|
8 q& ?5 E- H7 t5 f6 a; \ ~ 一、基本概念(Basic conception)
9 C# U* ]5 p/ ?* w# t 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。 2 h/ P# ?( W1 K6 u0 ~
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。
0 E0 w/ w' t& W' K2 A( i 4 I* H& u- v* H' o6 P
( \1 S: P3 c+ |# n& p- t* A! _6 Y 2 |5 P w5 F& K+ M8 {6 i9 {
* m% m$ q( t4 Z) i
8 x+ r! M+ B( S& C: ? 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。 ( V( F" o0 g( |5 u
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。
+ ?6 q6 l6 k7 y# h
& v# F4 H" B0 `. B $ V& m" A; M8 F4 ^9 o$ I
4 Q- [9 K# l' u2 y" K
+ W7 l, g2 Y5 Z- w$ Z3 C5 r8 {% Y7 t
/ ?$ N! C" k6 Q+ P 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。
1 {; L9 t/ R0 M 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 ! r% v0 O( k' a% @& e
类的构造形迹。
% P. E, g0 V; W- n 二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment)
8 h( O. J+ S7 O& r 地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。 ! T- T! s9 O9 T/ V
垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。 7 t9 y, r% d) L. M
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。 2 g5 O/ U2 L; U$ m* _+ K" T* N
$ b! o! A" Y! B3 P
p+ Q& ^" l' x5 m7 E N: @9 ~" L' C
6 Z' H. c; h$ k A1 M' A) e 7 I0 |; z6 `" [. a( V6 G2 z
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。
3 ]9 ^# `/ N/ v, @8 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。 1 P+ A6 i5 J3 m) 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
8 w- A; S. n$ k7 \ 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。 4 q9 ~$ l! g! G' r P( T
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。 0 q& e& c1 Y0 D) K2 |' j
& \1 i2 ]) W' k1 W9 u8 K. k- z " w3 @3 }! }& Y6 Z' ]1 }
% ?; r$ x3 s4 [+ C# @9 c+ l6 s7 S# W; N
, [" l$ r" G! b5 t: g2 O
; w. c, P+ A& A% B 三、节理(joint)
% _+ m+ x2 U G 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。
9 o$ R5 q( C: ^% Y8 P 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。 $ ~* s, X* X' \# I( }! y
2.节理分类 1 m3 a! L# k: F
成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理) # a/ c. N: I0 n- |; b; G
——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。 1 G3 X0 }2 q5 F+ Q
——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。
6 J( f6 E, K6 r U3 Y, V ——非构造节理:外动力形成,释重节理、塌陷节理。
% ^: [2 b; t; Y
+ n3 y$ y7 z( ] ! R2 i# u0 x% C) E' k9 _
) L' @5 ~: Y7 [0 }9 p/ c( n W
1 x; v. D0 D! c# A
9 w9 Y8 l) K7 F* ]& ^$ _! Y 力学性质分类(自然界最常见):
9 J( C# M# {9 m3 e ——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。
* l9 J: F# y" K1 d4 x ——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。 6 f# |5 ?! z& g h9 ^ C
——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。 & Y0 h8 _; y# [, _0 C+ V4 U, B* U
+ }% u, C t- I0 X/ I: w- G1 m
i. b# z* {5 W1 K; c6 U) N4 \2 p
U7 a3 c" v* O3 g6 U! N- a$ T ! D' z8 B; _& e
, V0 T+ w0 p+ A* u3 Y6 D+ s 苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理 : S" L" E; X+ j2 j5 A* t' V
3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角;
$ T7 |0 L9 X. C. X/ {. R# O0 K 节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。 % R: y& {3 r1 w; w* a; k
& K7 d4 ~( h& y7 H: `
, Z C1 Q9 B% T6 W
5 ^6 r7 F# O0 `& H4 t _$ W
9 R5 k j: ^$ i# T* E
, L$ j! g$ G2 L I7 m( e7 S 4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线
1 a" m, P5 [, Z (ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。 ! @2 m9 C$ e2 l$ W
3 h+ b$ z6 n: Z
$ ^8 Z, V: L& F8 J& [" W 0 E1 I8 c% k) M* r4 t
) |6 t6 J/ r# A! M
, k$ c' J; K8 ^/ c/ l4 d* Q a.平面“X”节理、剖面“X”节理。
* N7 a) r% w0 g% _' m# y0 l: O 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。 ; \# Q( t) P; s4 x+ Y% [: x
- P# ^( @( e: q: z6 M - ]& S' ^. Z; B, M) y. H; ^
" N4 x; \, E) d% Q4 t/ W - b0 N+ L- v8 Q8 A D
# A" ]" i0 Q# u. x
( N+ Z8 }% g: a) a% v9 |
: H: C: p8 [* C
9 x7 ^; Y' j0 G
4 P8 ]# `1 T+ ~: }- W5 K
3 Y: z) c7 H. g% F8 c( z
|