广义断层理论及应用
课程编码：180083070904M0002H
英文名称：Generalized Faulting Theory and Application
课时：20
学分：1.00
课程属性：高级强化课
主讲教师：童亨茂
教学目的要求
本课程的教学目的是让同学们掌握构造地质学的最新理论——广义断层模式和拓展的最大有效力矩准则（泛最大有效力矩准则）。
广义断层模式克服了构造地质学的世纪经典理论——Anderson断层模式（1905）的局限性，把Anderson断层模式①从均匀介质扩展到有先存构造的非均匀介质；②从Anderson应力状态到任意应力状态；③从应用库伦-摩尔准则到广义剪切破裂准则；④从断层的瞬时活动趋势分析扩展到断裂系统的形成演化。由于该理论的适用条件比较符合地质实际，该成果不仅是构造地质学理论上的重大突破，而且在油气、地下水、煤、金属与非金属等矿产资源的勘探和开发、滑坡体预测、地震预测分析等地质灾害防治中有广阔的应用前景。
泛最大有效力矩准则（MG-eff = 0.5(σ1 -σ3)L sin2α sin(α-θ)）①把郑亚东教授提出的最大有效力矩准则从适用于先存面理与最大主压应力（σ1）平行的情况扩展到任意方向的先存面理；②克服了最大有效力矩准则与滑移线理论不相容的问题，可以解释大多膝褶带非共轭发育等多种现象，预期在韧性变形域中具有广阔的应用前景。
通过本课程教学，要求同学们通过听讲、练习和读书报告，初步掌握广义断层理论和泛最大有效力矩准则，并具有初步应用上述两个构造地质学最新理论的基本能力。
预修课程
构造地质学
大纲内容
第一章 Anderson断层模式及其局限性 2.0学时 童亨茂
第1节 Coulomb-Mohr准则与Anderson断层模式
第2节 Anderson断层模式的局限性
第二章 广义剪切活动准则 4.0学时 童亨茂
第1节 滑动摩擦律（Byerlee 律）
第2节 滑动摩擦律（Byerlee 律）
第3节 剪切活动趋势因子及其数学表达
第4节 剪切活动趋势因子在摩尔空间中的表达
第5节 剪切活动趋势因子在摩尔空间中的表达
第三章 摩尔空间及其在先存构造活动性预测中的应用 4.0学时 童亨茂
第1节 引言：摩尔图解的发展历史
第2节 “摩尔空间”及角度(?’ 和φ’)等值线的编制
第3节 “摩尔空间”中先存构造活动性系数fa的表达
第4节 先存构造相对活动性的分析和预测
第5节 先存构造和活动断层的活动性预测——应用实例及验证
第四章 广义断层模式 2.0学时 童亨茂
第1节 单个先存构造的断层作用
第2节 多个先存构造条件下的断层作用
第3节 先存构造复活断层活动性规律
第五章 广义断层模式的沙箱实验验证 4.0学时 童亨茂
第1节 目标砂箱模拟实验之一：北部湾盆地涠西南凹陷
第2节 目标砂箱模拟实验之二：渤海湾盆地张巨河复杂断块区
第3节 实验结果分析
第4节 广义剪切活动准则对砂箱实验结果的解释——断层的形成和演化规律
第六章 “最大有效力矩准则”的理论拓展 4.0学时 童亨茂
第1节 引言 最大有效力矩准则及其局限性
第2节 不同方向先存面理有效力矩的计算
第3节 不同方向先存面理出现最大有效力矩的方位及变化规律
第4节 变形带方向与最大主压应力（σ1）方位的确定
第5节 变形带方向与最大主压应力（σ1）方位的确定
参考书
1、
张巨河复杂断块区构造变形物理模拟
童亨茂、陆克政、漆家福
1997年
石油大学学报
2、
伸展盆地复杂断层组合成因新模式
童亨茂
1998年
北京大学国际地质科学学术研讨会论文集. 北京：地震出版社
3、
渤海湾盆地张巨河复杂断块区平面砂箱模拟实验及其启示
童亨茂
2003年
地质论评
4、
“不协调性准则”——有先存构造介质断层作用的判定
童亨茂
2008年
中国科学（D辑）
5、
裂陷盆地断层的形成和演化——目标砂箱模拟实验与认识
童亨茂、孟令箭、蔡东升、吴永平、李绪深、刘明全
2009年
地质学报
6、
基底先存构造对裂陷盆地断层形成和演化的控制作用规律
童亨茂、聂金英、孟令箭、张红波、李晓宁
2009年
地学前缘
7、
渤海湾盆地南堡凹陷断裂系统成因的构造解析
童亨茂、赵宝银、曹哲、 刘国玺、 顿小妹、 赵丹
2013
地质学报
8、
最大有效力矩准则的理论与实践
郑亚东、王涛、王新社
2007年
北京大学学报（自然科学版）
9、
实践中发展的最大有效力矩准则
郑亚东、张进江、王涛
2009年
地质力学学报
10、
Activity criterion of pre-existing fabrics in non-homogeneous deformation domain
Tong、 H.、 Cai、 D.、 Wu、 Y.、 Li、 X.、 Meng、 L.
2010年
Science China (Earth Science) 53
11、
A new model for the origin and evolution of the rift basin fault-systems in the east and south China: a case sduty from Beibuwan basin
?
Tong H
2010年
Abstract of Tectonic Crossroads: Evolving Orogens of Eurasia-Africa-Arabia Conference being held in Ankara、 Turkey
12、
Reactivation tendency analysis: A theory for predicting the temporal evolution of preexisting weakness under uniform stress state
Tong H、 Yin An.
2011年
Tectonophysics 503
13、
Sandbox modeling of fault formation and evolution in the Weixinan Sag
Tong H
2012年
Beibuwan Basin、 China. Petroleum Science
14、
The effect of multiple pre-existing weaknesses on formation and evolution of faults in extended sandbox models
Tong、 H、 Koyi、 H、 Huang、 S、 and Zhao H
2014年
Tectonophysics
课程教师信息
童亨茂 男 浙江省嵊州市人。 1967年5月生。博士生导师，中国石油大学（北京）地球科学学院教授。GSA、AGU、AAPG成员，UCLA访问学者，中国地学哲学委员会理事，中国地质学会青年工作委员会前副主任委员，《Tectonophysics》、《AAPG》、《中国科学》等多个杂志的审稿专家。主要从事盆地构造分析、储层构造裂缝的研究工作和“大地构造学”、“盆地分析”等方面的教学工作，长期担任中国石油大学（北京）“综合地质实习”队队长（20届），具有丰富的野外教学工作经历。在《Tectonophysics》、《Journal of Structural Geology》、《中国科学》等国内外刊物上发表论文80余篇，论文SCI引用200余次；主编出版教材2本；获省部级优秀教学成果一等奖1项，二等奖1项，省部级科技进步奖二等奖2项。提出 “广义断层模式”和“摩尔空间”构造地质学新理论和方法。