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1 C, k1 v$ N) L7 e" B- ? 一、基本概念(Basic conception)
f8 m2 r3 O9 ^$ G( P7 ` 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。 ! W: h# U; T* F p
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。 / ~4 r9 E0 n( B
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+ l* B9 j- O Z. g; s* x" ~4 a 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。 2 T- M6 ~, J) Z6 L) c& |/ T4 V4 F! 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。 ! c5 f1 m7 l2 T, \3 @( J
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& p; j# V$ b R( L 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% F% ^2 k9 s1 X 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 ) a( s' p& b0 L+ u/ N8 L' e
类的构造形迹。 ) X# n3 S( j C
二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment) $ x5 c: T0 O# w6 M( q, \! N0 }* N
地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。
' Z' R- ~4 c* x6 j+ B 垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。 ) H5 M" P. m$ d! \
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。 4 i$ _! |$ L. S! U$ V
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) t$ i- |2 p# O 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。
( r. m& E) r+ S9 v/ F 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。 ( M3 ?' n" y) U% i
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
- b& u" ^7 F2 m8 k0 n9 h 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。 ; ?9 z2 ]& Y/ |2 S
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。
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3 b7 i7 }- J4 c b2 Q3 g# d. ]6 l, q 三、节理(joint) . y/ I0 K/ s7 Q$ M4 K1 H% W( }
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。
. y/ p2 c9 X9 ?# [ 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。 1 z" A; b/ V7 Q. h
2.节理分类 ; w& V! O. q$ C& B n0 f& T
成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理)
) S6 M$ X' ]' 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 q+ d+ o' m3 w' e* O4 D* _" z' G
——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。 X5 C8 r# ^+ C9 s$ [" s# T
——非构造节理:外动力形成,释重节理、塌陷节理。
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力学性质分类(自然界最常见):
5 n" x3 b' r% R. G7 F: i( Z ——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。
: ~7 I* _8 t; P, a1 b ——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。 " u+ V8 `4 h" a$ y6 ~8 ]
——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。
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8 s9 w" v# P$ F; ^, v; j" m1 T4 A; P0 e 苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理 9 |3 x- [, ^$ P/ x& {5 a5 h
3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角;
' e6 @$ T D/ s& V) D 节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。 - d8 x+ W& |; e
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4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线
# Y- M% u2 o y( a) J k (ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。
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' l0 |$ k/ U9 k, u$ B h3 x a.平面“X”节理、剖面“X”节理。 G5 l! L4 |# Q# g. 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。 W0 c7 m' r- V* z) p
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