孔华+唐宇蔷+许明珠+赵佳进
摘 要：扼要介绍了结构地质学课程相关常识节点的教育领会，以为该课程的教育特色有别于其他学科，户外是结构地质研讨的天然实验室，户外结构几许学的查询剖析是结构地质研讨的根底，需求结合结构年代学及大地结构布景讨论结构运动学及动力学特征。
要害词：结构地质学;流变;断层辨认;层间劈理;液压致裂
结构地质学是地质类专业的必修课程。结构地质学是与物理力学亲近相关的学科，结构地质学特别着重标准的概念，大标准能够粗线条，如大地结构的分区，小标准就是需求详尽的查询，本科教育首要侧重于中小标准的结构类型。结构现象是地质体受力变形的成果，因为物体的受力状况差异，所以构成不同的结构类型，这些结构现象能够千姿百态，改变万千，但都能够概括到教材中所讲的几类。如原生结构类的堆积结构和岩浆岩体的原生结构，次生结构则是结构地质学课程教材中要点解说的内容，如褶皱、节理及断层，这其间褶皱以其几许形状而易于了解和承受，而断层则不那么简略领会和判别。经过几年的教育实践，领会有以下几点。
一、教育全体思路
1.根本概念解说
首先要解说根本的概念术语，让学生知道哪些是归于结构现象，这些现象根本的几许学特征是什么，以及它们的根本分类。常常咱们在硕士生招生面试时分问及各种结构的分类问题，答复效果差强人意，显现学生对这些结构类型的了解尚不行深化，或许课堂上没有直观感性知道。个人以为专业名词概念仍然是最根本的，这是学习的根本规律，要求先回忆，再了解，这是现在遍及的方法。
2.着重实践教育
其次结构教育进程中有必要要着重实践，耳听为虚，眼见为实。举个比方，关于雁列节理的摆放方法（如左行右列，右行左列，右行右列，左行左列），学生欠好承受，在户外现场针对雁列脉的解说则能起到事半功倍的功效，因为能够现场比画判别。在带实习的进程中，了解到学生对结构现象其实是很感兴趣的，有些结构现象能够说是非常生动的图像，比方说褶皱岩层在人们印象中是严寒的，强硬的，但是居然构成各种曲折的形状，是什么力气如此强壮？比方华山千尺幢的笔直节理是怎么构成的？在这些巧夺天工的结构变形现象背面能够幻想最初岩石遭到了多么强壮的应力效果，当然这些永久性的变形结构的构成非一日之功，特别褶皱，是长时间缓慢变形的成果，这也是流变的体现。
二、教育内容侧要点
1.关于开裂结构的教育
节理和断层都归于开裂裂隙（fracture）。开裂面的性质能够协助判别是张节理仍是剪节理。断层往往具有多个（组）决裂面，所以断层要比节理凌乱的多，首要在于其决裂后的凌乱变形史，因为沿断层面的旋转运动，所以断层的效应要凌乱得多，断层的二元结构是对岩石在不同结构层次变形的直观反映。在户外结构地质研讨中咱们查询断层效应首先是从地质图上发现和了解的，大型断层对成岩成矿的操控是非常显着的，户外所见断层带产状凌乱及逢沟必断的谚语也比较直观地反映了对断层活动特色的知道。关于断层的户外查询，在带学生户外实习进程中，首先是要学生从凌乱的产状概括出首要的延伸方向即断层的走向，而要做到这一点，有必要找到断层的鸿沟，因为构成岩石开裂的能量毕竟是有限的，开裂不或许无限扩展，在横向（宽度）和延伸（走向）都有结尾。因为开裂活动依靠的是能量的开释，能量大则扩展顺畅，宽度长度都大，能量大是能够发作许多分支，结尾能量衰减，则会发作缩短复合现象。开裂的屡次活动则会发作复合脉或许使断层岩的形状发作显着改变，特别是粒度的改变显着，不管是脆性断层或耐性断层，断层岩的细粒化是首要的，当然在耐性断层后期会有蜕变重结晶，即先细化后成长如结构片岩（结构片麻岩）等。
2.关于劈理、线理的教育
劈理是一组密布的平行面，有时分在户外咱们关于断层劈理常用片理面来描绘，破劈理常与剪节理分不清，在户外有些断层是由节理密布带开展而来，这样的节理常有破劈理的特色，断层的体现也常常以片理化带的方法出现，这种平行的裂隙面明显是断层面剪切滑动的成果，或许体现为揉捏片理化带。开裂劈理与主断层面有夹角，反映断层运动中的旋转特征，锐角指示对盘运动方向，片理化带往往代表了断层带的全体产状。在褶皱发育区域也常见到层间劈理，能够协助判别地层的层序及转机端方位。这些理论常识在课本上是平面的，在户外却是鲜活的、立体的。比方咱们依据擦痕和阶步来判别断层的性质，在课堂上解说学生往往了解不透，在户外却能针对详细擦痕现象解说得比较清楚，比方会触及线状结构的产状，擦痕一般是侧伏的，现场丈量侧伏角、侧伏向，并就此判别断层的运动性质，是左行右行仍是正逆断层，都能一览无余，只需解说一遍，学生就能够有深刻印象。擦痕上常有一些低温的滑抹晶体，也是一种线理结构，所以这种结构形象从形状到成因都能够体系地了解，户外真正是结构地质研讨的天然实验室。关于线理结构的了解，线理产出往往与褶皱有关，大型B线理平行于褶皱纽带方向如窗棂结构和石腊肠结构，尽管受力方法不一致，但线理延伸方向均平行于运动学的B轴方向。杆状结构的石英棒往往是蜕变分异的成果，含硅质的岩石在浅蜕变进程中蜕变分异构成硅质组分的相对会集运移，且沿着应变椭球体的B轴方向延伸，其实这是结构化学效果的成果或许是压溶效果的成果，力学效果堆集的物理能转变成化学势能然后驱动物质的溶解搬迁和沉积，也能够称之为动力分异结晶效果。
3.关于流变学内容的教育
岩石流变学现在已成结构地质学的前沿，怎么了解和研讨流变学，这是教育的难题。褶皱、劈理都是塑性流变的成果，流劈理讲的是物质组成的重新摆放，是在激烈变形（应变）下的成果，活动变形特别着重微观的塑性变形机制，这是显微结构地质学研讨的内容。岩石的力学性质跟着深度的改变而改变，这是不同层次岩石变形差异的根本原因。全体上着重岩石在浅部层次是脆性的，深部会发作耐性变形即塑性变形，咱们在地表看到许多的节理或许开裂变形是岩石抬升出露到浅部地表发作的变形，一般是比较晚期的变形，像褶皱这样显现激烈塑形变形的结构踪迹，其构成时期一般处于必定的深度，是岩石耐性条件下的变形产品，能够说褶皱的构成进程能够查询，开裂却是瞬间裂开的，不过二者都是长时间受力的反映，都是应变会集开释的成果。断层片理化带代表了强应变带，反映断层性质有耐性特征，假如S-C面理发育就能够称之为耐性断层（剪切带），其实褶皱也有触摸应变带，应变带的宽度首要受强硬层的主导，强硬层的势力范围就是应变带的宽度，所以不管开裂结构或褶皱结构都是一种力学变形效应，是有鸿沟的，再跳过鸿沟就进入正常的未变形的岩石。当然造山带褶皱变形很激烈，会使得卷进的地层都发作激烈的变形。决裂变形特别节理都是脆性变形，褶皱是活动曲折变形，耐性断层也是活动变形，是一种黏滞变形，所以褶皱的描绘中有黏度的概念，是一种全体的塑形变形。只需不强行拉断，会黏结在一起，这就是物体的黏性或延展性（耐性），物体曲折而不开裂阐明耐性好（黏性好）。endprint
三、科研实践中对成矿结构的了解
结构现象户外查询的重要性还反映在对实践地质问题的研讨上。在成矿结构的研讨中，常会说到导矿结构，一般指的是大开裂，因为成矿藏质或流体是来历于深部的，尽管地球化学同位素研讨显现或许有大气降水的参加，但流体主体仍是深部来历的，因为地球内部的水是巨量的，现在许多研讨乃至以为地幔流体参加了成矿，深部存在巨大的流体库是不争的现实，地球化学块体中的成矿元素长时间遭到这些流体的淋溶，所以有用元素的浓度添加，构成了成矿流体，既然是流体就会活动，各类结构裂隙就为流体的活动供给了空间，这就是导矿结构，从矿床学的视点来说源、运、储是成矿效果的三个节点，容矿结构供给了矿质沉积的空间场所，也就是咱们看到的矿床方位。有时分咱们会犯“骑驴找驴”的过错，知道矿床在哪里，矿体在哪里，却不知道控矿结构在哪里，明显对容矿结构的了解还仅仅逗留于外表。实践上从咱们的实践来看结构踪迹怎么找寻，只需看矿床的空间方位，这也就是矿床大地结构或矿床（矿田）结构研讨的魂灵地点。咱们看到的矿床实践都处在结构的节点上，特别是几组开裂的交汇处，如同打疫苗画十字相同，这样的（成矿）效果最好，各个方向的流体都能够聚集到这个节点上。然后有利于成矿。再比方板块结构对成矿的操控，环太平洋的斑岩铜金成矿带，显现会聚布景下地壳重熔构成的酸性岩浆对成矿的限制效果，大的结构布景限制了成矿类型。中小标准的断层及褶皱节理层间裂隙往往是直接操控矿体的结构，特别是岩性的分层界面，如硅-钙面是化学分界面，是酸碱界面，流体中矿质的溶解度遭到酸碱度（pH值）的影响较大，溶解度大呈流体溶解态，溶解度小呈沉积态。岩性分界面也是力学界面，易于构成裂隙空间，力学和化学两层界面性质决议了沉积场所。所以成矿结构的研讨有必要结合矿体的特征来剖析，特别是矿体的三维形状体现，往往有反映矿床成因的奇效。比方咱们最近在湘西花垣整装勘查区的研讨，研讨区的含矿地层为下寒武统的清虚洞组的礁灰岩，地层产状陡峭得量不到产状，所以该区古生代以来的结构运动首要是笔直升降运动，水平揉捏变形明显非常弱小。该矿床长时间以来以为是层控型矿床，咱们经过户外查询发现矿体产状有似层状及脉状矿体两种类型，似层状矿体的富矿体出现团包状或透镜状，且一般旁侧都有陡倾脉状矿化随同。脉状矿体有流体液压致裂的现象，角砾岩的胶结物有方解石型，白云石型及重晶石型，显现有不同成分的流体从深部上升。因而咱们提出后生热液成矿的新观念，并指出陡倾脉是深部流体的运移通道，是对矿床成因的新解说，咱们提出的要害成矿要素就是礁灰岩加开裂结构二者复合地段是有利的成矿部位，这关于辅导深边部找矿猜测具有重要的含义。
要讲好结构地质学课程非常不易，首要是结构过于笼统，不像岩石矿藏在室内就能够很好地研讨，课本上的图解都是平面的，实践地质体的结构是三维立体的。怎么从笼统到具象，仅有的途径是户外查询，这是结构学科不同于矿藏学岩石学矿床学的根本原因。因为户外查询的艰苦性，特别是结构研讨描绘性的表述居多，往往不能宣布高水平论文，所以近些年来结构学科的人才流失严峻，地质专业的学生大都不愿意从事结构方向的研讨。结构问题就像是疑难杂症，同一结构现象常有不同的争辩，比方断层性质的判别，多期活动常构成正、逆性质的转化，所以单纯说是正断层或是逆断层是过于简略的。结构地质学常识的学习非一日之功，特别是了解和运用结构地质学常识去处理实践的工程问题和找矿实践需求长时间的堆集和考虑。常常在户外看到的现象是孤立的，有必要要放到一个布景中去考虑，也就是情境中去考虑，这样才干不犯以偏概全或许盲人摸象的过错。常常咱们提出一个理论模型，是需求寻觅一系列依据做支撑的，而且重复批改理论模型。结构地质的学习需求结壮的情绪，现在地学界对地球化学的研讨推重比较盛行，所以在平行学科中地球化学类的学科开展很快，而传统的结构学和岩石学开展则大大滞后，这是需求改变的。万天丰发文慨叹现在结构地质学究竟怎么啦;在2012年武汉举行的全国第四届结构地质会议上，许多结构地质界的长辈也大声疾呼要注重传统的结构几许学的研讨。能够说没有户外查询的结构研讨是无本之木，户外查询是根底，室内结合结构年代学断定不同期结构活动的年代，树立结构时空演化史，户外和室内二者有机结合才干相辅相成，发作扩大效应。
参考文献：
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[2] 万天丰. 怎么了，结构地质学[J]. 天然杂志，2008，30（4）：216-222.
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[责任编辑：余大品]endprint
