地球物理学专业理论课程教学大纲汇编防灾科技学院教务处.docx
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地球物理学专业理论课程教学大纲汇编防灾科技学院教务处
地球物理学专业
理论课程教学大纲汇编
防灾科技学院
二〇一一年十一月
前言
本专业自2008年开始对地球物理专业人才培养目标和课程设制进行了社会调研，并开展了专家咨询、毕业生反馈信息收集等活动；对毕业生的知识要求、技能要求、素质要求进行了深入分析，并结合现代的教学理念，对课程进行教学改革。
本学期根据学院统一安排，总结了两个年级（2006级、2007级）的教学实践经验，提出了进一步改革的思路：
如打好扎实的数学、物理基础；加强专业基础课（如连续介质力学、地球物理场论、数字化仪器基础）的建设；增加地球物理计算方法等课程，以加强地球物理资料处理能力；处理好专业基础和专业课的衔接，处理好理论与实践课程关系，对原有的教学大纲进行了修定。
本共次修定了32课程教学大纲，包括（学科）专业基础课程12门，专业必修课程6门，专业限选修课程8门，专业任选修课程6门，在每门教学大纲的修订中，做到准确地贯彻本专业人才培养方案所体现的教育思想与培养目标，体现知识、能力、素质一体化的培养要求，进一步提高人才培养质量。
本版教学大纲具有以下特点：
1．改革了学科专业基础课程的教学内容，为专业课服务的针对性更好。
2．重新整合专业课，注意理论课程与实践教学内容整合，压缩学时、精选内容。
3．在（学科）专业基础课与专业课教学内容上做到更科学衔接，避免重复讲、漏讲或讲不透的情况。
4．专业必修课在教学内容上兼顾地震监测预测、地球物理勘探两个方向。
5．专业限选课分为两组，对应两个不同方向（地震监测预测、地球物理勘探），以满足扩大学生就业范围的需求。
地球物理教研室
2011年10月
地球物理学专业理论课程教学大纲
编审委员会
主任：
高尔根
副主任：
赵晓燕
成员：
万永革李迎秋何世根武巴特尔武晔盛书中
熊仲华
编写组：
白相东刘晓燕孙广通李静任鲁川尹光华谷洪彪高琴张梅东蒋靖祥
审稿人：
熊仲华
目录
学科（专业）基础课
高等数学（理工类上）教学大纲存目
高等数学（理工类下）教学大纲存目
大学物理（上、下）教学大纲存目
大学物理实验教学大纲存目
线性代数教学大纲存目
普通地质学教学大纲1
数字信号处理教学大纲46
地球物理计算方法教学大纲61
地球物理实验教学大纲67
地震学教学大纲106
地球物理数据处理及解释教学大纲117
勘探地震学教学大纲129
普通地质学教学大纲
课程代码：
2010439
课程名称：
普通地质学／PhysicalGeology
课程类型：
学科基础课
学时学分：
64学时/4学分
适用专业：
地质学、资源勘查工程、地球物理学、地下水科学与工程、勘查技术与工程
开课部门：
地震科学系
一、课程的地位、目的和任务
本课程是为地质学、地球物理学、地下水科学与工程、资源勘查工程等专业开设的学科基础课，也是地质学的启蒙课。
开课对象为大学本科一年级学生。
通过本课程的学习使学生掌握地质学研究的对象、内容、任务和一般方法；掌握地球内部的圈层结构及主要物理性质；掌握内、外动力地质作用类型、方式、作用基本过程及产物。
初步掌握岩石圈演变的历史和观察、描述、记录一些常见矿物、岩石、地质现象特点的基本方法。
初步建立地质思维方法和时空概念，了解地球资源和地球环境的基本知识，逐步引导学生进入地质领域，培养学生热爱自然、热爱祖国河山的道德情操，为从事地质及其相关工作打下初步的基础。
二、课程与相关课程的联系与分工
本课程的先修课程有大学物理、普通化学。
上述课程的基本知识为学习理解地球岩石圈的结构及其性质，矿物、岩石、矿石的物质组成，内、外动力地质作用的物理、化学过程和方式，地球环境演变奠定基本理论基础。
普通地质学的基本知识、理论和方法，为后续课构造地质学、地震预测概论、毕业实习、毕业设计等课程的学习奠定基本的、宽泛的地质学基础。
三、教学内容与基本要求
第一章绪论
教学内容
第一节地质学概述
第二节地质学研究对象与内容
第三节地质作用及其研究方法
第四节地质学在当代经济建设中的作用
第五节学习地质学应注意的几个问题
第六节我国地学研究的若干地域优势
重点难点
重点：
地质学的概念、研究对象、内容、方法和任务，地质学的分科，地质学研究方法。
难点：
地质学研究对象和基本方法。
基本要求
掌握地质学研究对象、内容、方法和任务。
第二章矿物
教学内容
第一节矿物的概念
第二节矿物手标本鉴定特征
第三节常见矿物
第四节矿物的用途
重点难点
重点：
矿物的概念、组成、物理性质、分类及肉眼鉴定方法，主要造岩矿物的鉴定特征。
难点：
矿物的组成及鉴定。
基本要求
掌握矿物的概念、组成、物理性质、分类及肉眼鉴定方法，了解矿物的用途。
实验一常见矿物实习
实验目的：
学习并掌握常见矿物的鉴别标志;并在此基础上认识一些不同类型的矿物。
实验内容：
1.认识常见矿物.
2.系统鉴定7种造岩矿物及主要碳酸盐矿物主要特征,观察它们的相似与差异性。
实验要求：
书写实验报告；巩固矿物学基本知识。
第三章岩浆作用与岩浆岩
教学内容
第一节喷出作用与喷出岩
第二节侵入作用与侵入岩
第三节火成岩的结构与构造
第四节火成岩的分类及其野外识别
第五节火成岩的成因
重点难点
重点：
侵入作用与侵入岩，喷出作用与喷发产物，火成岩的结构与构造，火成岩的分类依据及分类，火成岩常见类型及其鉴定，火成岩的成因。
难点：
火成岩的结构与构造、分类依据及分类，常见火成岩特征及识别。
基本要求
掌握岩浆作用（火山喷出作用及岩浆侵入作用）的概念、岩浆岩的主要结构与构造、分类依据及其主要特征；熟悉常见岩浆岩的手标本鉴定。
实验二常见火成岩实习
实验目的：
学习并了解鉴定火山岩的一般方法与特殊方法，所用的专业工具和一般仪器。
学习并掌握常见火山岩的鉴别标志、区分和判别不同的火山岩类型的方法。
实验内容：
1.认识常见火成岩。
2.学习火成岩的分类方法。
3.鉴定组成火成岩的矿物名称、含量，确定火成岩的名称。
实验要求：
书写实验报告；总结火山岩与深成岩的关系。
第四章外力地质作用与沉积岩
教学内容
第一节外力地质作用的一搬特征
第二节沉积岩的特征
1.沉积物的来源
2.沉积岩中的矿物
3.沉积岩的结构
4.沉积构造
第三节常见的沉积岩
1.沉积岩类型
2.常见陆源、内源沉积岩及其特征
重点难点
重点：
沉积岩分类及主要沉积岩结构与构造特征，沉积岩形成过程。
难点：
沉积岩形成过程，沉积岩的分类及常见沉积岩的手标本识别。
基本要求
掌握松散沉积物如何通过压固、胶结、重结晶形成沉积岩；掌握沉积岩分类、主要沉积岩结构与构造特征及手标本鉴定。
实验三常见沉积岩实习
实验目的：
学习并了解鉴定沉积岩的一般方法与特殊方法，所用的专业工具和一般仪器。
学习并掌握常见沉积岩的鉴别标志、区分并判别不同的沉积岩类型的方法。
实验内容：
1.认识常见沉积岩。
2.学习并熟悉沉积岩肉眼鉴定方法。
3.认识常见沉积岩。
实验要求：
书写实验报告；加深对沉积作用与成岩过程以及碎屑岩、化学岩、生物化学岩、黏土岩的理解。
第五章变质作用与变质岩
教学内容
第一节变质作用概述
1.变质作用概述
2.引起变质作用的因素
第二节变质作用中原岩的变化
1.物质成分变化
2.变质岩中的矿物
3.变质岩的结构
4.变质岩的构造
第三节变质作用类型及其代表性岩石
1.接触变质作用
2.区域变质作用
3.混合岩化变质作用
4.动力变质作用
第四节、岩石的演化
重点难点
重点：
掌握引起变质作用的主要因素，变质作用类型及代表性岩石，变质岩的结构与构造、常见变质岩手标本鉴定。
难点：
引起变质作用的因素，变质作用类型及代表性岩石的手标本鉴定。
基本要求
掌握变质作用的概念，控制变质作用的主要因素，变质作用类型及常见的代表性岩石的鉴定。
实验四常见变质岩实习
实验目的：
学习并了解鉴定变质岩的一般方法与特殊方法，所用的专业工具和一般仪器。
学习并掌握常见变质岩的鉴别标志、区分并判别不同的变质岩类型的方法。
。
实验内容：
1.认识常见变质岩。
2.观察10种常见变质岩的主要特征、特征矿物、结构构造。
实验要求：
书写实验报告；总结三大类岩石的主要差异和鉴定标志。
第六章地质年代
教学内容
第一节相对年代的确定
1.地层层序律
2.生物层序律
3.切割律或穿插关系
第二节同位素年龄的测定
第三节地质年代表
1.地质年代的建立
2.地质年代名称来源及含义
3.岩石地层单位的概念
第四节地质历史时期的生物爆发与灭绝
1.生物大爆发
2.生物大灭绝
重点难点
重点：
地质年代确定的方法、原理及相关基本概念，岩石地层单位的概念。
难点：
地质年代确定的方法、原理，岩石地层单位的概念。
基本要求
掌握地质年代确定的方法、原理及相关基本概念、岩石地层单位的概念；了解地质年代表名称来源。
第七章地震及地球内部构造
教学内容
第一节地震的基本概念
第二节地震波
第三节地球的内部构造
重点难点
重点：
地震的基本概念；地球内部构造的确定依据及地球内部的圈层结构、物质成分及其状态。
难点：
地球内部的圈层结构确定依据。
基本要求
了解震中的确定及与地震相关的地质作用；理解地震及地震波的基本概念；掌握地球内部圈层确定的依据、内部结构、物质成分及其状态。
第八章构造作用与地质构造
教学内容
第一节构造作用的基本方式
1.水平运动
2.垂直运动
3.水平运动与垂直运动的关系
第二节岩石的变形与地质构造
1.岩层的产状
2.褶皱
3.断层
4.节理
5.断层相关褶皱
第三节地层的接触关系
1.整合接触
2.假整合接触
3.不整合接触
4.侵入接触
5.侵入体的沉积接触
第四节构造期与构造事件
1.太古宙构造期
2.元古宙构造期
3.新元古代晚期-志留纪构造期
4.晚古生代构造期
5.早中生代构造期
6.燕山构造期
7.喜马拉雅构造期
重点难点
重点：
地壳运动的基本概念、岩石变形与地质构造类型、地层接触关系。
难点：
褶皱构造、断裂构造分类及确定依据，地层的接触关系的类型及其形成过程。
3.基本要求
了解地壳运动的基本概念；掌握岩石变形与地质构造的类型、地层接触关系的类型及其各种接触关系的形成过程；理解构造期与构造事件。
第九章板块构造
教学内容
第一节大陆漂移
第二节海底扩张
第三节板块构造
重点难点
重点：
板块构造的概念与基本理论；板块边缘的类型，威尔逊旋回。
难点：
板块构造理论，威尔逊旋回。
基本要求
了解板块构造理论的发展史；理解海底扩张的基本证据；掌握板块构造的概念与基本理论、板块边缘的类型、威尔逊旋回。
第一十章风化作用
教学内容
第一节风化作用的类型
第二节制约岩石风化性质与特征的因素
第三节风化作用的产物
重点难点
重点：
风化作用概念及风化作用类型和方式；化学风化及产物、残积物的识别。
难点：
风化作用产物、残积物的识别。
基本要求
了解影响风化作用的因素及研究意义；掌握风化作用概念及风化作用类型和方式、风化作用产物（风化壳）的特点。
第十一章河流及其地质作用
教学内容
第一节河流概述
第二节河流的侵蚀作用
第三节河流的搬运作用
第四节河流的沉积作用
第五节河流的均夷化与去均夷化
第六节河流发育与地质构造的关系
第七节准平原与夷平面
重点难点
重点：
河流垂直侵蚀、侧方侵蚀及向源侵蚀作用的概念及过程，河流搬运作用的总特征，河流沉积作用原因及主要沉积地形，地面流水分类及影响地面流水的地质作用因素，河流阶地。
难点：
流水堆积物的识别，流水动力作用，河流阶地及成因。
基本要求
了解地面流水分类和影响地面流水地质作用的因素；掌握河流垂直侵蚀、侧方侵蚀及向源侵蚀作用概念及过程、河流搬运作用特征、河流沉积作用原因；掌握河流冲积物形成的地形、河流阶地的形成演化过程及冲积物特征的野外识别。
第十二章冰川及其地质作用
教学内容
第一节冰川的形成与运动
第二节冰川的类型
第三节冰川的剥蚀作用与冰蚀地貌
第四节冰川的搬运作用、沉积作用及冰碛地貌
第五节冰水沉积物及其地貌
第六节冰川作用及其原因
重点难点
重点：
冰川概念，冰积与冰蚀地貌类型、基本特征及冰碛物的识别，冰川作用、冰川地貌组合。
难点：
冰碛物的识别，冰川作用，冰川地貌组合。
基本要求
了解冰川形成条件及运动特征、冰川概念；掌握冰川地质作用过程、典型冰川地形（冰斗、冰蚀谷、冰碛垅）组合、冰碛物的野外识别。
第十三章地下水及其地质作用
教学内容
第一节地下水概述
第二节地下水的类型
第三节地下热水
第四节地下水的地质作用
第五节地下水的开发利用
重点难点
重点：
地下水的赋存条件、化学成分、补给与排泄、地下水类型，地下水的垂直分带及其相应的岩溶地形（溶沟、石芽、溶洞等喀斯特地貌特征）。
难点：
地下水的地质作用过程及产物。
基本要求
了解地下水的一般知识，地下水的分类和潜水面概念；掌握地下水的垂直分带及其相应的岩溶地形（溶沟、石芽、溶洞等喀斯特地貌特征）。
第十四章海洋及其地质作用
教学内容
第一节海洋概况
第二节海水的运动及其地质作用
第三节海底沉积物
第四节海水的进退
重点难点
重点：
海与洋的区别，海水动力作用，海滨地貌及堆积物。
难点：
海水动力作用，海滨地貌及堆积物形成过程。
基本要求
了解海与洋的区别；掌握海水循环、潮汐和洋流对海岸改造及海岸的演化趋势；掌握波浪运动特征、波浪对基岩海岸的海蚀过程和海蚀地形（海蚀凹槽、海蚀崖、波切台）的特征；滨海区机械沉积物特征及沉积地形（海滩、沙堤）。
第十五章湖沼及其地质作用
教学内容
第一节湖泊概述
第二节湖泊的地质作用
第三节沼泽
重点难点
重点：
干旱气候区湖泊沉积作用及沉积物特征；潮湿气候区湖泊沉积作用特征。
难点：
湖泊沉积作用及沉积物的特征。
基本要求
了解湖盆的成因类型；掌握干旱气候区湖泊沉积作用发展过程（碳酸盐、硫酸盐、氯化物沉积阶段及沙下湖阶段）；潮湿气候区湖泊沉积作用特征。
第十六章荒漠特征与风的地质作用
教学内容
第一节荒漠概述
第二节风的地质作用
第三节黄土
重点难点
重点：
荒漠概念，风的地质作用类型及典型风蚀地形（风棱石、风蚀磨菇）、风积地形（风成沙丘），干旱气候区外力地质作用特征及沙漠总特征。
难点：
风成地貌形成过程，黄土成因、形成环境及黄土地貌。
基本要求
了解荒漠的基本知识；掌握风的地质作用类型及典型风蚀地形（风棱石、风蚀磨菇）、风积地形（风成沙丘）、干旱气候区外力地质作用特征及沙漠总特征、黄土的成因及形成环境。
第十七章块体运动
教学内容
第一节块体运动的类型
第二节块体运动发生的因素与典型实例
第三节块体运动的防治
重点难点
重点：
常见的块体地质灾害类型和基本特征。
难点：
块体运动形成的力学机制。
基本要求
了解块体运动发生的因素；掌握常见的地质灾害类型及其基本特征。
第十八章地球形成与生物演化
教学内容
第一节地球的年龄与演化过程
第二节天文时期
第三节隐生宙时期
第四节显生宙时期
第五节古地理变化
重点难点
重点：
地球演化过程。
难点：
显生宙时期的生物演化。
基本要求
了解地球层圈的构成与地球的演化；掌握地球形成各时期的基本特征。
四、课程学时分配（以章节为单位）
教学内容
学时分配
合计
讲课
实习
上机
讨论/习题
第一章绪论
2
0
0
0
2
第二章矿物
2
2
0
0
4
第三章岩浆作用与岩浆岩
6
2
0
0
8
第四章外动力地质作用与沉积岩
6
2
0
0
8
第五章变质作用与变质岩
4
2
0
0
6
第六章地质年代
4
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0
0
4
第七章地震及地球内部构造
2
0
0
0
2
第八章构造作用与地质构造
6
0
0
0
6
第九章板块构造
2
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2
第十章风化作用
2
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2
第十一章河流及其地质作用
4
0
0
0
4
第十二章冰川及其地质作用
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3
第十三章地下水及其地质作用
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2
第十四章海洋及其地质作用
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3
第十五章湖沼及其地质作用
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2
第十六章荒漠特征与风的地质作用
2
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第十七章块体运动
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第十八章地球形成与生物演化
2
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合计
56
8
0
0
64
五、推荐教材和教学参考书
推荐教材：
《普通地质学》，舒良树，地质出版社，2010年9月，第3版。
教学参考书：
《地质学概论》，叶俊林，黄定华，张俊霞，地质出版社，1996年10月，第1版。
六、教学方法与考核方式
教学方法：
以课堂讲授为主，辅以实习，理论和实践并重，运用多媒体加强直观教学，运用启发式，建立时、空、物质运动和演变的概念，加强地质思维，强化地质研究方法训练。
考核方式：
本课程为考试课。
课程成绩由平时成绩（50%）和期末闭卷笔试成绩（50%）组成。
平时成绩各部分的比例为：
平时课堂考查5%，作业、实验成绩25%，期中考试成绩20%。
修订人：
修订日期：
2011年4月8日
审核人：
审核日期：
2011年10月28日
构造地质学教学大纲
课程代码.2008289
课程名称.构造地质学／StructuralGeology
课程类型.专业基础课
学时学分.48学时/3学分
适用专业.地球物理学
开课部门.地震科学系
一、课程的地位、目的和任务
课程性质为专业基础课。
构造地质学是地质学的一个分支，主要研究组成地壳的岩石（岩层和岩体）在地应力的作用下变形形成的各种构造现象。
本课程的主要讲授地质构造的几何形态、组合型式、形成机制、演化进程及产生这些构造的作用力的方向、方式和性质。
使学生初步掌握有关地质构造图制作及运用极射赤平投影的方法、分析地质构造的技能；学会认识、观察和描述地质构造现象的方法。
二、课程与相关课程的联系与分工
本课程的先修课为普通地质学，该课程为构造地质学打下地质基础。
后续课为地形变与固体潮观测、地震预测概论、地震地质、毕业设计，为学生在教学实习及实际工作中正确运用构造地质学知识打下良好的基础。
三、教学内容与基本要求
绪论
教学内容
第一节构造地质学研究对象及内容
第二节构造地质学的特点和分析研究方法
第三节构造地质学的研究意义
第四节构造地质学发展历史
重点难点
重点：
构造地质学相关概念及研究内容和方法。
难点：
无。
基本要求
掌握构造地质学的概念；了解构造地质学的研究内容、特点、分析和研究思路、方法。
实验一极射赤平投影原理和基本操作方法（2学时）
实验目的：
掌握赤平投影原理。
实验内容：
1.极射赤平投影原理；
2.各种产状的直线和平面的赤平投影；
3.投影图；
4.赤平投影的基本操作。
实验要求：
学会赤平投影的基本操作方法，在赤平投影图上能够准确读出有关数据。
第一章地质体的产状及接触关系
教学内容
第一节地质体及地质体的产状
第二节层状地质体的产状及其露头界线
第三节岩层岩体的接触关系。
重点难点
重点：
“V”字型法则的原理及应用方法，水平岩层、直立岩层及倾斜岩层的概念及在地质图上的表现特征，岩层间、岩体与岩层接触关系及形成过程。
难点：
“V”字型法则的原理及应用方法，岩层间、岩体与岩层接触关系及形成过程。
基本要求
掌握沉积岩的面状和线状构造的产状概念及表示方法、各类岩层在地质图上的表现特征、“V”字型法则的原理及应用方法、岩层岩体的接触关系。
实验二分析水平岩层及倾斜岩层地质图（2学时）
实验目的：
认识倾斜岩层和不整合在地形地质图上的表现特征，学习用“V”字形法则判断倾斜岩层的产状。
实验内容：
1.倾斜岩层及其在地形地质图上的表现特征、“V”字形法则的应用；
2.在地形地质图上求倾斜岩层的产状；
3.在地形地质图上求倾斜岩层的厚度；
4.绘制倾斜岩层地质剖面图。
实验要求：
学会在地形地质图上用作图法求岩层产状及厚度；学会绘制倾斜岩层地质剖面图。
第二章原生构造
教学内容
第一节沉积岩层的原生构造
第二节岩浆岩的原生构造。
重点难点
重点：
沉积岩原生构造及利用原生构造判断顶底面。
难点：
利用原生构造判断岩层顶面和底面。
基本要求
理解沉积岩、岩浆岩原生构造；掌握利用原生构造判断岩层顶底面的方法。
实验三在地形地质图上求倾斜岩层的产状及埋深（2学时）
实验目的：
在地形地质图上，测量出倾斜岩层的产状及埋藏深度。
实验内容：
1.三点法求岩层产状要素；
2.求地面某一点处倾斜岩层的产状，并由已知的、该层在某一位置的标高，求出在未知点该层的埋藏深度。
实验要求：
学会在地形地质图上用三点法求倾斜岩层面（岩层面和断层面）的产状及在地面某一位置的埋藏深度。
第三章构造分析力学基础
教学内容
第一节应力和应力状态
第二节应力分析
第三节应变的概念
第四节岩石力学性质及其影响因素
第五节岩石的破坏
重点难点
重点：
应力状态及应力椭球，应变及岩石的破坏。
难点：
应力分析原理及方法。
3.基本要求
理解地质构造力学分析的原理和方法；掌握影响岩石破坏的因素及岩石的破裂方式。
第四章岩石的有限应变分析
教学内容
第一节有限应变的基本概念
第二节二维有限应变分析
第三节岩石有限应变测量方法
重点难点
重点：
有限应变的基本概念及简单剪切、纯剪切意义及应力方式。
难点：
同重点。
基本要求
了解岩石有限应变测量原理和方法；理解地质构造变形的规律；掌握有限应变的基本概念及简单剪切、纯剪切的意义。
第五章褶皱
教学内容
第一节褶皱的基本类型和褶皱要素
第二节褶皱的形态描述
第三节褶皱的分类
第四节叠加褶皱。
重点难点
重点：
褶皱要素及褶皱位态分类；褶皱轴面等概念及其产状确定。
难点：
褶皱分类中的理查德褶皱产状类型及兰姆赛褶皱横截面几何类型。
基本要求
理解叠加褶皱的基本型式；掌握褶皱基本类型和褶皱要素、理查德位态分类及兰姆赛横截面分类。
实验四读褶皱地区地质图（2学时）
实验目的：
初步掌握分析褶皱地区地质图的方法和步骤。
实验内容：
1.单个褶皱的认识和分析；
2.褶皱组合特征；
3.确定褶皱的形成时代；
4.绘制地质剖面图
实验要求：
学会在地形地质图上分析褶皱的形态、组合特征及形成时代的方法和步骤；学会作褶皱岩层的地质剖面图。
第六章节理
教学内容
第一节节理的分类
第二节节理组合和节理分期
第三节节理的形成
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