全球构造
SOEE2980
Global Tectonics
学习目标
课程内容：
本课程将探讨地球变形的起源和特征及其与主要地质构造环境的联系。学生将了解这些不同环境的地球物理特征和物理过程的范围，以及在全球构造背景下对这些特征和过程进行定量和解释的技术。学生将把变形行为及其相关结构的细节与渐进变形、变质作用的发生和性质以及由此产生的地球物理特征结合起来。学生将学习如何记录、描述、量化和解译从小到大的变形结构，并综合数据以发展一个地区的地质历史。
课程目标：
在课程结束时，学生将能够：
• 了解地球材料从小到大的变形方式。
• 将现场、手标本和薄片的结构和材料性质尺度与分析技术和实际案例相结合。
• 应用变形过程及其流变学后果的知识来理解地质历史。
• 了解地球过程、地球物理方法和卫星地球观测的物理原理，以及这些方法如何应用于研究整个地球、岩石圈和板块构造。
• 通过手标本和薄片分析确定岩石的历史和岩石经历的过程顺序。
• 解决与地球物理调查有关的问题。
• 了解地球物理性质与各种长度和时间尺度上的变形行为之间的联系。
• 以高效和安全的方式进行实地项目工作。
学习成果：
成功完成课程后，学生应能够：
1. 解释影响整个地球、岩石圈和板块构造的动力学的物理过程的基本原理。
2. 解释如何使用地球物理方法和地球观测来研究地质特性和过程，并解决地球科学中的问题。
3. 解释地球材料变形的方式。
4. 通过将分析技术与实际案例相结合，将区域到局部、露头、手标本和薄片的结构尺度联系起来。
5. 通过实验室和现场练习为实地项目工作做准备。
6. 作为团队的一员，通过一系列实地观察收集和汇总观察结果，以了解一个地区的地质构造演变及其与地球物理特性的联系。
课程大纲：
授课内容将围绕以下概念展开，并通过每周的实践课程进行强化和探索：
- 变形力学、地质结构的形成和描述及其与应力和应变的关系。
- 推导过去应力和应变的定量方法。
- 识别和量化增量应变、运动学以及各种变质等级的多相和渐进变形的原则和方法。
- 断层和剪切带演化的原理，包括微观结构研究。
- 不同尺度和不同地质构造环境（逆冲、正断和走滑）下的断层褶皱网络特征。
- 地球热流（传导和对流）原理，包括其时间依赖性和对变形行为的影响。
- 重力场测量原理及其在等压和构造环境特征描述中的应用。
- 地壳和地幔地震成像原理、断层地震观测以及岩石变形与地震特性之间的关系。
- 了解磁场的起源、逆转、古地磁学及其在解释板块运动和地质历史中的应用。
- 卫星地球观测技术原理，包括大地测量学（GPS和InSAR）以及变形和岩石特性时空分布的应用。
- 通过整合从实地、地图和/或横截面获得的多个地质和地球物理数据集来解释地质历史。
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