié) 應(yīng)變測(cè)量
……
第五章 線理
第六章 次生面狀構(gòu)造
第七章 褶皺
第八章 節(jié)理
第九章 斷層
第十章 剪切帶和韌性剪切帶
第十一章 新構(gòu)造與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
第十二章 不同構(gòu)造環(huán)境下的地質(zhì)構(gòu)造組合
主要參考文獻(xiàn)
構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)習(xí)