第一章绪论 一、构造地质学的研究对象与内容 构造地质学是地质学的一门分支学科，主要研究对象为地壳或岩石圈的地质构造。 地质构造指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生变形，从而形成的诸如 褶皱、节理、断层、劈理以及其它各种面状和线状构造等。它是地壳中岩石的变形所形成的 构造。 构造地质学从研究范围来看大至几百、上千公里乃至全球规模，即整个地球的结构以及 地壳的巨大单元，如大陆和大洋、山脉和盆地等的形成和发展：小到组成岩石圈内各种变形 地质体的空间组合和分布规律及构造特征，即一定范围的露头上或手标本上：更小则到岩石 或矿物的内部组构等，需要借助显微镜才能观察；在深度上，则涉及到从地壳表层至地幔深 部的不同层次的构造现象。因此，对地质构造的观察研究，可以按规模大小划分为许多级别 称为“构造尺度”。构造尺度的划分是相对的，一般把构造尺度划分为巨、大、中、小、微 以至超显微等级别。不同尺度的地质构造各有其不同的研究任务和研究方法。例如，小尺度 或中尺度的地质构造观察研究通常是以野外地质调查方法入手。 构造地质学的主要任务就是要对各种变形地质体，即褶皱、断裂、面理和线理等构造现 象进行识别、描述和成因解释。 构造地质学主要以各种地质构造的产状、形态、规模、形成条件、形成机制，分布和组 合及其演化历史为研究对象，进而探讨产生地质构造的地壳运动的方式、规律和动力来源。 构造地质学还要研究沉积岩在沉积和成岩作用过程中所形成的原生构造以及沉积岩岩层的 产状和地层的接触关系等。 构造地质学研究的基本内容是阐述有关中、小尺度的地质构造的基本特征（形态、产状 分布和组合关系)及对各种构造的认识方法和分析方法。本课程的主要内容包括四大部分： 沉积岩层的产状特点及有关力学分析基础：褶皱构造的特征及研究方法：断裂构造的基本类 型以及它们的特点，大地构造的基本理论和研究方法。 二、构造地质学的研究意义及发展 理论意义：阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发有顺序，探讨地壳构造的演 化和地壳运动规律及其动力来源。构造地质学的学科发展对整个地球科学的理论建设具有重 大作用。 实际意义：应用地质构造的客观规律指导生产实践，解决矿产分布、水文地质、工程地 质、地震地质、石油地质及环境地质等方面有关的问题。 地壳中矿产的分布是受一定的地质构造控制的，成矿物质的形成和运移等成矿作用，翻 直接或间接地受地壳运动的影响，矿产的形成需要有成矿物质运移的通道和沉淀、储集的场 所，这些通道和场所与地质构造有极其密切的关系。比如石油、天然气常常分布在背斜的项 部或具圈闭条件的断裂构造中。在另一方面，许多已形成的矿产还会受到后来的地壳运动的 影响而变形
第一章 绪 论 一、构造地质学的研究对象与内容 构造地质学是地质学的一门分支学科，主要研究对象为地壳或岩石圈的地质构造。 地质构造指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生变形，从而形成的诸如 褶皱、节理、断层、劈理以及其它各种面状和线状构造等。它是地壳中岩石的变形所形成的 构造。 构造地质学从研究范围来看大至几百、上千公里乃至全球规模，即整个地球的结构以及 地壳的巨大单元，如大陆和大洋、山脉和盆地等的形成和发展；小到组成岩石圈内各种变形 地质体的空间组合和分布规律及构造特征，即一定范围的露头上或手标本上；更小则到岩石 或矿物的内部组构等，需要借助显微镜才能观察；在深度上，则涉及到从地壳表层至地幔深 部的不同层次的构造现象。因此，对地质构造的观察研究，可以按规模大小划分为许多级别， 称为“构造尺度”。构造尺度的划分是相对的，一般把构造尺度划分为巨、大、中、小、微 以至超显微等级别。不同尺度的地质构造各有其不同的研究任务和研究方法。例如，小尺度 或中尺度的地质构造观察研究通常是以野外地质调查方法入手。 构造地质学的主要任务就是要对各种变形地质体，即褶皱、断裂、面理和线理等构造现 象进行识别、描述和成因解释。 构造地质学主要以各种地质构造的产状、形态、规模、形成条件、形成机制，分布和组 合及其演化历史为研究对象，进而探讨产生地质构造的地壳运动的方式、规律和动力来源。 构造地质学还要研究沉积岩在沉积和成岩作用过程中所形成的原生构造以及沉积岩岩层的 产状和地层的接触关系等。 构造地质学研究的基本内容是阐述有关中、小尺度的地质构造的基本特征（形态、产状、 分布和组合关系）及对各种构造的认识方法和分析方法。本课程的主要内容包括四大部分： 沉积岩层的产状特点及有关力学分析基础；褶皱构造的特征及研究方法；断裂构造的基本类 型以及它们的特点，大地构造的基本理论和研究方法。 二、构造地质学的研究意义及发展 理论意义：阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序，探讨地壳构造的演 化和地壳运动规律及其动力来源。构造地质学的学科发展对整个地球科学的理论建设具有重 大作用。 实际意义：应用地质构造的客观规律指导生产实践，解决矿产分布、水文地质、工程地 质、地震地质、石油地质及环境地质等方面有关的问题。 地壳中矿产的分布是受一定的地质构造控制的，成矿物质的形成和运移等成矿作用，都 直接或间接地受地壳运动的影响，矿产的形成需要有成矿物质运移的通道和沉淀、储集的场 所，这些通道和场所与地质构造有极其密切的关系。比如石油、天然气常常分布在背斜的顶 部或具圈闭条件的断裂构造中。在另一方面，许多已形成的矿产还会受到后来的地壳运动的 影响而变形
地下水的活动和富集，与地质构造有密切关系，只有认识了地质构造特征，才能更有效 地寻找地下水。许多工程建设，首先要查明工程地区地质构造情况，对地基稳定性做出评价， 为工程设计和施工提供地质依据。例如我国的三峡水利工程、青藏铁路工程以及各高速公路 的建设等都要对其地基和周边的地质构造进行系统研究。 对于环境地质，如重大自然灾害地震、火山、山崩、滑坡、泥石流等的预防和治理， 同样需要构造研究的支持。由此可见，学习和掌握构造地质学的理论和方法是地质工作者从 事各项地质研究和生产任务的必备条件和基础。 随着现代科技日新月异，航空航天、地球物理、地球化学、电子技术和超微技术等，使 构造地质学的发展进入了一个崭新的阶段，许多新思想、新概念和新方法不断涌现，研究内 容涉及到多尺度、多层次、多体制、多因素或多成因、多类型的构造的全方位动态研究的广 阔领域。 60年代板块构造理论的问世，标志着地球动力观己取代了过去准静态的地球观，石油 构造学也进入一个新的发展阶段。石油地质学家在研究含油气区、沉积盆地的形成、构造演 化等问题时，逐渐形成了一套总体看法，建立了新的构造观。 马杏坦(1983)，根据世界构造地质学的发展，对新的构造观进行了简单的概括： 1、地球是一个高度活动体，其内部热驱动着对流，带动着板块的活动，从而建立了活 动论是人们认识、分析构造的根本思想。 2、岩石图或地壳是层圈式的，具有层图结构。这种不同构造层次之间的界面在构造变 动中起着重要的作用。同时，岩石圈在构造上、组成上和物理状态上的非均质性造成了岩石 圈的层圈横向上极不均匀，垂向上极不协调。这种特性可以成为一种构造的驱动力 3、构造变形是多种成因、多种级别、多期次形成的。多成因是指动力来源是多样化的， 如地幔对流、地球旋转、天体因素等。多种级别是构造存在不同的尺度。多期次是指地壳形 成的构造是长期的，构造发展是多幕的，其构造形成则由多种样式叠加在一起。 4、受地球动力学背景的控制，伸展构造、收缩构造、走滑构造、垂直构造共同组成了 沉积盆地内多种构造样式的基本类型。 三、构造地质学的特征及研究方法 构造地质学研究对象是地壳或岩石圈的地质构造，而绝大多数地质构造又是漫长的地质 历史过程中，历次地壳运动的产物。所以，人们既不可能直接看到当初它们变形的环境和过 程，也不可能在实验室中以同样的规模和时间过程来再造它们。所以对它们的研究，只能通 过观察，研究它们的变形遗迹一各种地质构造的形态、产状及它们之间的相互关系，并结合 其它资料加以综合分析，推测它们的受力变形的情况，进而探讨其区域应力状况及其所反映 的地壳运动的性质和特点，这种研究方法称为“反序法”，它是研究构造的一种最基本方法。 该方法的主要任务有： 1,对地质构造进行几何分析和空间分析一观察、测量、描述。 2.对地质构造进行历史分析，即阐明各类地质构造的形成时代及其发育顺序
地下水的活动和富集，与地质构造有密切关系，只有认识了地质构造特征，才能更有效 地寻找地下水。许多工程建设，首先要查明工程地区地质构造情况，对地基稳定性做出评价， 为工程设计和施工提供地质依据。例如我国的三峡水利工程、青藏铁路工程以及各高速公路 的建设等都要对其地基和周边的地质构造进行系统研究。 对于环境地质，如重大自然灾害地震、火山、山崩、滑坡、泥石流等的预防和治理， 同样需要构造研究的支持。由此可见，学习和掌握构造地质学的理论和方法是地质工作者从 事各项地质研究和生产任务的必备条件和基础。 随着现代科技日新月异，航空航天、地球物理、地球化学、电子技术和超微技术等，使 构造地质学的发展进入了一个崭新的阶段，许多新思想、新概念和新方法不断涌现，研究内 容涉及到多尺度、多层次、多体制、多因素或多成因、多类型的构造的全方位动态研究的广 阔领域。 60 年代板块构造理论的问世，标志着地球动力观已取代了过去准静态的地球观，石油 构造学也进入一个新的发展阶段。石油地质学家在研究含油气区、沉积盆地的形成、构造演 化等问题时，逐渐形成了一套总体看法，建立了新的构造观。 马杏垣（1983），根据世界构造地质学的发展，对新的构造观进行了简单的概括： 1、地球是一个高度活动体，其内部热驱动着对流，带动着板块的活动，从而建立了活 动论是人们认识、分析构造的根本思想。 2、岩石圈或地壳是层圈式的，具有层圈结构。这种不同构造层次之间的界面在构造变 动中起着重要的作用。同时，岩石圈在构造上、组成上和物理状态上的非均质性造成了岩石 圈的层圈横向上极不均匀，垂向上极不协调。这种特性可以成为一种构造的驱动力。 3、构造变形是多种成因、多种级别、多期次形成的。多成因是指动力来源是多样化的， 如地幔对流、地球旋转、天体因素等。多种级别是构造存在不同的尺度。多期次是指地壳形 成的构造是长期的，构造发展是多幕的，其构造形成则由多种样式叠加在一起。 4、受地球动力学背景的控制，伸展构造、收缩构造、走滑构造、垂直构造共同组成了 沉积盆地内多种构造样式的基本类型。 三、构造地质学的特征及研究方法 构造地质学研究对象是地壳或岩石圈的地质构造，而绝大多数地质构造又是漫长的地质 历史过程中，历次地壳运动的产物。所以，人们既不可能直接看到当初它们变形的环境和过 程，也不可能在实验室中以同样的规模和时间过程来再造它们。所以对它们的研究，只能通 过观察，研究它们的变形遗迹—各种地质构造的形态、产状及它们之间的相互关系，并结合 其它资料加以综合分析，推测它们的受力变形的情况，进而探讨其区域应力状况及其所反映 的地壳运动的性质和特点，这种研究方法称为“反序法”，它是研究构造的一种最基本方法。 该方法的主要任务有： 1．对地质构造进行几何分析和空间分析—观察、测量、描述。 2．对地质构造进行历史分析，即阐明各类地质构造的形成时代及其发育顺序
3.对地质构造进行力学分析和成因分析一鉴定构造的力学性质。 尽管研究地质构造有许多特殊的方法，但在当前对地质构造的研究主要有下列几种方 法：填图法：模拟实验法一物理模拟和数学模拟：地球物理方法一物探和测井：航空、航天 遥感技术方法：钻井法等其它方法。 以上介绍的是一般构造地质学研究的方法，作为未来从事油气勘探和开发的石油院校的 学生，还应该掌握石油构造地质的研究方法。石油构造地质学发展到今天，需要从新的角度 来认识石油构造的形成机制以及分布规律。分析认识石油构造需要一个新的思维方法和新的 技术手段。石油构造分析应该包括以下一些内容： 1.基础地质资料的研究。主要研究以下资料：区域地质文献资料：区域地质图件：古 地磁资料：深部地震地质资料：重力、磁力、电法勘探资料：遥感地质资科：构造地球化学 资料：火山岩、火成岩资料：地温、地热流资料：烃源岩、储集层资料：钻井、测井资料： 岩石或岩芯显微构造研究资料 2.地震资料的构造解释研究。包括：声波测井资料研究：合成记录的制作：VSP资料： 二维、三维地震资料的精细处理：综合各种资料进行地震数据的层位标定：建立各种样式的 地质模型：地质模型正演模拟：地震数据的构造解释：平衡地质剖面的验证：修改构造解释 的成果：编制各种构造图件。 3.盆地构造演化史研究。包括：构造演化阶段的划分：不整合类型的鉴别：沉降历史 的分析：岩浆活动历史的分析：深部构造背景的分析：建立构造演化模式：盆地构造运动学、 动力学分析。 4.盆地油气资源的预测。包括：构造单元的划分：各种圈闭类型的鉴别及分布规律： 有利生、储、盖组合和配置：有利圈闭的评价：盆地油气资源预测。 总之，沉积盆地的石油构造分析是一个复杂的系统工程，由于油气是一种流体，它的生 成、运移、聚集是一个复杂的过程，不同于以固体沉积矿床为目的的构造分析。对于不同的 沉积盆地，油气勘探程度的差异和不同的勘探阶段，方法上应有所侧重和取舍。 四、构造地质学与其它后继课程的关系 构造地质学是资源勘查工程专业的专业基础课，也是其它地矿类、环境类、水文类、士 建类等专业的专业基础课。它是继普通地质学、矿物学、岩石学、测量学等课程之后进行教 学的。主要目的是为各有关专业课程的学习奠定基础，培养在地质找矿、工程地质、水文地 质及有关科研工作中解决地质构造问题的能力。通过本课程学习，要求掌握观察、认识、描 述各种地质构造及收集、整理、分析有关地质构造方面资料的知识和方法：并能初步应用力 学原理和岩石变形理论分析地质构造的形成、发展和组合关系：掌握地质图的阅读分析及编 制地质图件的一般知识和方法。同时，在教学过程中，培养学生在地质构造观察、资料整理 和分析研究中的地质思维方式，用辩证唯物主义、历史唯物主义的观点以及实事求是、严谨 认真、重视第一手资料的科学态度，把学生培养成勇于开拓进取、敢于创新、与时俱进，在 社会经济可持续发展中能做贡献的高素质专业人才
3．对地质构造进行力学分析和成因分析—鉴定构造的力学性质。 尽管研究地质构造有许多特殊的方法，但在当前对地质构造的研究主要有下列几种方 法：填图法；模拟实验法—物理模拟和数学模拟；地球物理方法—物探和测井；航空、航天 遥感技术方法；钻井法等其它方法。 以上介绍的是一般构造地质学研究的方法，作为未来从事油气勘探和开发的石油院校的 学生，还应该掌握石油构造地质的研究方法。石油构造地质学发展到今天，需要从新的角度 来认识石油构造的形成机制以及分布规律。分析认识石油构造需要一个新的思维方法和新的 技术手段。石油构造分析应该包括以下一些内容： 1．基础地质资料的研究。主要研究以下资料：区域地质文献资料；区域地质图件；古 地磁资料；深部地震地质资料；重力、磁力、电法勘探资料；遥感地质资料；构造地球化学 资料；火山岩、火成岩资料；地温、地热流资料；烃源岩、储集层资料；钻井、测井资料； 岩石或岩芯显微构造研究资料。 2．地震资料的构造解释研究。包括：声波测井资料研究；合成记录的制作；VSP 资料； 二维、三维地震资料的精细处理；综合各种资料进行地震数据的层位标定；建立各种样式的 地质模型；地质模型正演模拟；地震数据的构造解释；平衡地质剖面的验证；修改构造解释 的成果；编制各种构造图件。 3．盆地构造演化史研究。包括：构造演化阶段的划分；不整合类型的鉴别；沉降历史 的分析；岩浆活动历史的分析；深部构造背景的分析；建立构造演化模式；盆地构造运动学、 动力学分析。 4．盆地油气资源的预测。包括：构造单元的划分；各种圈闭类型的鉴别及分布规律； 有利生、储、盖组合和配置；有利圈闭的评价；盆地油气资源预测。 总之，沉积盆地的石油构造分析是一个复杂的系统工程，由于油气是一种流体，它的生 成、运移、聚集是一个复杂的过程，不同于以固体沉积矿床为目的的构造分析。对于不同的 沉积盆地，油气勘探程度的差异和不同的勘探阶段，方法上应有所侧重和取舍。 四、构造地质学与其它后继课程的关系 构造地质学是资源勘查工程专业的专业基础课，也是其它地矿类、环境类、水文类、土 建类等专业的专业基础课。它是继普通地质学、矿物学、岩石学、测量学等课程之后进行教 学的。主要目的是为各有关专业课程的学习奠定基础，培养在地质找矿、工程地质、水文地 质及有关科研工作中解决地质构造问题的能力。通过本课程学习，要求掌握观察、认识、描 述各种地质构造及收集、整理、分析有关地质构造方面资料的知识和方法；并能初步应用力 学原理和岩石变形理论分析地质构造的形成、发展和组合关系；掌握地质图的阅读分析及编 制地质图件的一般知识和方法。同时，在教学过程中，培养学生在地质构造观察、资料整理 和分析研究中的地质思维方式，用辩证唯物主义、历史唯物主义的观点以及实事求是、严谨 认真、重视第一手资料的科学态度，把学生培养成勇于开拓进取、敢于创新、与时俱进，在 社会经济可持续发展中能做贡献的高素质专业人才
构造地质学要求具有三维、甚至四维时、空概念，它不仅要求一般性地理解其主要术语、 名词，而且要求学生在理解的基础上建立空间模型，甚至需要像三维动画那样进行反演，需 要平面与空间图形的转换。要求学生具有扎实的几何学及空间想象能力，具备基本的素描绘 画、逻辑推理以及其它如地史、区地等基本知识作为基础。 本书作为石油地质类各专业的地质基础课的教材，基本内容是阐述有关中、小型地质构 造的基本特征及其识别分析方法，为后继专业课程，如矿床学、勘探地质、矿田构造、石油 地质、煤田地质、水文地质、工程地质、地震地质等打下基础。 五、本书编写及教学重点及对学生的基本要求 本书的中心内容以“三基”为主，以几何学为主，以中小型构造为主，以构造的实际观 测与研究及表示与绘制方法为重点，了解大地构造、盆地构造基本理论和内容。 要求学生初步学会和逐步掌握对构造观察、分辨、分析和处理的基本能力，通过观察 分辨、分析、处理构造能力培养，为实际构造的观测和研究莫定基础。 要求能建立明确的立体空间概念，能对构造的三维形象进行观测和描述，初步从运动和 发展的观念动态地描述一个地区的各种构造的相互关系和演化过程：初步、系统地掌握各类 构造的基本特点和识别标志，以便能正确识别所观察构造的类型：初步掌握认识构造的形成、 演化及其变形条件，能由已知到未知，追本潮源，通过反演、类比、求证等方法去探索构造 的发生和发展的规律性：具有对所收集的各种构造数据进行统计处理和分析的能力，对所研 究的构造采用各种图表予以正确表示或填绘，具有正确读图、用图、制图的熟练技能
构造地质学要求具有三维、甚至四维时、空概念，它不仅要求一般性地理解其主要术语、 名词，而且要求学生在理解的基础上建立空间模型，甚至需要像三维动画那样进行反演，需 要平面与空间图形的转换。要求学生具有扎实的几何学及空间想象能力，具备基本的素描绘 画、逻辑推理以及其它如地史、区地等基本知识作为基础。 本书作为石油地质类各专业的地质基础课的教材，基本内容是阐述有关中、小型地质构 造的基本特征及其识别分析方法，为后继专业课程，如矿床学、勘探地质、矿田构造、石油 地质、煤田地质、水文地质、工程地质、地震地质等打下基础。 五、本书编写及教学重点及对学生的基本要求 本书的中心内容以“三基”为主，以几何学为主，以中小型构造为主，以构造的实际观 测与研究及表示与绘制方法为重点，了解大地构造、盆地构造基本理论和内容。 要求学生初步学会和逐步掌握对构造观察、分辨、分析和处理的基本能力，通过观察、 分辨、分析、处理构造能力培养，为实际构造的观测和研究奠定基础。 要求能建立明确的立体空间概念，能对构造的三维形象进行观测和描述，初步从运动和 发展的观念动态地描述一个地区的各种构造的相互关系和演化过程；初步、系统地掌握各类 构造的基本特点和识别标志，以便能正确识别所观察构造的类型；初步掌握认识构造的形成、 演化及其变形条件，能由已知到未知，追本溯源，通过反演、类比、求证等方法去探索构造 的发生和发展的规律性；具有对所收集的各种构造数据进行统计处理和分析的能力，对所研 究的构造采用各种图表予以正确表示或填绘，具有正确读图、用图、制图的熟练技能