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9 Q3 h; z' I3 ~, z* }+ }' j9 l; Q 一、基本概念(Basic conception)
+ ?+ ~' V2 ]% Z" e, Q* X6 V 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。
1 K6 \6 J" Q2 M o1 u& y 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。 5 ?+ T6 L% e' z: e" F" f3 B
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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。 ; y' B9 s( Q, _9 Q Q& b; P, e
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。 ' V/ Q6 Z7 m3 H% c7 J! ^; h$ m
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9 ?& N# A# d$ @7 V/ B, G 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。
" [& l8 \* N9 D+ O. e 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 1 g5 U g& p! ^! f X4 Y# I
类的构造形迹。 * I4 Q x3 x, @
二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment) , i5 g- _0 k! v! D6 A; D
地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。
/ W$ O' H! U- J( U9 t 垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。 : e& i, E$ n: W9 T8 b- _* X5 g
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。
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9 a# ^$ o* n8 F$ \: K/ Q; e 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。
5 ]- p7 w. s) r& k7 M 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 K! k6 h5 f& A, i3 v0 g0 G 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
. q' V/ l r. I8 g" {: o 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。
& c6 i& f. E: G5 {5 x$ r 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/ o0 n- b* Z& S( n, ^2 ~
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- P+ x. e/ z# O8 k$ [9 q9 k; Y8 M$ [ 三、节理(joint)
+ F/ p; _$ q/ V1 q3 |- Z$ v$ t! n& v" l- Q 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。 6 K1 {$ |+ p1 ^
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。
6 J; m( m1 e4 u- i* y 2.节理分类 3 \, X' k5 X. W8 T' i$ w
成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理) 2 S3 X, Y2 ^& f; [( w
——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。 7 Q* F! ?) Q- {; }% k# M# t
——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。
: L! f+ B$ S1 Y$ e* R8 ~ ——非构造节理:外动力形成,释重节理、塌陷节理。 6 j; q% `5 \7 ~& `8 z4 o1 C) p- A
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力学性质分类(自然界最常见): ! X4 I$ N% `4 c. i
——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。
9 ^4 g, @1 S4 P ——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。
7 T, e7 H8 O- |: \/ @' [ ——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。 ! }; s3 ]9 f6 m- B' W5 [+ R
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' N( {0 ^7 Z% k* ~' r% q 苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理 - b/ q' l4 B5 [6 b
3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角;
3 |' j$ V+ D" g 节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。 % W* b! g- I5 S- m% A* S& f9 I- [
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4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线
* t5 H7 p1 p, ~) J4 \4 x (ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。
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a.平面“X”节理、剖面“X”节理。
8 b9 ?& L% E/ g2 n) F' R6 E1 X 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。
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) @7 C8 q: o' a' n/ K" h/ `! y) l& ~: b. b$ s3 O/ U
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