|
1 ?/ C9 X4 @! f( `
一、基本概念(Basic conception)
4 E6 E7 ~% r# P# j5 K, i3 ^2 u5 x0 u 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。
& I3 A7 D5 {% b* F5 f7 _ 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。 2 z- k; v U, p( {- D" P( y9 k/ q
C* L6 a5 P) o8 G8 Y% V( v3 Z 6 [0 |: I& @' r1 W/ ^2 Z& o/ f; z
! }" q Y, C8 L
" x: n6 O: E9 p1 i; _
: i6 o4 `5 r& Q8 T5 a& ~& c# M3 F 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。
! x, a, |! s; ^0 x1 a4 I 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。
. W/ g" o) U9 n: p9 D3 s # _5 O% r; H- s# C+ W
3 i: Z4 ?, e0 _+ {9 W& N4 q
. m4 ~1 t3 z! e' L* M
9 \# X7 b1 P! e' M+ N# I
& Z* e7 ~9 d( `* [; x/ 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。 8 U* p/ ?8 Y4 m! n# Q2 `" b6 j
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
7 d) Q& u0 Z5 [8 P 类的构造形迹。 $ {* n+ H+ h6 n
二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment)
6 R# P! Z* e' D" x5 V 地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。
+ R( U. ~+ W8 Z* j5 z 垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。
7 c2 N! s$ P \# z3 k' m, r2 Q 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。 ' m8 _ I) O3 }1 A
! l( ] v( a5 ?2 h7 T- j4 J
' S) P0 h2 h1 Y- A, c, w% b$ w
4 }3 G0 K5 d* i6 f G
! m* `6 G/ S2 Q
7 ~1 x f( u8 Y- j 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。
% n! O' g" z0 E. b: 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。
, t$ a+ h3 S! a( {5 M( u 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
( F m. l' g2 [2 H8 q 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。 % g y4 {5 W; C# y
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。
! y& F* y6 Q6 [ " J) a3 S1 D, S' y' D6 P
8 x: C1 _$ Q' z' [) g+ m" o
4 i; G: Y+ V5 }1 ]
* I% q8 d L/ F& [9 s) |
% {+ i1 I" d8 k 三、节理(joint)
5 s" G D; e! o8 @1 N+ o 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。
% A. H8 F2 H' V$ W. E) Z7 \. N1 S 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。
3 b5 L+ v; b5 N6 d 2.节理分类 / {) F# U; h4 s1 b1 J5 l: _6 O
成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理) 2 R3 ]& Y: F! @* U# O* Z
——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。 " } w! }# u1 |3 S. C) n
——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。
& U! I5 N8 _8 E! J, O ——非构造节理:外动力形成,释重节理、塌陷节理。 ; Q* V$ c9 x6 p N1 P
, N% s6 W! k' S1 r# x # Q1 F* p0 I* T% y
; I0 }. q3 o- F$ |3 O7 P" v+ } , w t* }( a; X* _/ S' k2 ` Z3 t
0 X- O, Q" w3 q1 T |& A1 W! g 力学性质分类(自然界最常见):
* n( J( z1 F0 ]/ s ——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。
9 u! C l+ e. C: h5 _0 {4 y ——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。
/ ?) _ `0 v/ u0 r2 [! e# Y ——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。 j6 q9 d) c& O/ G$ D/ f
8 B+ E9 H1 U- v0 ^8 p
$ @$ P' U( E0 G5 o- @5 d9 ~
, F' b" ~. v8 Q! L: |
2 b: V0 q7 F' u4 f" t
: {: Y, y3 Q" `1 O1 m 苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理
0 Z" c7 y$ Z- F; B7 n: u3 [ 3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角; / C/ @! |: q+ B: j, ~+ x ~, |' J
节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。
8 g9 R8 `; @3 n5 c+ p4 Q- G3 @" h & B! n8 b* w8 ^8 g
! g) m" _9 T4 u6 R7 K
' s, p B O8 s# B& C ' T5 b# ^# x [
* f+ w K9 v+ h2 h( D; ^8 D 4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线
, ^7 f; f% P1 v& S) W" Y (ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。
( D) R4 n+ @. R$ Q1 g" B
# j/ x% l1 T& M5 v! {6 l 0 v$ E3 k' I) t
% W1 L6 y( U$ |5 x- O
/ u0 j5 o Q& o1 G8 c8 l0 }9 V * A) C7 F4 \( Z, x/ I
a.平面“X”节理、剖面“X”节理。 9 W o4 x: h$ j( B; I8 s. f0 }- r
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。 * z* U& m p5 b- \3 W
; _ D, ]: r4 u5 F - D# i7 I% f8 O2 A: _) E7 u ^% B
4 t# o7 }$ H- c# q" C t9 ? ) E9 _/ A9 ]! O2 ~. f
1 q9 t8 p0 m; k' O
; ] K: W) y- f% f7 Q
, Z3 X/ H% U l9 e' C& m) o8 {) u: t+ m! t
- Q+ z/ m% T9 l- q7 M& e" d, c
- i9 C. @0 m* g" @/ n: o5 m |