《地质力学》教学大纲

qiang · 发表于 2009-11-26 14:26

《地质力学》教学大纲
课程编号：0706422010
课程名称：地质力学
课程英文名称：GEOMECHANICS
总学时数：32
学    分  ：1.5
编  写  人  ：张宝福
一、课程目的与要求
运用地质力学的原理和方法，通过对地质构造的系统研究，建立构造体系及构造应力场，进而研究地壳运动的统一问题，追索地壳构造力的作用方式，揭示地壳运动的规律，探讨地壳运动的方式、方向和动力来源，开辟研究地壳运动起源的新途径，培养高层次区域构造全球构造研究人才。
地质力学根据构造体系和构造应力场分析，提出地壳运动以水平运动为主的观点，把地壳运动的方式归纳为径向的和纬向的水平运动，提出产生这种地壳运动方式的原因是在重力控制下的地球自转惯性离心力，惯性离心力又起源于地球自转速度的变化。而地壳运动是控制地球自转速度的自动机制。
运用地质力学的原理和方法，依据构造体系的特征和规律，指导生产实践，培养地质找矿，工程地质和水文地质，地震地质和地热地质等工作的高级技术人员。
二、课程简介
地质力学是运用力学原理研究地壳构造和地壳运动规律的科学。地质力学的研究对象是地壳上不同尺度的地质构造现象—从显微构造到岩石圈结构。其内容包括：研究各种构造形迹的力学性质；划分构造形迹的序次和等级；确立构造体系和构造型式；研究全球构造体系分布及其时空演化规律；研究典型构造型式的构造应力场；分析构造体系的复合和联合的构造体系；根据全球构造体系的分布规律及其构造应力场分布特征推导地壳运动的方式和方向从而探讨地壳运动的起源和动力来源的问题。地质力学在找矿勘探、水文地质和工程地质以及地震地质等生产实践方面的应用也是本课程的重要组成部分。
         An Introduction to Geomechanics
Geomechanics is a branch of geology to deal with the laws of crustal structures and crustal movement. It deals with structural phenomena in different scales from microstructure to lithosphere texture. It deals with the mechanical properties of structural features, divides generation ang order of structural features, establishes structural systems and structural patterns, study distributional and evolutional laws of global tectonic systems and structural stress field for different structural patterns, analyzes the compound and combined types of structural systems,  discusses the form and direction of crustal movement according to the distributional lows of global structural systems and their structural stress fields and sums up the origin of crustal movement and tectonic force. The application of geomechanics to mineral exploration,engineering geology and geohydrology as well as seismic geology are also the main contents of geomechanics.

三、课程内容与学时分配
1.导论：（0.5~1.0学时）
讲述地质力学的主要内容，目的和方向，地质力学的起源、工作步骤与方法，发展及前景。
2.第一章：构造形迹的力学性质鉴定（3学时）
讲述构造形迹、结构要素及结构面的概念；构造形迹力学性质分类方法，构造形迹的特征；压性、张性及扭性构造形迹的宏观标志。
3.第二章：构造形迹的序次和等级（2学时）
讲述构造形迹序次的概念，等级的概念，序次和等级的划分，序次与等级的研究意义，序次和等级的关系。
4.第三章：确定构造体系（1.5学时）
讲述构造体系与构造型式的概念，确定构造体系的原则及注意事项，构造体系的分类。
5.第四章：纬向构造体系和经向构造体系（4学时）
讲述纬向构造体系的基本组成特征及其全球分布的特征，我国主要的纬向构造带。
讲述经向构造体系的基本组成特征及其全球分布的规律性，我国的经向构造带分布及其特征。
6.第五章：直扭构造体系（3学时）
讲述直扭构造体系型式，多字型、山字型、棋盘格和入字型的基本组成特征。我国的新华夏系、河西系、祁吕贺兰山字型的组成特征与分布。
7.第六章：旋扭构造体系（3学时）
讲述旋扭构造的基本组成特征及成因，旋扭构造体系的力学性质和旋扭运动方向。介绍帚状构造、莲花状构造、涡轮状构造、“S”型构造的基本组成特征。
8.第七章：构造体系间的复合与联合（3学时）
讲述构造体系复合与联合的概念，复合的主要类型。复合与联合的研究意义，确定构造体系的形成时期。
9.第八章：构造体系研究的其它方面和方法（1学时）
讲述活动构造体系的含义及我国的主要活动构造体系。介绍和用遥感方法，地球物理方法研究构造体系。
10.第九章：地壳运动问题（1学时）
讲述地壳运动的动力来源，纬向构造体系和经向构造体系的成因动力作用方式，地球自转角速度的变化依据，地球自转角速度变化的原因，关于地壳运动的时期，地壳运动的方式和方向。
11.实习课（8学时）主要分析构造体系图，在地质图上，从不同方向、不同性质的构造形迹分析入手，分析它们的内在联系及组合规律，确定应力场及动力作用方式，建立构造体系型式。共4次课，分析纬向构造体系或经向构造体系图，多字型构造地质图，旋扭构造体系图及复合构造体系图（详见地质力学试验大纲）
四、教材及参考书
1.地质力学（王林祥、王成金，1989）
2.地质力学概论（李四光）
3.地质力学方法（李四光）
4.岩石力学性质与构造应力场（陈子光，地质出版社，1986）
5.全球构造应力场理论与应用（王成金、梁一鸿，长春出版社，1994）
6.地球自转速率变化引起的全球应力场（王连捷等，地质力学学报，1997）

《地质力学》试验教学大纲
课程代码：0706422010
课程名称：地质力学试验
课程英文名称：GEOMECHANICS EXPERIMENT
课内学时：8
学    分：
编  写  人  ：张宝福
一、实验教学的目的与要求
“地质力学”是一门实践性非常强的地质理论课，“地质力学试验”是依据“地质力学”教学大纲的基本要求：运用地质力学的原理和方法，培养地质找矿，工程地质，水文地质，地震地质和地热地质等研究工作的高级人才的需要而设定。“地质力学试验”是“地质力学”理论教学过程中必要和重要的环节，其基本要求是：通过对地质图件的综合分析与编制，达到对构造体系型式的组成特征及分布规律性与地壳运动的统一性认识，启发学生综合分析问题的能力、创新能力和解决问题的能力。
二、实验课简介
“地质力学试验”的内容：主要是通过对地质图件的综合分析与编写读图报告，运用地质力学的理论方法确定构造体系。建立构造应力场及构造体系的形成时期，发展演化特征。按课程总学时数共安排四次实习课（详见实验课内容与学时分配部分）。
通过对四幅图件中地质体的分布，产状变化，接触关系，及不同方向，不同规模，不同力学性质，不同序次的构造形迹的组合方式的系统分析，确定纬向或经向构造体系的组合规律及构造应力场的作用方式；确定扭动构造体系的组合特征及构造应力场的作用方式；确定构造体系的复合关系，构造体系的发展演化及形成时期。
三、实验课内容及学时分配
适用专业及编号地质、勘查
总学时/实验学时                30/8
序号试验项目内容提要学
时试验要求试验类型备
注
1 纬向或经向构造体系分析分析地层的分布，产状变化与接触关系，构造形迹的力学性质，运动方式及组合规律
2
2 直扭构造体系型式（多字型或山字型）分析构造形迹的特征，力学性质及组合型式、应力作用方式，确定构造体系
2
3 旋扭构造体系（帚状构造）分析构造形迹的形态特征组合方式运动方式，确定构造体系
2
4 构造体系复合分析确定构造体系型式，分析构造体系复合特征，构造体系的形成时期
2
《地质力学》教学大纲
课程编号：0706422010
总学时数：18
学分：
开设对象：地质学专业
一、教学目的要求
运用地质力学的原理和方法，通过对地质构造的系统研究，建立构造体系及构造应力场，进而研究地壳运动的统一问题，追索地壳构造力的作用方式，揭示地壳运动的规律，探讨地壳运动的方式、方向和动力来源，开辟研究地壳运动起源的新途径，培养高层次区域构造全球构造研究人才。
地质力学根据构造体系和构造应力场分析，提出地壳运动以水平运动为主的观点，把地壳运动的方式归纳为径向的和纬向的水平运动，提出产生这种地壳运动方式的原因是在重力控制下的地球自转惯性离心力，惯性离心力又起源于地球自转速度的变化。而地壳运动是控制地球自转速度的自动机制。
运用地质力学的原理和方法，依据构造体系的特征和规律，指导生产实践，培养地质找矿，工程地质和水文地质，地震地质和地热地质等工作的高级技术人员。
二、课程简介
地质力学研究包括建造和改造两个方面并强调改造对建造的控制作用。即强调详细观察和描述构造形态特征，更强调鉴定每种构造形迹的力学属性，从单个到全部构造形迹的研究，研究它们之间的内在成因联系，划分构造形迹的序次，分析不同方向，不同力学性质和不同序次的构造形迹的分布、排列组合规律，确立构造体系型式。运用构造体系的特征和它们的规律性来认识区域的和全球的地质构造特征和规律。
地质力学的主要内容包括七个方面
1.鉴定每一种构造形迹的力学性质；
2.辨别各种构造形迹的序次和等级；
3.确定构造体系和它的范围；
4.划分巨型构造体系，鉴定构造型式；
5.分析构造体系间的联合和复合；
6.探讨岩石力学性质和各种类型构造体系的应力活动方式；
7.用适当的材料进行构造模拟实验研究；
三、教学内容学时分配
1.导论：（0.5学时）
讲述地质力学的主要内容，目的和方向，地质力学的起源、发展及前景。
2.第一章：构造形迹的力学性质鉴定（3学时）
讲述构造形迹、结构要素及结构面的概念；构造形迹力学性质分类方法，构造形迹的特征；压性、张性及扭性构造形迹的宏观标志。
3.第二章：构造形迹的序次和等级（1.0学时）
讲述构造形迹序次的概念，等级的概念，序次和等级的划分，序次与等级的研究意义，序次和等级的关系。
4.第三章：确定构造体系（1.0学时）
讲述构造体系与构造型式的概念，确定构造体系的原则及注意事项，构造体系的分类。
5.第四章：纬向构造体系和经向构造体系（4.0学时）
讲述纬向构造体系的基本组成特征及其全球分布的特征，我国主要的纬向构造带。
讲述经向构造体系的基本组成特征及其全球分布的规律性，我国的经向构造带分布及其特征。
6.第五章：直扭构造体系（1.5学时）
讲述直扭构造体系型式，多字型、山字型、棋盘格和入字型的基本组成特征。我国的新华夏系、河西系、祁吕贺兰山字型的组成特征与分布。
7.第六章：旋扭构造体系（2.0学时）
讲述旋扭构造的基本组成特征及成因，旋扭构造体系的力学性质和旋扭运动方向。介绍帚状构造、莲花状构造、涡轮状构造、“S”型构造的基本组成特征。
8.第七章：构造体系间的复合与联合（3.0学时）
讲述构造体系复合与联合的概念，复合的主要类型。复合与联合的研究意义，确定构造体系的形成时期。
9.第八章：构造体系研究的其它方面和方法（1.0学时）
讲述活动构造体系的含义及我国的主要活动构造体系。介绍和用遥感方法，地球物理方法研究构造体系。
10.第九章：地壳运动问题（1.0学时）
讲述地壳运动的动力来源，纬向构造体系和经向构造体系的成因动力作用方式，地球自转角速度的变化依据，地球自转角速度变化的原因，关于地壳运动的时期，地壳运动的方式和方向。
四、教材及参考书
1.地质力学（王林祥、王成金，1989）
2.地质力学概论（李四光）
3.地质力学方法（李四光）
4.岩石力学性质与构造应力场（陈子光，地质出版社，1986）
5.全球构造应力场理论与应用（王成金、梁一鸿，长春出版社，1994）
6.地球自转速率变化引起的全球应力场（王连捷等，地质力学学报，1997）