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, e: K* i5 X) c* Q+ F 一、基本概念(Basic conception)
9 o, R2 R7 {8 O3 i( h* v$ N# I 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。
U& o5 ?4 l7 g/ H. ~! [ 内外核的差异旋转是地壳运动的内因(发动机);地壳运动是形成地表万象、大千世界的原因,与人类活动关系密切。
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( W* M5 K8 I: h3 ^ 2.地壳时刻在运动,水平岩层的褶皱弯曲与破裂,都是地壳运动产物。
+ I7 o5 Z0 j% q" S- r 只有急剧的地震才会被人们感觉到;缓慢的、深部的运动只能被大地测量、天文测量记录到。
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3.古地壳运动的证据记录在岩石中,现代地壳运动的证据经常记录在毁坏的建筑物中。
; R/ M0 U5 }7 O2 N 4.地壳运动有垂直运动、水平运动两种方式,形成褶皱、破裂两大种
7 `& O" D8 o. G) L0 A" h 类的构造形迹。
/ K, K( i0 H S! h9 j5 t, n7 C 二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment) & |$ c6 a: ~* b1 G
地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。 , i* i) C- f8 {+ J, i9 T" b) Z+ X
垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。
3 y: m/ m8 A9 b7 o/ |' Z9 } 水平运动:同一地点,有时挤压,有时拉伸,有时走滑。可复合。意大利:那不勒斯海的沉降,导致公元前2世纪罗马建筑塞拉比斯神庙毁坏,现仅残留三根12m高的大理石柱。 5 \6 N8 ~( ~- {$ a8 m# a
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喜马拉雅山:3Ma上升6000m,在北坡4000m高处发现海洋鱼龙化石。天山:滨海沼泽处形成的煤层,5 Ma以来被抬升到4000m的高处。泰山:1 Ma升高了500m,平均1mm/2a。
4 D% L$ y, U4 b0 \# U 天津:1 Ma来下降数十米,使永定河、海河经天津汇入渤海。宁-镇:几多变迁,沧海桑田。 & T) B3 M& H* P2 p4 R; T) M5 Y
1996年,上海宋叔和等用GPS测出太平洋板块以2-3cm/a朝西运动
4 l; P! q1 I* p z% g 1988~1992年用GPS测出阿拉伯板块正以2.5cm/a速度朝N-NW 、非洲板块以1.0cm/a速率朝北向欧亚板块运动。两个板块每年1.5cm的差异运动导致了死海(Dead Sea)转换断层的左旋运动。 + S+ e6 Z6 w+ ?8 i5 B7 Y
大量证据表明,水平运动是主导的,垂直运动是次要的、派生的。 ) h' k7 K6 O8 n) J2 e, Q
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' ^1 m8 E$ n ?8 V. N3 r 三、节理(joint)
. p' j/ t' ^. w" h* d 断裂构造定义:岩石中沿不同方向发生的破裂构造。破裂面两侧岩石有明显位移的为断层;无明显位移的为节理。
5 R5 m5 a' k" g1 ]0 T 1.定义:岩块发生破裂,但两侧无明显的位移。节理是应力作用下岩石破裂的原始记录。岩石变形越强烈,节理也越发育;岩石越老,保留的节理也就越多。
. D8 I; X% U# Y( [ 2.节理分类 1 M ]% U* [! ]& ]
成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理)
9 C6 v: ~4 Q+ F4 z ——原生节理:成岩中形成,如玄武岩冷凝收缩而生成的柱状节理。
/ \6 t& o ^- T ——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。 4 v( J% o8 W1 \+ ]4 g
——非构造节理:外动力形成,释重节理、塌陷节理。 ! v3 b+ O/ K+ q; Y- O
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力学性质分类(自然界最常见): 4 D$ X- O _# H9 q* b% Y% c
——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。
9 W/ ^' p7 L- x4 v1 H ——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。 / h+ X) R/ ?* y
——共轭节理:沿着共轭剪切面的方向会形成两组交叉的剪节理。 $ d9 `5 E- L& z# g. F% ~/ c
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苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理 % o1 v$ v+ H* ?; v
3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角;
" o% V2 S2 c, Y; H( H( T0 a 节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。
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4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线
% ]. i' z% [$ A( ~" F2 w. E (ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。 * X* B0 `: P2 `9 U7 r) z
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/ x7 B& Y* j4 N- Y8 ]2 Q a.平面“X”节理、剖面“X”节理。
5 p$ q, \* c3 w4 J0 f; D: E0 V, d b.构造力主要是水平方向的作用力,因此早期“X”节理和层面相垂直、晚期“X”节理和地面或水平面相垂直。 ( l E* k( J/ D q
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