|
# B7 x- t a9 _2 \
一、基本概念(Basic conception)
% _( M3 l" Y1 B 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。 6 t4 T* {* `4 T* Q4 ?
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。
& ] A' O) E9 G- z5 ^" d
- [0 \' B4 |: a0 V
* Z; m7 F& v C/ g \9 @
# ^4 Q- R5 @- R3 t ! X& U6 Z6 m6 p
% p/ N, _% Y# d3 k) b4 Y 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。 0 o$ U4 ^; n& u- U! O
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。 4 I% ~4 e/ _: d) T
& }# S9 [: [4 g" e& x# Z5 R+ e
- l" L7 i! Z; O! K, {: E 6 O$ ~) o/ l8 Z7 `/ U0 `8 h
- h9 D) ?, Y1 R+ A+ \3 Z
. d8 D1 D4 [9 | v1 z0 R 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。
3 i$ ?8 `7 u$ U/ l% X4 n( Z% 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 ) V; l, d+ Q+ L
类的构造形迹。 " K3 \" O$ Q% j8 `+ ^
二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment) Z( M% r: p* u8 N! P* }% Q
地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。
\4 t$ p7 D7 {# a4 s1 A 垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。 - c! K' @7 y" B1 c
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。 ' r. P- X# D6 ^2 X
. B( |. A2 Q% E' E/ I/ t: K
* _5 F; o- j. u, m E( u5 N1 q % C2 ~% e8 ^8 f
" H$ Y, m P0 m1 u, B
$ H& j' y* K4 `' Q 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。
% F3 A; `- \1 T8 [( \ 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。
# ^1 ]3 t: x& l/ K( o9 ?/ i' L 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 , [! A4 O$ U# B* c+ J6 F
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。
% b j; ^$ I' Z6 |! u$ [& a 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。 $ R& V/ V! {4 ^( j% M, j' o/ Z" i- N
+ s% n3 c+ _. M K( Q
* Y5 W7 }9 s: |8 X& p# y
0 g7 e* t5 Z9 |. \, U . @/ X% Y3 l; u5 C" M& c" c
/ u8 @) [4 \4 q4 x 三、节理(joint) ( [0 U& m6 m$ M
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。 . [* f3 ~. L+ m
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。 / F M0 k% i. L! z/ A9 T1 a
2.节理分类 $ A O: J$ l3 U1 T/ W" S! j) p: c* N
成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理) S$ G, ~0 N8 y, L7 ?' \$ ?: i* n
——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。
8 C4 p; u+ o9 P6 ?/ B% J2 h0 f ——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。 5 t$ \7 N3 h+ H3 e) U: {% N
——非构造节理:外动力形成,释重节理、塌陷节理。
9 y1 b! V) z. t" I # g; A: y# f8 }- N; l9 s
8 w/ L) x0 q0 |6 m
) d6 @6 I1 t& `. H; B0 ?; D' f7 C& i
7 `, H, @7 l3 l3 y! X" I 8 y; r2 f4 b. q6 Y1 K3 h
力学性质分类(自然界最常见):
1 E% Q. P$ h# ?6 @2 v( K ——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。
) e5 @3 l) b9 u! g1 U, o ——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。
4 m- K2 d# I4 P: }/ { ——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。 , U4 ]3 I; `! l. t
/ ]8 w, J" G$ A! I. u7 q6 L# y 1 Q: e$ N: E4 _) Z
F6 O! V, c+ }6 m4 m4 z% c
* j) a4 z0 c9 m
5 t1 |+ W7 F- K O' C0 [; r, T, L% Q 苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理 * R" t I+ I: B# r
3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角;
1 t0 Q" E! m' l) W' ? N. u7 K: D/ \# P 节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。 % x( J9 ]2 s6 [: B9 X- k, I
, k/ k' [7 i/ b 7 b$ G0 Q* j" O, f- y( r8 k
B" k4 q+ K$ r0 F$ E. N9 J9 ?( r
: b" E* ]. w% l1 m% i( ~
# @: A8 a9 K( j+ M: ^, P- I 4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线
2 i9 }+ i" ~% z (ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。 7 k* {3 I. @" k- F. _
- c; C- L* }$ O* _6 G5 e. O
& Q* H+ U& e I) D1 H
R# P6 ^. w" v4 Y/ Q: ^ J1 J . Q* t. T5 T1 P/ p( K: V
' w& ]- P1 |& y: N
a.平面“X”节理、剖面“X”节理。 ) R* x) y, v& m
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。
6 ?" w& a( {6 P9 w ) R0 P6 d% M! ?2 b
7 P+ B3 [$ o M9 F
8 o7 W& Q) k; f1 h0 e! Y
* N/ t- e- Z4 J; ]8 `/ g/ j
3 J5 Z; `3 {- ], l5 C- [
9 `5 ^5 o0 k; Z" v8 k+ Y+ F+ _
' M: b( N1 @0 D0 {# o* ~/ q2 }5 S$ q3 y, `7 V- D
6 K, j: o* P/ {! ~* g$ P. X) T+ x/ A6 n" V/ w* K- j# f9 r/ g" A
|