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9 Z- L' ~+ U4 h! A( U 一、基本概念(Basic conception)
+ R3 M# q0 R6 [: \1 _! Z6 T- J 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。
& N: Z3 c! }2 }# { 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。 * J+ ^* W+ R# I/ {1 _4 J" y& q+ S
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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。 - D- P* k% V" }, 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。 2 E9 R0 B1 h% J1 D# U* n' l7 m
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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。
0 i3 S+ [4 G6 O. y 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
9 M, ?" b: F' l: k/ Y* }* \; c A; ?' k 类的构造形迹。
1 j* I1 Y" W I1 _# Q 二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment)
1 W V: U! i* r 地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。
4 |. G4 N% M6 N9 M/ n" i& L, F$ x+ K 垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。
* U% B& C- V! M4 o+ d' b9 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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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。
0 k/ X/ T9 x. q7 q 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。 # V8 F9 j1 l' N- w* L. K
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 ; x3 a3 Y+ s z
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。
* S8 K$ u. @) w7 @2 q4 D4 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。 8 F) @& Y' c- |/ e- S$ l- y7 B
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( v& m! V5 E, a0 ?8 v* K7 n3 {( } 三、节理(joint)
2 ~: S' B% R- @! T 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 p$ ^6 Y( i8 w8 I( D
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 g0 ^* |, b. R
2.节理分类
! E% h; j0 m, l7 T7 h 成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理)
9 \5 ~# _8 C: e2 K' k: m- 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。
& }) `/ N: o. a& }* l9 n ——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。
0 a* A$ B4 i, Z1 X ——非构造节理:外动力形成,释重节理、塌陷节理。
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; O" u2 M! x G ~) V" m 力学性质分类(自然界最常见):
5 k1 {$ A0 y# o" T# I) w; Z/ | ——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。 p) X5 ?+ U6 X3 z
——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。
; p, r. c. h p9 U" ? ——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。 ) l0 u. d! e$ e
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苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理 . V% s" j l5 Y
3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角;
2 x) S6 s8 \. k. x$ i* m! Q7 H 节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。
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7 I7 f5 W6 o* t! G" }4 \6 S4 O 4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线
2 D* C5 b0 B: n" m. G8 C1 ^ (ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。 % r r5 X( F9 r+ n/ |+ r
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' {5 o! R3 F; A a.平面“X”节理、剖面“X”节理。
; U+ t) q/ S0 j8 B2 I% ~2 A 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。 / _# U) D) W! F/ i: S* O& v
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