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7 v+ B7 u0 i; x3 }5 i$ y 一、基本概念(Basic conception)
4 V7 T$ ~4 y; U) i* ?* \ 1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。 ) t) q7 [8 x9 \" t6 z6 \
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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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。
: ~, @1 s1 \8 G 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。
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; r9 s) u7 Q! L, U3 w; L9 ^ 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。
+ U! V0 F T* \' v% 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 1 u4 Y4 l7 [( _ T) n4 B
类的构造形迹。 9 _" d+ Q$ V2 [0 |% S
二、地壳运动的实例(Examples of crustal movenment)
- }$ X. y5 o- { 地球运动:自转1700km/h;公转17000km/h。 - ~& D8 u- f: f7 K1 s) ]1 z
垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。
7 c; z# C" N: S 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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& R; N+ n. A( e7 Q) ~7 i 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。
9 w: K- z }1 B, S, g& n' V! Z 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。
" H) [# |: e: r1 i: y3 v. | X: C3 y 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 9 q& E2 q8 C$ v' }; E; ~
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 Z$ W* ~, I* v* V' c0 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。
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9 p! e! k5 t' @' g6 F 三、节理(joint)
2 p2 `. G4 Y# @9 t; o4 t; o- 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。
% W6 v* N* [3 z: k& o 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。
: m+ C9 T' b" e2 Y; z- E 2.节理分类
2 }* V+ a( S( C, ?4 u, Y' G 成因分类:原生节理、次生节理(构造节理和非构造节理) 6 i2 x: C, N+ D/ a* p: M
——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。
* e8 Y6 E% \! C5 A! L ——构造节理(次生节理):内动力形成,张、剪、共轭节理。
' Q2 W2 R" y8 B7 G) ^, P) U! G4 _6 u ——非构造节理:外动力形成,释重节理、塌陷节理。
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! W( Z& E$ o# y! G% Y/ i 力学性质分类(自然界最常见): $ \5 |4 N9 W2 e. b$ L/ \
——张节理(tension):垂直张应力方向张裂形成。裂面粗糙,裂缝宽。 : c: Q" Z& L1 M7 [7 L1 l
——剪节理(shear):由剪切作用形成。平直光滑,裂缝细小,延伸稳定。 0 _5 i! e1 r4 `% V f9 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。 , v. Q) v2 w6 D3 @3 L: |2 W
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2 n& S1 z Z/ i# {0 v 苏州虎丘千人座K1火山岩中的X剪节理 , H, q: I Y0 t0 b1 v3 _0 K
3.节理的空间位置:走向、倾向、倾角;
0 v0 z& c3 ^7 K0 t 节理与岩层的关系:斜交、平行、垂直。
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5 b# d% t6 Y4 A( P. d1 s- A 4.共轭节理(conjugated joint):材料力学上称为吕德线 3 @2 l; z8 r& v) N
(ridle),又称“X”节理;表现为互相切割。 3 h4 O* z7 X+ J: g
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a.平面“X”节理、剖面“X”节理。 " b5 I+ R! r( G; u% B+ N
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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