" a, h" H& @6 i" w6 S1 S 一、基本概念(Basic conception)
' l5 v) u, `" d& U4 P& T0 {. ? 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。 . e+ I! U4 ~2 [4 b: z- I
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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* g3 R9 V0 s; u% q 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 l$ B# ?; ]0 ]% _( H6 D. z5 _& P 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 u/ U8 x0 v/ d0 W7 t5 T6 l/ S' s) s
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5 o! Y6 o8 W1 B0 @& T: Q% ~ 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。 4 M) p1 s2 G% O+ ~6 s! 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
0 ^- |* {6 w: ^: @% g 类的构造形迹。
9 o7 l8 m% d: A 二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment)
: M4 x& I/ p/ W/ c2 E* v 地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。 + d5 q8 f0 u. q" \5 z5 ^: D
垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。
5 s* G6 Y$ M" @' N0 j 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。 - ]) Z; y/ J$ a0 y4 C8 ?& n1 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。
" b: z; ]( x; `& S 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。 6 C1 a6 x+ Q' h: Z5 E
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 , r$ l1 n$ G6 ^! Q w* I1 j
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。
. W- J- y. Z; P 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。 5 Z; H" H2 {& v3 Y: H
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( C V4 s7 D& U: D# ?+ l 三、节理(joint)
. H Y& ^7 [8 m* `3 ^ 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。
4 q f( H) X6 K- Q. t# B 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。
! u3 y% }, y9 y$ E' T8 | 2.节理分类
/ p( q* |1 @$ }# c* [ 成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理)
) ]/ `+ _) v+ X4 L$ o- C& P ——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。 . i% T/ W; w" I
——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。 8 @0 G/ z" g4 R8 R, d9 G5 D$ X, 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): 1 M( Q' o: [; X8 u: b
——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。
0 K9 [- p+ U7 \* C H) _7 N7 c ——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。 / g7 r& p8 h! X. c* @; j3 d
——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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苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理
3 {! ^% \0 U6 Y6 K 3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角; ' Z) c7 G, ~3 s
节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。
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5 I2 l9 a8 d6 G( X$ L* a4 q) c 4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线
6 R. i$ `% L" j m, ^ (ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。 ( l7 B5 K$ [7 l9 ]/ K6 K
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; X# i, j6 D2 v
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4 d8 O+ P6 D5 f2 i a.平面“X”节理、剖面“X”节理。 1 e* G5 S O5 p9 V5 K7 S
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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