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中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）02-0014-02
“構造地質學”是地質學的三大支柱學科之一，主要研究地殼或巖石圈的地質構造，包括由內力作用所形成的褶皺、斷層、節理等各種地質構造的形態、產狀、規模、形成條件、成因機制、分布規律和演化歷史等[1]，是資源勘查工程專業的一門非常重要的專業基礎課程，也是石油地質學研究的重要支柱。對于中國石油大學（北京）資源勘查工程專業學生而言，在掌握構造地質學理論知識體系的同時，還必須補充石油勘探構造知識，才能更符合專業的從業要求。本文通過對中國石油大學（北京）“構造地質學”教學現狀的分析及筆者多年的教學科研體會，提出了關于進一步提高“構造地質學”教學質量與效果的改革方法與建議。
一、“構造地質學”教學現狀
“構造地質學”是中國石油大學（北京）資源勘查工程專業的主干專業必修課程，在資源勘查工程專業培養計劃中占有重要地位，與油氣勘探實踐的聯系也非常緊密。該課程授課總學時為64學時，其中理論教學和實習課各占32學時，是典型的課堂理論教學與實踐教學相結合的理論與實踐并重課程。中國石油大學（北京）“構造地質學”教研組的教師經過多年的積累與探索，已經形成了較為成熟的教學方法和教學模式，但從近幾年的教學效果以及學生反饋信息來看，“構造地質學”課程在教學內容和教學手段等方面還存在有待進一步改進的地方，主要表現在以下幾個方面。
（一）教學內容單一，行業特色不足
傳統的“構造地質學”教學內容以露頭構造地質研究為主，而石油勘探構造分析方面的內容相對比較匱乏。對于資源勘查工程專業學生而言，畢業后從事的工作基本都與石油勘探行業密切相關。因此，在教學內容安排上，要盡量做到構造地質學基礎理論知識與石油勘探構造分析相結合，對學生專業培養具有更加重要的現實意義。
（二）教學手段與方法陳舊，學生理解知識困難
“構造地質學”課程具有如下特點：（1）涵蓋內容廣;（2）空間思維要求高;（3）邏輯性強;（4）實踐動手能力強;（5）應用性強。其部分課程內容過于抽象，要求學生具有較強的理解能力和三維空間想象能力。因此，學習該課程對學生的數學、力學基礎要求較高。而傳統教學過程中以“灌輸式”教學為主，使學生感到該門課程內容晦澀難懂，產生了畏難情緒，學習動力不足，影響了教學效果。在這種情況下，只有任課教師改進教學方法，生動教學內容，幫助學生建立空間概念，才能激發學生的學習興趣，幫助學生更好地理解掌握知識。
（三）實習與實踐偏于課堂理論
“構造地質學”是地質學領域里的“上層建筑”，同時也是實踐性很強的一門學科[2-4]。研究地質構造一般首先要通過精細的觀察，進而上升到感性認識，然后通過綜合分析、歸納，最終得出理性認識。以往實習、實踐環節多以理論為主，例如計算某一個地區的應力大小來推測出應變大小，基本是拿自己的計算結果與前人資料相對比，如果計算結果不一致或相差較大，則需重做。這樣的教學方式不夠形象直觀，也不符合創新型人才培養理念。因此，改變實習實踐環節教學方式，增加學生動手實踐的機會，對加強學生對知識的理解和培養創新型人才非常有意義。
（四）考評體系有待完善
目前學校“構造地質學”在學生成績評價體系方面，期末筆試成績占80%―90%，比例過高，導致部分學生平時不努力學習，但通過幾天的考前突擊也能得高分。這樣的評價方式無法真正體現學生對知識的掌握水平，也不利于激發學生過程學習的積極性。因此完善學生成績評價體系，加大過程學習的評價力度，既能客觀科學評價學生知識掌握程度，也更有利于調動學生學習的積極性與主動性。
二、“構造地質學”教學改革的策略
結合“構造地質學”的課程特點及其在教學過程中存在的上述問題，筆者根據多年的教學科研經驗，針對中國石油大學（北京）資源勘查工程專業學生的就業要求和職業發展特點，積極思考和探索，對該課程的教學提出如下改革建議。
（一）兼顧石油勘探行業特點，充實教學內容
資源勘查工程專業學生在畢業后大部分都會從事與石油勘探領域相關的職業或繼續深造。因此，要求任課教師在保持“構造地質學”知識體系的系統性和完整性的前提下，盡量補充一些石油勘探構造分析方面的知識和內容，尤其要引入教師自己的一些重要科研成果。同時，教學過程中還應該參考一些國外教材中的相關教學內容，緊跟國際發展前沿。這樣既可以幫助學生學習掌握含油氣盆地地下構造的研究內容和研究方法，又可以加深學生對“構造地質學”理論知識在石油勘探過程中實際應用的了解，有利于激發學生的學習興趣，同時也可為學生下一步的專業學習打好基礎。
（二）改進教學手段與方法，豐富教學形式
根據“構造地質學”的特點，針對課堂理論教學、實習課教學和課外學習等不同階段，采取分層次、多元化教學方式。
1.豐富理論教學形式。課堂理論教學充分利用實物模型、野外彩色照片、模擬動畫講解。它們具有形象、直觀、信息量大、表現手法靈活等優點，能夠引起學生的學習興趣，對學生空間思維能力的培養也有很大幫助。對于學生理解較難的力學分析內容，則以板書推理為主，并結合使用模擬動畫進行講解，在教師與學生之間形成互動，便于學生主動思考。在平時教學過程中充分與學生接觸和交流，聽取他們對講課內容、手段和方法等的意見，及時調整教學方式方法。
2.創新實習模式。實習課主要采取“教師教學為輔，學生動手為主”的教學模式，并多引入與石油勘探構造相關的實例。教師就主要基本原理和操作方法要點進行講解和引導性的解答，引導學生獨立思考。學生則獨立完成各項實習內容要求，鍛煉通過動手實踐解決實際地質問題的能力。
3.改變課外教學方法。課外學習采取分組討論和交流的研討式教學方法。教師布置課外實習題目，讓學生自由分組，分工合作，針對自己感興趣的某個主題收集相關資料，并制作成PPT，然后在課堂上以小組為單位進行講解，并由教師和其他學生對其進行點評。這樣既調動了學生學習的主動性和積極性，也鍛煉了學生的演講和交流能力，同時還培養了學生的團隊合作能力和創新意識。
（三）理論聯系實際，加強實踐教學
“構造地質學”是一門理論性與實踐性都很強的課程。在中國石油大學（北京）資源勘查工程專業，“構造地質學”是學生二年級開設的專業基礎課程。在學習該課程前，學生已經通過“普通地質學”、“造巖礦物學”和“普通地質實習”等課程的學習，對地質構造有了初步認識和了解。但實際的地質構造常常復雜多樣，因此在授課期間適當安排1―2次野外實習，讓學生在野外親自觀察典型的構造實例，既能加深學生對“構造地質學”課堂理論知識的理解，也可為大學二年級短學期的 “綜合地質實習”課程拋磚引玉，教學效果會更好。
（四）完善成績評價體系
“構造地質學”過去的考核方式以期末考核為主，平時成績一般只占10%―20%。這樣的成績評定方式導致部分學生平時學習積極性不高，常常以考前突擊應對考試。這樣既不能全面考查學生的學習效果，也不利于學生對知識的真正理解和掌握。因此筆者嘗試課程考核采用過程考核方式，學生的最終課程成績由平時出勤、課堂討論、期末討論、筆試成績及課內實習等環節各按一定的比例組成。這樣既可以全面評價學生的學習狀態，又調動了學生過程學習的積極性和主動性，同時也有利于幫助學生掌握課程內容，有助于提升課程的學習效果。
“構造地質學”在中國石油大學（北京）資源勘查工程專業的培養計劃中占有極其重要的地位，學生是否能夠理解并真正掌握“構造地質學”的基礎理論知識，是否能夠利用所學的理論知識解決實際問題，不僅對以后的專業課學習和繼續深造具有重要意義，對未來的職業發展也有很大幫助。做好“構造地質學”課程的教學工作，既可以激發學生的專業興趣和求知欲望，又能夠幫助學生做好專業知識儲備。
參考文獻：
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[2]邢礦，孫常新.“構造地質學”教學實踐及改革――面向
地質工程專業[J].中國科教創新導刊，2011，（14）.
[3]羅金海，于在平，周鼎武.理論聯系實際，深化“構造地質
在區域地殼穩定性評價中的應用近年來，根據現代構造地質學研究中的大陸動力學理論和巖石斷裂力學理論，一些學者提出了區域穩定性動力學理論。區域穩定性動力學理論在區域穩定性評價過程中，能夠使大陸地殼動力學過程、構造和地震活動性與巖土體的工程地質條件得到有機統一，最終實現大到區域地殼、小到場地地基的穩定性合理評價。區域深層地殼的穩定性決定于地殼深部的變異層帶的性質特征，按結構和流變性特征，大陸巖石圈分為四套動力學子系統［1］。第一套動力學子系統是在上地幔頂部流變層。上地幔頂部的軟流圈和低速高導層之間夾著較硬的層位，在全球構造應力的作用下，軟層通過流動作用使硬層發生變形，在這個過程中能產生熱效應和力學效應，從而引發地殼各圈層間的拆離、剪切、增溫、加厚或減薄，從而導致巖漿作用和構造作用的發生。第二套動力學子系統是在殼幔過渡流變層。地殼和地幔沿該殼幔過渡流變帶容易發生較大尺度的水平位移，從而造成大規模的造山帶擠壓碰撞和逆沖疊覆及裂陷區的地殼減薄伸展。第三套動力學子系統在地殼軟弱層。大陸地殼按流變性、能干性、持力性等可以分為軟弱層和持力層兩大類，其中軟弱層自上而下還可以分為沉積蓋層與淺變質層間的拆離面、上地殼淺變質巖層與深變質基底間的拆離面、上地殼10km處的低速高導層、中地殼25~30km處的低速高導層等。這些軟弱層面構成了地殼內大尺度的水平滑脫層，常常作為造山帶的逆沖推覆、伸展垮塌、拆沉作用、變質核雜巖的拆離出露邊界，在拉張區中，也常常作為伸展成盆地遷移和滑動邊界。第四套動力學子系統在地殼持力層。地殼持力層在橫向上多被斷裂所切割，其與軟弱層交界處形成脆韌性過渡帶，該過渡帶地震易發；而孕震條件及機理決定于持力層與軟弱層之間形成的動力學作用耦合關系和活動協調性。
在大型工程場地選址中的應用大型工程場地一般都位于造山帶、盆地構造、盆嶺構造這三類構造區帶上，它們是由于近地表上地殼的擠壓推覆、擴張伸展和剪切走滑的構造變形作用所形成的［2］。造山帶一般都作為重大能源工程場地選址區域，資源開發、災害防治和環境保護等工程的進行決定于造山帶的結構、演化和動力學特征。根據造山帶的形成機制，其可以分為逆沖推覆型、伸展型和走滑型三大類。其中，逆沖推覆構造中形成的前鋒帶、沖起塊體和飛來峰等構造，它們的變形最強烈，形成的斷裂最密集，節理最發育，巖體最破碎；伸展構造的滑覆體前緣和滑來峰的穩定性較差。在進行工程選址時，應盡量避開這些構造不穩定地區。盆地是人類主要聚居區，故其選址更為的重要，在一些大型水利工程或者地震災后重建的居民選址工作中，比如三峽移民工程、汶川大地震中災后重建工程、以及舟曲重大泥石流災后的重建工程等等，需要特別注意盆地中的不穩定區域、隱伏的活動性斷裂等。按成因可將盆地分為壓陷盆地、走滑盆地、伸展盆地。其中壓陷盆地較為穩定，除了鄰近造山帶一側活動性較強；受地殼剪切走滑的影響，走滑盆地活動性較強，一般較不穩定；伸展盆地由于盆地中心地殼減薄、淺層破裂較發育，而盆地邊緣則受邊界活斷層的影響大，所以伸展盆地的中心和邊緣穩定性最差。還有，盆地的上下不一致常常導致其轉換處發生地震；盆地內部的隱伏斷裂常常導致地表發生地裂縫，直接威脅工程建筑的安全穩定，比如大同地裂縫的形成，是由于新生代以來，同盆地受來自青藏高原和太平洋方向的側向擠壓，而導致右旋剪切拉張以及地幔上隆，區內地殼減薄，基底地殼斷裂發展到上地幔，再伴隨著斷陷作用而發生地震和地裂縫。盆嶺構造是大陸淺層構造中的重要類型，其由正斷層形成地塹、地壘、掀斜和犁式斷層等組成，其中隆起區為穩定區，沉降區為非穩定區。
《構造地質學》是地質學相關專業的專業基礎課，它由理論課、實驗課和野外實習三個環節組成，是理論性和實踐性均很強的一門課程。教學計劃的安排和教學工作的開展均應體現這一課程的特點。
隨著高校教學計劃的調整，尤其是學時數的變化，高校的教學安排應相應改變，而我校在此門課程的教學計劃中沒有合理安排理論課、實驗課和野外實習三個環節的教學時間。首先沒有明確實驗環節教學時間。《構造地質學》的實踐性很強，沒有實驗環節支撐，同學們很難真正理解與掌握其中的理論知識，并將基礎理論應用到實踐中。理論課教學時間總共48學時，從中分配多少時間用于實驗課完全由任課老師自己安排，這造成不同的老師授課內容量上存在差異。若任課老師自己安排其它時間用于實驗課，那教室和機房資源利用以及學生時間安排也是個問題。其次，野外實習環節一般安排在學期末6月底或7月初，這個季節一般天氣較熱，野外地質填圖相對辛苦，影響了實習效果。此外學期末一般是考試周，不少同學因準備期末考試而對野外實習重視不夠。而且學期末與理論課時間間隔較長，學生不能及時將學習到的理論知識有效地應用到實踐中，從而很好地理解學到的書本知識，這影響了的學習效果和教學質量。
一、概述
地球科學與能源、資源、環境、氣候、地質災害的預測與防治等學科是緊密相連，而這些學科都是與國計民生息息相關的。地球為人類的生存提供了豐富的物質基礎，是人類賴以生存的家園。地球科學就是要發現并有效的利用這個物質基礎，更好的為人類的發展服務。地球上已探明的各種礦產資源與能源儲量相當豐富，但在合理開采利用方面還做得很不夠，過度開采，破壞環境等問題非常突出。為了人類長遠的發展，在合理利用地球現有能源和資源的同時還應積極開發新型可再生能源，同時實現資源的可持續利用。
21世紀以來，國內外關于自然災害和地質災害問題的研究越來越重視，特別是重大突發地質災害（滑坡、泥石流）研究成為目前的熱點領域，在地質災害預測預報、監測預警、風險評估、災害防治和應急救災等方面取得明顯進展。但是我們必須意識到，地質災害的發生、發展和演化趨勢與巖石圈、生物圈、水圈、大氣圈、人類甚至宇宙密不可分，構成了地質災害系統，它是一個具有眾多因素且規模巨大多層次結構、多子系統、多重時間標度、多種控制參量和多樣的作用過程，這就決定其是一個動態發展的、非線性的、開放的災害系統，同時也是具有不確定性和社會經濟性等特征的復雜系統。因此，要重視對災害發生機理及其區域性規律的認識， 充分利用計算機技術和現代信息技術，如GIS 技術等。我國地質災害研究任重而道遠，需要我們共同的努力，使我國地質災害研究向著法制化、科學化方向前進。
二、構造地質學在地質學研究中的地位和作用
構造地質學是地質學分支學科之一，主要研究組成巖石圈的各種地質體的構造現象、組合型式及其形成和發育規律。一般根據其研究對象和研究內容的差異，將構造地質學區分為狹義構造地質學和廣義構造地質學。前者主要是對小區域或中、小尺度地質體的各種構造變形、變位現象，如褶皺、斷裂、面理、線理等構造現象進行識別、描述和成因分析。具體研究內容包括：各種構造的幾何學形態、產狀、規模、組合及其空間關系和發展過程；各種構造的發生條件和形成機制；并進而探討產生這些構造的構造運動方向、方式、強度和動力學過程。而廣義構造地質學的研究對象大到巖石圈的結構及地殼的巨大單元，如巖石圈板塊、大陸和大洋、山脈和盆地等的形成和發展；小到巖石內部組構的細微變化，乃至礦物晶格位錯，幾乎涉及從10-8-108cm不同空間尺度的構造現象。
構造與氣候及地表過程的相互作用。關鍵的問題有：①構造與剝蝕-沉積的關系；②構造地貌和氣候的相互作用；③如何從地貌與沉積中定量分離氣候與構造信息；④氣候與構造耦合的時間尺度、耦合的門限值；⑤不同時間尺度內的地貌動態定量重建。
構造地質學新理論和新技術方法在礦產資源、工程建設、自然災害的預測預報，環境保護等領域的應用繼續取得進展，對國民經濟發展和其他學科的推動作用更加明顯。在“十一五期間實施的“全國媒體資源潛力評價”項目中，以板塊構造和地球動力學為指導，深入開展構造控煤作用的研究。合大地構造單元和賦煤單元特征，劃分了全國賦煤構造單元；建立了控煤構造樣式分類系統，對找煤預測和煤炭資源開發起到重要指導作用。
三、 地球科學發展方向
今后，地球科學還將有很大的發展。關于地球科學的發展方向，溫總理將其概括為六點：“第一，地球、環境與人類的關系。如果再大一點，還應該包括天體。第二，地質構造，特別是板塊運動給地殼帶來的變化。第三，礦產資源和能源，尤其要重視新的實踐與理論。地質科學要同經濟、社會、環境緊密結合，主要表現在合理開發、利用、保護和節約資源，實現資源的永續利用。有兩件事情可能大家注意到了：一是我國地質工作者最近在內蒙古煤田勘探中發現鈾礦與煤共生。煤層里經常含有鈾、釷、鍺、鎵、銦這類稀有和放射性元素，但是煤層中的大型鈾礦還很少發現。二是頁巖氣的發現和開發。應該說我們在這方面起步晚了一點，在開發實踐上落后了一些。有人說，頁巖氣的開發與利用可能改變世界能源格局。美國頁巖氣開采已經到了實用地步。一些天然氣很豐富的國家由此感到憂慮。我們國家具備頁巖氣的儲存和開發條件，但是它的開采技術以及對環境的影響、管道輸送的要求是很高的。在礦產和能源開發利用的理論和實踐上，不要局限于書本，而要不斷地探索新的實踐和理論。第四，地質災害與防治。這已經成為涉及人民利益的重大問題。從汶川大地震到舟曲泥石流，無一不與地質災害有關。但是有效的預報、預防和治理，我們還差很多。在指揮汶川地震搶險的過程中，我對此深有體會。在舟曲發生泥石流以后，我又認識到，從甘肅到四川直至云南，這一帶由于地質構造等原因造成巖石的崩塌，再加上多年的沖積物堆積，有許多沖溝都有突發泥石流的危險，必須提早預報、提早防治。第五，現代科學在地質學的應用。從大的方面講，地質學的綜合性主要表現在地質學與地球物理、地球化學等的結合，地質勘查工作運用遙感、測試、鉆探、掘進等技術手段。現在看來不夠了，它要涉及天體、地球、環境、生物的變化和相互作用以及信息、航天、海洋、生命等現代科學技術的應用。第六，地質科學要開發新的領域。過去講微觀，小到原子、分子，現在不夠了，要研究粒子。過去講宏觀是由地殼到地球深部，現在也不夠了，宏觀要研究天體，大到宇宙。過去講古生物只研究環境對生物的影響，現在還要研究生物對環境的影響。人、環境、地球、天體構成一個整體。因此，地質學專業要開一些新的學科，比如氣候學，特別是古氣候學。” 隨著時代的進步，地球科學將逐漸趨于完善。彼時，人與自然和諧共處，人類文明在地球上開出燦爛的花朵。
由于這門課程具有較強的理論性與實踐性，是一門比較抽象的基礎理論課程。[2]為提高這門課程的學習效果，激發學生學習興趣，使該門課程達到工程教育認證的標準，筆者對《構造地質學》課程教學進行了系統分析，對課程教學改革進行了系統的分析。
一、《構造地質學》課程教學的現狀以及存在的問題
1.學生對課程性質認識不清。學生對于數學、英語等基礎課相對比較熟悉而對專業課比較陌生，對自己將要從事專業的認識也十分模糊。尤其在課程學習中，各個課程的任課教師往往片面強調自己承擔課程的重要性，使得學生在學習上存在認識上的誤區，把該課程的重要性與其他非核心課程等同對待，使得學生的學習動力不足，影響學習質量和教學效果。
2.教學內容及教學方式與工程教育認證標準不一致。與工程教育認證目標要求相比，我校以往《構造地質學》各部分的教學內容、教學方式及考核方式上不夠具體，在目標達成度評價時指標點拆分上，部分指標點的支撐難以在教學過程中體現出來，難以量化的問題較為嚴重。
3.理論知識與實踐環節脫節。構造地質學的理論性、實踐性都很強，它整個課程體系由理論課、實驗課及野外實踐三個環節構成。而調研發現，我校在構造地質學的教學安排中這三個環節的教學時間及先修后續等方面存在一定的問題，使得理論課與實驗課、實踐課在時間銜接上存在漏洞，學生的學習效果和教學質量受到一定程度的影響。
二、《構造地質學》課程教學的改革設想
以工程教育認證要求為目標，把地質思維能力、處理復雜地質問題能力的培養作為《構造地質學》課程教學的目的和實驗教學的指引方向。在進行課程有體系教學的基礎上，結合我校實際情況，擬從以下方面開展教學改革。
（一）優化教學內容和教學環節
1.樹立核心課程意識。從大一開始，引導學生樹立《構造地質學》的三大專業課的支柱地位。提出重要性的同時，循序漸進地啟發學生的積極性和興趣與好奇心，做到開端就抓住學生的注意力，使學生注重之后的理論教學與實踐教學。
2.理論教學環節。在理論教學環節，主要從以下兩個方面開展教學改革。第一，對于地層產狀及接觸關系、褶皺、節理、斷層等核心內容，適當地增加學時強化講解，重點簡潔明了地講解力各種基本理論、研究方法和應用，盡可能多的在理論學習過程中展示各種實際野外圖片、仿真模型及實物模型等，讓學生在掌握基本理論的同時，對各種構造作用有一個直觀的認識。第二是，對于與本科生工程實踐能力培養聯系不緊密的內容，比如大地構造學派、槽臺學說等內容在課時上予以適當壓縮。通過對核心內容的調整和強化講解，學生可全面鞏固構造地質學教學內容，增強對各種具體地質現象的現實認識，提高了學生分析和解決復雜構造地質問題的能力。
3.實驗實踐教學環節。在實驗實踐教學環節，主要從以下三個方面開展教學改革。第一，在實驗教學中，首先要課前讓學生預習相關的理論教學的原理及演化過程，為實驗教學開展做好充分準備，預習情況計入實驗成績，作為課程成績的組成部分；第二，在課程作業環節，在教學過程中布置綜合讀圖分析及小論文，以3～5人為小組，課程結束后一周之內完成并上交；第三，在教學過程中，結合學校本地周邊環境及地質條件，利用周末時間組織一些典型構造剖面的課間實踐教學，以使得學生的理論與野外實際及時結合。
（二）改進教學方式和方法
1.注重啟發式教學，在講解一個知識點前，進行原理啟發，留下學生思考的空間，并在下次理論教學課上，進行討論，使學生有一個先行的模式，不正確還可以進行修正，加深記憶。
2.利用一些現今地質模擬軟件，給學生展示一些簡單模型，演化，受力分析等技巧，使學生可以在課余時間自行學習創新。
3.在實驗教學中，注重學生分析及合理演化能力的培養，在具有啟發性的問題中，發現優秀學生，分別帶領實驗小組，課堂上，可以有效指導實驗進行方向，課下可以隨時探討課后習題。
4.在完成一個章節教學后，可以選擇實際地質區塊，給予學生小組一些地質資料，讓其完成一個構造演化，或受力分析，或形態分析的報告，隨后對全班同學進行演示，作為平時成績的一部分。
（三）完善考核和考評方式
組織好課程考試不但能夠檢查出學生的學習成績，反映出課程教學效果，而且也能激勵學生勤奮學習，從而實現教學目的。現有《構造地質學》課程主要由平時成績（15%）、實驗成績（15%）和期末成績（70%）三部分組成，平時成績主要看學生的考勤、作業等情況，實驗成績主要看學生實驗報告情況。結合課程教學現狀，成績考核方面主要從以下幾個環節進行：
1.平時成績方面。除了常規的考勤、作業等情況，增加課間實習、課程小論文等環節考核，并適當的將平時成績所占總成績的比例提高。
2.實驗成績方面。取消以往單看實驗報告給成績的思路，重點根據試驗過程給分，包括實驗預習情況、實驗流程規范情況、實驗報告質量情況等，每項分數均予以量化。
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B
長期以來，構造地質作為一門專業理論課，由于抽象難以理解，是水文與工程地質專業最難的課程之一。本文應用翻轉課堂教學模式對構造地質課程重新進行教學設計，嘗試用這種嶄新的、廣受歡迎的教學模式來提高構造地質課程的教學效果。
一、構造地質翻轉課堂設計
1.教學內容設計
進行翻轉課堂教學內容設計時要充分考慮到如何激發學習者的學習興趣，并維持學習者的注意力，筆者結合實踐總結出以下幾點：①注重教學內容的關聯性。②使用“微課程”，即長度不超過 10 分鐘的教學視頻。比如，在設計“斷層”這部分教學內容時，可以利用斷層運動、破壞過程及造成的影響等相關教學視頻，加上教師講解斷層概念、斷層要素、破壞結果及與我們生活有什么關系，吸引學生的注意力；學生課下看完教學視頻后，在課堂上重點讓學生對斷層對工程的危害、怎么識別野外斷層、如何處理其對工程的危害進行激烈的辯論和討論，加深學生對斷層的認識。
2.教學視頻的開發
構造地質課程主要采用軟件Camtasia
Studio8.4制作翻轉課堂視頻。筆者認為視頻制作軟件錄制時采用第一人稱錄制視頻更合適，為學習者創造出一種教師在旁邊的參與感。視頻制作工具能滿足構造地質教學知識點靈活呈現的要求，還能有效地激發學生的學習熱情，讓課下學習真正實現，而且軟件開發教學視頻速度快、成本低且易于使用。視頻制作軟件Camtasia Studio8.4基本可以滿足構造地質翻轉課堂的教學需求。
二、構造地質翻轉課堂的應用
1.課下部分――教學視頻與課程管理平臺
對于構造地質翻轉課堂而言，網絡上未發現適用的教學視頻。因此，自行制作教學視頻是構造地質翻轉課堂首先要解決的問題。構造地質課程翻轉課堂視頻主要是通過軟件Camtasia Studio8.4制作的，翻轉課堂教學視頻制作成本小，而課程管理平臺則使用學院提供的課程中心平臺，節省了另外建設課程管理平臺的成本。
2.課上部分――PBL與協作學習
在構造地質翻轉課堂教學中，產生于教育領域的PBL（基于問題的教學）以及基于建構主義教學理論的協作學習等都是非常有效的，可以根據這些教學理論組織教學活動。PBL是在教學過程中，教師設置復雜且有意義的問題情境中，引導學生以解決問題為目標，在強烈的好奇心的驅使下，通過對學習資源的積極主動應用，采用合作的方式來解決真實問題。協作學習則是指多個學習者利用學習資源，在輕松親切的氣氛下，結成學習伙伴，形成團體意識，共同學習和互助學習。
3.考核部分――定量與定性相結合
筆者認為，構造地質翻轉課堂教學的考核仍以小組綜合報告考核方式為主，同時加入個人平時表現，包括課程管理平臺上記錄的教學視頻及測試題目完成情況、課上主題活動參與情況等。因此，其考核成績主要由四個部分組成：一是學生課下學習的積極性與完成情況，可利用課程管理平臺的跟蹤統計功能獲取相關數據，包括學生觀看視頻課件后的提問數量等；二是學生在主題活動中表現的活躍程度，包括是否積極提問、與同伴交流等方面；三是主題活動課件展示過程中的學生表現，根據每次課上成果匯報中小組成員的表現記錄來考核；四是小組的綜合報告，視小組成員分工及貢獻大小給予不同評價。
三、結論
經過教學實踐，將翻轉課堂應用于構造地質教學中，不僅可以激發學生的學習積極性，而且可以提高學習效率，還能夠針對學生不同的學習水平實現個性化學習，最重要的是可以把構造地質的三維想象通過動畫展示出來。翻轉課堂是一種很好的教學模式，對專業課教學很有幫助。
注重實驗，改變傳統實驗模式
構造地質學是一門實踐性很強的學科，近1/3的學時都是在實驗室完成的。因此，實驗室的教學質量對于保證課程的教學質量至關重要。以往的實驗教學多以理論為主，比如計算斷層的位移滑移距離，計算某一個地區的應力大小來推測出應變大小，這些都是基于前人的資料，使自己的計算結果與前人的一致或相近，否則就要重新計算。筆者在本科階段的學習中早已體會，這樣的實驗教學方式，違背了培養創新型人才與研究型人才的目的。筆者認為，學校的實驗教學不應只注重實驗結果，應該把工作重點放在實驗教學過程中，讓學生在實驗的過程中明白基本原理，以便對課上的理論有更深刻的理解。例如，在研究巖石破裂時的受力情況、斷層的形成過程和斷層在空間的展布形態時，應提前做好可模擬實驗的人造地層或人造巖石（自然巖石和地層可能需要很長時間，而且很難完全取到合格的沒有變形的地層），讓學生親眼目睹巖石的破裂和斷層的形成過程，即從無應變到一點一滴應變的積累以致最后褶皺斷裂形成的全過程，而不是直接告訴學生結果，忽略巖石形變與斷裂的過程。對于最后取得的結果應順其自然，關鍵是讓學生從實驗中明白巖石變形動力學機制以及從微破裂到宏觀破裂的全過程，而不是單純驗證已知的結果。讓學生自己動手操作實驗，記錄實驗過程，才能做到全方位激發學生潛力，為每一個個體提供思維發展的空間。
培養定量思維
在構造地質學的教學中，定量的內容必不可少。傳統的教學方式是把地質學當做一門以描述為主的課程來教授，定量的東西較少。很多專業詞語常用表述得不夠準確，沒有形成統一的認知，在野外每個人的認識是不同的，難免有所差別。例如，2011年11月份的研究生中期匯報中，一名碩士生由于定量化思維的模糊，在進行地震剖面構造解釋時，冠以全篇逆沖推覆構造的假說。評審教師萬天豐教授在審閱后無奈地嘆道：“這不是學生的錯，是老師的錯。”最后萬天豐教授做了糾正。他還指出在教學中很多教師沒有對逆沖的位移量加以定量化，只是描述性地講解，導致很多學生沒有定量化的思維模式，以至于工作學習中錯誤不斷。另外，對節理和規模過小的斷層沒有定量規定，只是描述性的區別，因此學生在野外對于位移量很小的斷層不免誤認為節理，到底位移量大于多少定性為斷層，小于多少定性為節理（假如可以把位移量大于1mm的叫做斷層，反之為為節理）。再次，破劈理與節理的定義也很含糊，很多構造地質學課本把破劈理定義為很密集的節理[1-3]，這讓人很難琢磨。筆者認為教師應該在教學中對某些概念加以定量，應該主動地引導學生培養定量的思維方式，使構造地質學成為一門真正的地球科學而不僅僅是一門描述性學科。再者，盡早讓研究生參加科學研究、技術開發等學術科技活動，并得到基本的的科研鍛煉，在此過程中培養他們的科學定量思維。
改革培養計劃
一個好的、科學的培養計劃對于優化資源配置以及提高人才培養質量有著重要的意義。目前根據中國地質大學（北京）碩士研究生招生計劃（2010年），每名碩士生導師可以輔導多名研究生，即每名導師最多可培養學生20多（除博導外）人，基本上相當于本科一個班的人數。學生太多，導師不能親自指導，最后就形成了“博士生帶高年級碩士生，高年級碩士生帶低年級碩士”的怪圈，而導師卻失去了培養人才的根本性作用。這種現象是我們目前碩士研究生培養中較為常見的，卻沒有得到根本的改變，歸其原因：（1）教學任務重，培養研究生的時間所剩無幾；（2）生產科研項目多，任務急，忙于項目匯報等；（3）利益榮譽驅使—多項目、多經費，多學生、多勞力。導師考核制度不嚴格，對于近三年在研究生導師考核制度中不合格的教師應取消其培養計劃，以便確保研究生培養質量。另外，改革構造地質學考試方式，全面實行教考分離。目前構造地質的專業課考試主要以閉卷為主。考試題目和歷年相同或者相似（很多學生借鑒歷年考題來復習，目的性太強，考什么復習什么），主要都是簡單論述題目，缺乏主觀性題目和創新型題目，題目過于機械化，無法真正考究最終的科研能力。再者，考試沒有完全實行教考分離，任課教師擔任出題人，以至于無法驗證教學成果，對于人才的選拔沒有實際意義。只有完全徹底地改革培養計劃，才能從根本上科學、系統、高質量地培養學生，為未來的地質學發展注入新鮮血液。
培養全面人才
一、引言
近年來，一方面，由于空間科學、信息科學、計算機科學、物理學等科學技術的進步與發展，為遙感技術奠定了必要的技術基礎，另一方面，由于人類生產活動不斷地向深度和廣度進軍，遙感技術得到較為廣泛的應用，因而使得遙感技術獲得了飛躍的發展，已經成為發達國家和一些發展中國家十分重視的一項科學技術。隨著我國工農業生產的高速發展，人類對自然資源，特別是對礦產資源的需求量與日俱增。遙感數字圖像處理屬于地質工作中的一種新型的工作手段，充分結合了現時計算機高科技信息技術。在地質工作中主要是通過對一個地區巖性，構造的狀況分析后服務與地調填圖，礦產普查，工程地質，水文地質及地質災害治理方面，有著其特殊的高效性，空間性和優勢所在。正如中科院院士徐冠華等，所談及遙感技術為地學研究提供了全新的手段，導致了地學研究范圍，內容、方法的重要變化，標志著地學信息獲取和方法處理的一場革命。中國遙感事業自70年代至今發生了巨大的變化，在國民經濟中的應用也日漸普遍。相對國際發達國家，中國遙感事業與其尚存在較大差距，這也正證明了在學科應用教學方面的前景性和挑戰性。
二、地質災害遙感技術的歷史與成績
人口、資源、環境與災害是當今社會人類面臨的主要問題。人口的不斷增長，導致了對資源需求的不斷增加；人類活動空間和規模的迅速增大及對資源的過量開采，導致了一系列環境問題，引起了一系列自然災害。在各種自然災害中，地質災害占有重要的比重。據不完全統計，全球發展中國家每年由地質災害造成的經濟損失，達到了國民生產總值的5%以上。在我國災害及其所導致的環境問題中，據估計由地質災害造成的損失約占整個災害損失的35%。其中崩塌、滑坡、泥土流及人類工程活動誘發的淺表生地質災害所造成的損失約占55%。遙感對地觀測技術是當代高新技術的重要組成部分，是20世紀末幾年開始執行的“對地觀測系統（EOS）”計劃的主體。它具有時效性好、宏觀性強、信息量豐富等特點。利用全球衛星定位系統（GPS）可以準確地監測地質災害體的形變與蠕動情況，從衛星遙感圖像上可實時或準實時地反映災時的具體情況，監測重點災害點的發展演化趨勢，增強地質災害發生的預見性。因此，為了能及時地調查地質災害狀況，為搶災與救災工作提供準確資料，根據國民經濟建設與可持續發展的需要，在地質災害調查中采用遙感技術這一先進手段，是尤為必要的，這也是現代高新技術應用發展的必然趨勢。國內外地質災害遙感調查技術方法主要是在上世紀最后20年發展起來的，現已基本形成了規范化的技術流程，在地質災害遙感判讀、分類及制作相應的圖像方面都取得了較成熟的經驗。
三、遙感技術的作用和方法
構造地質學在經歷了近一個半世紀的發展后，不管是在研究方法還是研究程度上都已經有了很大的進步。構造地質學強調野外實地觀測，其研究精度隨科學技術的發展而迅速提高。這也對構造地質學的研究方法提出了更高的要求。20世紀60年代以后遙感技術的運用，對地質構造的研究產生了極高的效益。雖然遙感技術引入到構造地質學領域已經近半個世紀，但其本身的發展以及構造地質學對其利用的不充分，使得遙感數字圖像處理在構造地質學領域還有很大的發展空間。利用好遙感數字圖像處理能夠使得不同尺度構造的研究有可能在成因和演化及運動學、動力學上結合得好，研究得更深入。因此，遙感影像上這些特殊影像體得識別是遙感直接找礦的一個重要環節。各種金屬礦體的露頭，特別是富含硫化物的礦體的露頭，經風化淋濾后形成的氧化物或含氧巖類礦物，呈現出與周圍巖石迥然不同的色彩，在高分辨率圖像上可直接識別。通過遙感解譯，信息提取，確定礦源層、含礦巖體、含礦脈體、礦化蝕變帶等含礦地質體的存在。通過地物波普測試，來尋找含礦地質體存在的波普特征，提取與成礦有關的某些蝕變礦物的波普特征，確定含礦地質體的可能所在。另外，從遙感影像上識別出礦化與礦化體的特殊形態特征，如某些含礦石英脈的淺色紋帶。礦床模型是對礦床賦存的地質環境、礦床產出的時空規律、礦床特征等礦床本質特征的高度概括，涵蓋了礦產形成和保全的全部地質因素，顯示現今地質科學對礦床學的研究程度，也顯示了將礦床資料理論化的觀念認識水平。利用遙感技術在打面積內尋找礦化集中區，將圖像上的色、線、環、影紋圖像與曠田構造的基本要素（成礦巖體、控礦斷裂、圍巖蝕變）相結合，提取礦床遙感地質信息，尋找區域找礦標志，并用礦床模式的概念來識別礦床賦存的遙感影特征，建立礦床遙感模型，逐漸成為20世紀90年代以來遙感找礦學的研究熱點之一。這也勢必能為影像礦床的分析開拓新的思路，把礦床遙感地質研究推進到一個新的層次。遙感技術對區域性和全球性成礦帶、成礦域研究方面有著極其重要的意義。對大量不同來源、不同內容的圖像或非圖像子量進行綜合處理，把原來的地學理論和邏輯思維轉換成三維的直觀和形象化得、時間和空間模型，把原來的定性概念轉化為定量的觀念和分析方法，進行多元化地學綜合成礦。治理和預測地質災害是我國迫在眉睫的件大事，故遙感人才是國家急需的專業性技術人才。
四、結語
遙感地質是一門理論與技術相結合的課程，其實際操縱性較強，需要我們對理論基礎知識不斷地應用鞏固。它在未來地質工作中有非常重要的意義。
1 巖層產狀
巖層產狀，巖層面在產出地點的三維空間延伸方位和產出狀態，是以巖層面在三維空間的延伸方位及其傾斜程度來確定的，即采用巖層面的走向（MN）、傾向（OD）、傾角（DOD’）三個要素的數值來表示（如圖1所示）。
圖1 巖層產狀示意圖
2 地質剖面圖的繪制
2.1 選擇剖面位置，確定剖面方向，一般均要求與地層走向線垂直。
2.2 繪制地形剖面。
2.3 投地質界線點，繪制地質界面。繪制的巖層傾角為視傾角。
2.4 整飾圖件。
地質剖面圖繪制的關鍵是繪制地質界面，確定巖層的傾斜方向及傾角。（如圖2）
圖2 繪制地質剖面示意圖
3 野外測量
測量，是目前巖層產狀確定的最基本、最直接的方法，測量工具為地質羅盤儀和GPS，可以量測出巖層的走向、傾向和傾角。
但是，野外測量的關鍵是找到露頭，找到巖層的層面，現在野外巖石風化，層面和劈理、線理面區分困難，影響測量的準確性。有些地方，巖層埋藏較深，露頭不明顯，產狀無法測量。另外，在地質剖面圖繪制中，關鍵是巖層之間的結合分布情況，野外測量的巖層產狀，在地質圖繪制時，還得考慮巖層與剖面線之間的關系。
在圖2中，巖層產狀從左到右已經表示，可以直接在繪圖中應用。到右側P22 P21巖層時，巖層產狀沒有標示，我們一般認為巖層產狀變化不大，直接在前邊繪圖的基礎上延伸。
4 三點法確定巖層產狀
根據V字形法則相同――相反原則（巖層傾向與地面傾向相同時，且巖層傾角大于地面坡度角時，巖層界限與地形等高線的彎曲方向相反，即V字形尖端指向相反，簡稱相同――相反），可以反推出巖層傾斜方向為南西方向，傾角大于14度。從左向右依次推斷。
優缺點：在大、中比例尺地質圖上，表現明顯，但在本圖中，關鍵是找到地形起伏與地質構造線之間的關系，否則意義不大。
總之，地質剖面圖中巖層產狀確定準確，地質圖繪制清晰，能更好的反映地質現象，更好的認識地質圖。各類方法各有利弊，應互相參照，互為補充。
參考文獻：
[1]徐開禮，朱志澄.構造地質學[M].北京：地質出版社.
[2]成都地質學院，武漢地質學院.構造地質學（附本）[M].北京：地質出版社.
（安徽理工大學 地球與環境學院，安徽 淮南232001）
【摘 要】近年來，顯微構造研究已經成為構造地質學乃至地質學研究的重要研究內容。本文概述了顯微構造的傳統研究內容，包括常見的顯微構造現象、巖石和礦物的顯微變形特征。對近年國內外關于顯微構造的應用與分析方法進行了總結，多學科交叉以及先進技術手段的應用促進了顯微構造研究的飛速發展，包括圖像拼接技術拓寬顯微構造視圖范圍、DCM預測顯微構造成分特征以及利用顯微構造的研究方法，借助遙感技術對剪切帶進行構造運動學研究。最后指出了顯微構造研究目前尚未完全解決的問題。
【關鍵詞】顯微構造；構造巖；構造地質學；圖像拼接技術
【Abstract】In recent years， studies of microstructure has become an important contents in structural geology and even geology studies.This paper outlines the traditional research contents of microstructure，including the common phenomenon of microstructure，microscopic deformation characteristics of rocks and minerals.And summary the domestic and international analysis and application of microstructure，Multidisciplinary and application of advanced techniques promote the rapid development of microstructure research，Including Image Mosaicing technique to broaden the scope of microstructure view，Predict microstructural ingredients features and use microstructure research methods with DCM，Kinematics study on shear zone with remote sensing technique.Finally point out the unresolved problems of microstructure.
【Key words】Microstructure； Tectonite； Structural geology； Image mosaicing technique
0 概述
顯微構造是指巖石內部小型（顯微―超微）幾何要素或礦物（集合體）的排列[1]。顯微構造學在不同領域有著廣泛的研究內容，在巖石學方面，巖石的顯微構造是三大巖類巖石的鑒別、各類巖石基本類型的劃分的最直接依據。在變形構造分析中，顯微構造分析直接應用于巖石流變學研究、變形階段的劃分及變形過程分析。同時，顯微構造學在斷層運動學、動力學研究、煤層氣地質分析、工程地質分析等方面也有非常廣泛的應用[2]。
顯微構造的研究始于20世紀初期。1930年奧地利學者B.Sander出版《巖石的組構學》一書，對變形巖石的組構及其幾何分析方法和運動學解釋的基本原則作了全面的論述。此后，Knopf、Fairbairn等一批巖石學家開始對天然變形巖石組構進行分析和研究，Koopf于1933年和1938年分別發表了巖石組構學petrotectonics和構造巖石學Structural Petrology，Fairbairn于1942年發表了變形巖石的構造巖石學Structural Petrology of deformed rocks的顯微組構分析方法，為顯微構造地質學成為一門獨立學科奠定了基礎。20世紀60年代以來，顯微構造的研究得到了快速的發展，Turuer和Weiss《變質構造巖的構造分析》（Structural analysis of metamorphic tectonites）一書，對變形巖石的構造或組構的意義、性質及分析程序、概念、方法等進行了系統的總結。Nicolas和Poirier（ 1976，法國）的《變質巖的晶質塑性和固態流變》（Crystalline Plasticity and Solid State Flow in Metamorphic Rocks）一書是研究地殼深部顯微構造的總結。20世紀80年代以來，顯微構造學進入了飛速發展的時期，顯微構造研究取得了顯著進步。《晶體的蠕變》（Creep of crystals，Poirier，1985）以及一系列重要的國際性學術會議對于顯微構造的研究工作進行了系統的總結，國際地科聯構造委員會把顯微構造研究作為的八十年代構造委員會中心任務之一。中國在20世紀80年代初期召開了顯微構造與組構學術討論會，并成立了“顯微構造專業組”。
顯微構造研究不僅成為了解決大地構造問題的主要工具，而且成為當今構造地質學及地質學研究的主要組成部分[3]。隨著科學技術的不斷發展和研究手段不斷創新， 越來越多的顯微構造現象將被熟悉和研究，并為地質學研究做出貢獻。
1 顯微構造傳統研究內容
1.1 常見的顯微構造現象
顯微構造的形成不僅受原巖物質組成和結構影響，同時取決于巖石變形時起主導作用的變形機制。由于原巖的成分、變形環境與機制的不同，產生了不同的構造巖類型和顯微構造現象。
顯微破裂現象主要是指由破裂作用產生的顯微裂隙及其相關顯微構造變形現象。顯微裂隙及與其相關的變形現象有以下六種：①晶內裂隙：纖維破裂起源并消失于晶體顆粒內部；②晶內裂隙：沿著顆粒邊界出現的裂隙，其典型的破裂樣式是圍繞變形顆粒出現的張裂隙（圖1）；③穿晶裂隙：晶內裂隙的進一步發展會形成穿晶裂隙，后者常常穿過顆粒邊界，進入相鄰的晶體顆粒；④沙鐘構造：礦物中由于成分或光性的變化而形成的形如古代西方計時沙鐘樣式的一種顯微構造（圖2）；⑤多米諾碎斑構造；⑥顯微布丁。
晶質塑性變形現象主要指，在巖石變形過程中，由位錯滑移、位錯攀移、動態恢復和動態重結晶作用等晶質塑性變形機制形成的顯微構造變形構造。水解弱化現象對石英的位錯蠕變強度有深刻的影響[4]。
粒間摩擦滑移現象主要指由顆粒邊界滑移機制所形成的顯微構造現象。
1）S―C組構：糜棱巖中發育的一種反映不均勻、非共軸流變的特征構造。巖石中發育有兩組面理：一組為透入性S面理，指礦物長軸的定向排列；另一組稱C面理，是具有一定間隔的強應變帶或位移不連續面，一般平行剪切面，也叫剪切面理。二者構成S―C組構。S面理和C面理均發育的變形巖石稱S―C糜棱巖（圖3）。
2）礦物魚：在剪切帶高應變糜棱巖帶中，遭受剪切變形的礦物顆粒經石香腸化或微破裂作用常常被改造形成“魚”狀體形態的顯微構造。
3）顯微分層現象：變形巖石中，不同的礦物顯示不同的特性。
擴撒物質遷移現象由擴散物質遷移機制形成的顯微構造現象，包括壓溶作用及固態物質擴散遷移作用形成的各種現象。包括：壓力影、應變帽、壓溶縫合線、壓溶面理、顯微脈、出溶構造、變斑晶包跡構造等。
1.2 主要造巖礦物變形行為
通過對天然變形巖石與實驗變形巖石的研究，發現了常見造巖礦物呈現出的共有的顯微變形特征，如結晶學定向以及顆粒的細粒化。但是，各種常見造巖礦物在晶體結構、化學成分上的差異，以及所處的變形條件差異極大，表現出了復雜多樣的顯微變形特征[5]。
方解石容易出現機械雙晶，方解石機械雙晶由窄變寬與溫度有關。方解石的變形過程是由位錯滑動到高溫蠕變。低溫條件下，大理巖中方解石變形行為表現為碎裂及碎裂流動，伴有溶解遷移及雙晶化，粗顆粒中發育機械雙晶及波狀消光，細粒基質中，伴有位錯滑移及膨凸重結晶作用。溫度增高時膨凸重結晶作用增強。白云石在中高溫條件下發育f{02■1}雙晶，在中低溫條件下主要沿底面c滑移，低溫下不出現雙晶。
石英晶體內部各個不同滑移系的啟動受溫度環境直接影響，進而影響著礦物顆粒的流動性。在較低溫條件下（300～400℃），石英以底面（c）上的位錯滑移和攀移占主導地位。在中溫條件下（400～500℃），位錯蠕變為主導變形機制，柱面滑移m成為重要的滑移系。在高溫條件下（500～700℃），顆粒邊界遷移重結晶作用占主導地位。溫度大于700℃時，石英新晶粒單晶邊界常呈樹葉狀，顆粒大小不等，或形成長條狀單晶。
長石族礦物廣泛產出于各種成因的巖石中，約占地殼總體積的60%，總重量的50%。是十分重要的造巖礦物。在中低級變質條件下（400～500℃），長石出現位錯滑移，并可見波狀消光、彎曲雙晶、扭折帶、變形帶。在中級變質條件下（450～600℃），長石出現位錯攀移以及亞晶粒旋轉動態重結晶作用，發育核幔構造。高級變質條件下（>600℃），長石出現位錯攀移及恢復作用，以亞晶粒旋轉重結晶作用為主。超高溫條件下（>850℃），長石開始出現顆粒邊界遷移重結晶。
各類云母的主要顯微構造是扭折，其在大小、數量、方位和形狀方面非常易變，在低溫（300～500℃）時，扭折是大量且狹窄的，與縮短方向成高角度相交；在高溫（600～700℃）時，扭折發育較少且較寬，與縮短方向成低角度相交；壓力低時扭折帶寬，壓力大時扭折帶變窄。在天然變形的云母中，可見兩種特殊的變形現象：擊像和壓像。
角閃石、輝石的變形行為主要表現為細粒化、扭折、機械雙晶等變形，其中以細粒化最為常見。在低溫條件下角閃石易發生退變質作用，在高溫作用下易脫水進變為輝石。在后期退變質過程中，角閃石和輝石常常退變為黑云母和綠泥石。
橄欖石是上地幔分布最為廣泛的主要礦物，其變形行為及蠕變特征在很大的程度上可以代表上地幔的流變學特征。在700～1000℃時，變形的橄欖石殘晶具有強烈的波狀消光、扭折帶、變形紋和亞晶粒邊界。中高溫條件下（大于1000℃），變形機制以位錯蠕變為主，也即出現了回復作用，光學上不再出現變形紋，以亞晶粒構造和扭折帶為主，在顆粒邊緣開始出現動態重結晶作用，形成核幔構造[6]。
2 顯微構造研究進展
2.1 顯微構造在地質學中的應用
目前應用顯微構造分析來解決實際地質問題已經越來越廣泛。對顯微構造的詳細研究和分析，為進一步探討構造地質學以及地質學中的各種根本問題提供了依據。主要包括應力分析、應變分析及變形溫壓條件分析、變形過程及變形歷史分析[11]。
利用顯微構造進行的應力分析主要包括應力方位、運動方向及應力大小估算。推導主應力方位的主要方法有顯微裂隙、石英變形頁理、壓力影、殘斑系、壓溶縫合線、微裂隙填充物等。估算古應力值大小的主要方法有位錯密度法、亞晶粒法、動態重結晶新晶粒法、方解石機械雙晶法、礦物光軸角法等。
利用顯微構造與應變的關系，可以分析巖石或礦物變形時應變量的大小、應變速率和應變的方式等。
溫度和壓力是影響巖石和礦物變形的重要因素。可以根據礦物特定的變形現象來大致分析其變形時的溫壓條件，主要方法有石英變形紋法、扭折、變形礦物的動力重結晶、礦物的活動滑移系法、組構優選方位等。
對一個地區的變形，無論是脆性或是韌性，深變質或是淺變質，詳細的顯微構造分析對正確認識該地區的變形過程和演化歷史都具有重要的意義。通過對不同顯微構造的分析，可以再現巖石從弱到強的變形過程、巖石面理的形成及變化、纖維礦物的生長順序和發育過程，確定主應變方向的變化過程等。
顯微構造在地質學中的最新應用進展：
顯微構造研究方法與遙感技術相結合的構造研究有了一定的進展。研究證明，區域構造、小型構造以及顯微構造在一種變形機制下形成，存在高度相關的內在成因聯系，因此在運動學和幾何學上具有相似性[12]。因此，區域構造或小型構造的研究可以應用顯微構造的研究方法。
利用顯微構造的研究方法，借助遙感技術可以對剪切帶進行構造運動學研究，包括剪切帶運動指向分析、剪切帶位移量估算、剪切帶的應變分析等[13]。
遙感技術與顯微技術相結合是一種實用的新型構造研究方法，也是遙感地質的發展方向，隨著顯微構造觀測手段與遙感技術研究的不斷深入，以及與巖石學等其他學科的交叉研究，可能在構造作用與成礦作用的關系、提高礦產預測成功率等方面開拓新的研究領域。
2.2 顯微構造分析技術與方法
2.2.1 顯微構造基本分析技術與方法
陰極發光分析技術是表述巖石學特征的一種常規技術。礦物具有陰極發光性主要在于晶體內部存在各種缺陷，在缺陷位置上常常有雜質元素粒子存在。礦物的發光性表現在發光色和發光強度兩個方面，由于礦物的發光性隨著礦物種類及礦物內微量元素的含量變化兒不同，所以陰極發光分析技術可以用以確定不同的礦物類型和成因。此外，陰極發光分析技術在巖石學、石油地質學和油氣勘探研究中也有廣泛的應用。
陰極發光技術在礦物學和巖石學研究中因為其對礦物化學成分變化的高靈敏度而有極大的用處，但是陰極發光技術的圖像解釋比較復雜。利用掃描電子顯微鏡（SEM）陰極發光的光譜成像模式，并結合同時獲得的X-射線組合映射，通過允許光譜特征的分離和元素成分的相關性來擴展相關技術。運用這一技術并結合多元統計分析，可以顯著增加陰極發光技術的有效性。
20世紀70年代后，電子顯微鏡分析技術在地質學以及構造地質學中的應用有了突破性的進展，重新認識了眾多構造帶內變質構造巖，尤其是糜棱巖的成因。
透射電子顯微鏡（TEM）廣泛應用與觀察和確定位錯構造的特點。觀察位錯的基本類型、組合、形態和分布規律；闡述礦物顆粒的主要變形機制、巖石流變學狀態與構造巖的成因；結合變形條件闡述礦物蠕變的基本規律。投射電子顯微鏡的選取電子衍射可以得到準確的晶格參數[14]。
掃描電子顯微鏡（SEM）是顯微構造分析的有效手段。目前的研究方面有：微區成分分析；微細礦物顆粒內部成分結構與變化規律，顆粒的三維形態特點；SEM陰極發光技術分析變形結構的顯微特點，用以探討巖石變形的變形過程與微觀機制。
EBSD即電子背散射衍射。EBSD技術可以更快速的獲取數據，為開展巖石顯微構造、礦物塑性變形機制、礦物相鑒定、晶粒尺寸測量等的研究提供了技術和數據的支撐[15]。并且使顯微構造與晶格結構建立了直接的聯系，為準確快速地測定樣品的晶體形態、晶格方位、晶體顆粒屬性等提供了強有力的手段[16]。
EBSD技術在顯微構造學的廣泛應用，使巖石變形機制與巖石圈流變學研究以及巖石顯微構造分析和研究得到了飛速的發展和突破，顯微構造與組構分析進入一個新的階段。
利用X-射線CT掃描對地質樣品內部結構的研究目前包括：巖石內孔隙的形態特征及貫通性；未固結堆積物及軟巖石結構研究；古生物化石形態結構研究等。此外，可以結合陰極發光光譜成像和波長色散X-射線對礦物進行分析[17]。
2.2.2 顯微構造分析技術與方法最新研究進展
① 圖像拼接技術
圖像拼接技術（Image Mosaic Technology）已經被應用于了顯微構造圖像的分析處理。該技術是將兩幅或多幅來自相同場景、具有重疊區域的小尺寸圖像合并成為一幅大尺寸的高質量圖像[18]。
圖像拼接技術應用于顯微構造圖像的分析處理，不進拓寬了顯微構造圖像的視圖范圍，并且準確解釋了巖石宏觀力學性質[19]。
②數據約束建模（DCM）
對于闡述土壤和巖石等多孔材料的特征，X射線成像是一種非常實用并且應用廣泛的方法，在石油、天然氣的儲集層巖石的孔隙結構和運輸性質具有很高的利用價值，但是其具有分析相對緩慢和昂貴的缺點。
一種數據約束建模（DCM）預測油氣儲層砂巖石英和高嶺石顯微構造的可行性虛擬實驗已經完成，其目的是為了直接解決礦物相和孔隙的特征。Y.S. Yang等使用具有石英和方解石成分的人工標準化巖石樣品，嘗試利用數據約束建模（DCM）預測顯微構造成分的特征[20]，并使用具有基于同步加速器X射線CT的實驗設備來獲取數據。數據約束建模（DCM）方法為常規方法儀器檢測異構孔隙分辨率過低提供了一種有效的代替手段
此外，很多學者在顯微構造分析方法上進行了深入的探索和研究。如建立數字高程模型來探討顯微構造的細觀力學參數對巖石壓縮和拉伸破壞過程的影響；聚焦離子束（FIB）結合掃描電子顯微鏡（SEM）和投射電子顯微鏡（TEM）也被證明是在納米尺度下研究顯微構造的一種有效手段[21-23]。
劉貴等人對在高溫高壓條件下石英閃長巖的顯微構造進行了分析研究，認識到在低溫條件下（650℃），巖石處于脆性塑性轉化域，石英和黑云母以位錯滑移為主，而長石以脆性變形為主。在850～900℃時，巖石以位錯蠕變為主。在高溫條件下（950～1000℃）位錯攀移和動態重結晶作用則占主導地位。同時還發現，隨機分布的斜長石不會對巖石強度造成明顯影響，但是斜長石的長軸方向與最大主應力方向呈大角度相交時（ 近 90°），巖石強度會有顯著的強化，這表明巖石組構與主應力方向呈垂直方向或大角度相交時，巖石變形和拆離斷層的不易形成[24]。
3 結語與展望
與相關學科理論與技術上的結合促使了近年來顯微構造研究的迅猛發展，顯微構造學已經成為構造地質學乃至地質學研究的重要內容，顯微構造分析解決實際地質問題的應用也更加廣泛。隨著顯微構造分析技術和方法的不斷更新與豐富以及與其他學科的交叉和融合，顯微構造研究在地質學研究中的基礎作用與應用將更加深入和廣泛。
在某些方面的研究中，如石英的變形機制及其轉變，以及角閃石的天然變形研究和數據資料還存在很多尚未解決的問題，需要更加完善的手段和技術來解決其中的困難，這也將是顯微構造研究中需要重點解決的問題。
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