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1第4章構(gòu)造運(yùn)動與構(gòu)造變動教學(xué)目的:了解構(gòu)造運(yùn)動的基本特點(diǎn);了解構(gòu)造變動的證據(jù);掌握巖層的產(chǎn)狀要素;了解巖石的變形;掌握節(jié)理的分類;掌握褶皺的幾何要素,熟練掌握褶皺的形態(tài)分類,了解褶皺在野外的辨認(rèn)方法;了解節(jié)理的特點(diǎn)和分類;熟練掌握斷層的特點(diǎn)、分類及其組合類型,掌握野外辨認(rèn)斷層存在的證據(jù)。教學(xué)重點(diǎn):構(gòu)造運(yùn)動的特點(diǎn)、證據(jù);褶皺的幾何要素、分類、野外存在的證據(jù);斷層的特點(diǎn)、分類組合類型,以及野外存在的證據(jù)。教學(xué)難點(diǎn):構(gòu)造運(yùn)動的特點(diǎn);構(gòu)造變動(斷層、節(jié)理)。教學(xué)方法:課堂講授(4課時(shí))教學(xué)步驟:先在多媒體教室講授。作業(yè)布置:(見各節(jié)后)24.1關(guān)于構(gòu)造運(yùn)動的概念構(gòu)造運(yùn)動——內(nèi)力引起地殼乃至巖石圈變形、變位的作用。構(gòu)造運(yùn)動=地殼運(yùn)動構(gòu)造變動——由構(gòu)造運(yùn)動引起巖石的永久變形。包括:褶皺變動和斷裂變動。根據(jù)構(gòu)造運(yùn)動發(fā)生時(shí)間,分為兩類:一類是(老)構(gòu)造運(yùn)動;一類是新構(gòu)造運(yùn)動。一般認(rèn)為,晚第三紀(jì)和第四紀(jì)的構(gòu)造運(yùn)動稱為新構(gòu)造運(yùn)動;此前的構(gòu)造運(yùn)動稱為(老)構(gòu)造運(yùn)動。人類歷史時(shí)期所發(fā)生的和正在發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動,稱為現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動。為新構(gòu)造運(yùn)動的一部分。3老構(gòu)造運(yùn)動和新構(gòu)造運(yùn)動比較古今晚第三紀(jì)第四紀(jì)早第三紀(jì)(老)構(gòu)造運(yùn)動新構(gòu)造運(yùn)動44.2地殼構(gòu)造與演化理論的建立地殼的構(gòu)造、運(yùn)動及其演變規(guī)律是地質(zhì)學(xué)研究的基礎(chǔ)理論問題之一。1829年法國博蒙提出地殼和山脈形成的收縮假說;根據(jù)關(guān)于地殼構(gòu)造發(fā)生規(guī)律、分布組合規(guī)律、形成機(jī)制和地殼運(yùn)動原因的不同假說,歸納兩種觀點(diǎn):固定論與活動論;5固定論固定論的重要代表性學(xué)說之一為“地槽-地臺說”(簡稱槽臺說);1859年,美國地質(zhì)學(xué)者霍爾J發(fā)現(xiàn)拗陷;1873年,美國地質(zhì)學(xué)者丹納J把拗陷稱為地槽;1885年,美國地質(zhì)學(xué)者修斯E把平坦地貌稱為地臺;1900年,法國奧格E在其著作《地槽和大陸塊》中,明確第把地槽和地臺統(tǒng)一起來,作為地殼上的兩個(gè)基本構(gòu)造單元。自此以后,地槽和地臺理論作為相互聯(lián)系的不可分割的完整學(xué)說,稱為槽臺學(xué)。6活動論活動論也稱“水平論”,大陸漂移說是此觀點(diǎn)的重要代表;1620年,培根F指出,非洲西海岸和南美洲東部海岸線吻合;1658年,法國普拉塞RPF認(rèn)為,南美洲和非洲曾一度相連而后分離開;1858年,斯奈德-佩利格里尼A發(fā)現(xiàn)歐洲和北美洲曾為統(tǒng)一的大陸,后來分離;1908年,美國泰勒FB和貝克HB得出大陸位移的結(jié)論;1912年,德國氣象學(xué)家魏格納提出“大陸漂移說”,并在1915年發(fā)表的《海路的起源》一書中作了論證;720世紀(jì)50年代,古地磁學(xué)研究使大陸漂移說得到復(fù)活;20世紀(jì)60年代初,美國地質(zhì)學(xué)家赫斯H和迪茨RS提出海洋擴(kuò)張說;1965年,英國的瓦因FJ和馬修斯DH進(jìn)一步論證了海洋擴(kuò)張說;1965年,加拿大的威爾遜JT提出轉(zhuǎn)換斷層的概念,首次使用板塊一詞;1967-1968年法國的勒皮雄X、美國的麥肯齊DP將轉(zhuǎn)換斷層概念外延到球面上,定量論述了板塊運(yùn)動;板塊構(gòu)造說的興起標(biāo)志著以活動為主導(dǎo)的新全球構(gòu)造理論和地球觀的形成?;顒诱?4.2構(gòu)造運(yùn)動的特征與表現(xiàn)4.2.1構(gòu)造運(yùn)動的方向水平運(yùn)動垂直運(yùn)動
94.2.1.1水平運(yùn)動水平運(yùn)動——地殼或巖石圈物質(zhì)大致沿地表切線方向的運(yùn)動,也稱造山運(yùn)動。表現(xiàn):
巖石水平方向的擠壓和拉張,巖層褶皺和斷裂,形成褶皺山系和地塹、裂谷等?,F(xiàn)代水平運(yùn)動的例證:
1970年云南通海地震,一條斷裂,長40km,水平位移量達(dá)2.2m。1974年7月28日唐山地震,水平位移達(dá)1m多。10現(xiàn)代水平運(yùn)動的實(shí)例11
全球主要巖石圈板塊的相對運(yùn)動(F.普雷斯等,1982)
12圣安德烈斯斷層的水平運(yùn)動(5cm/a)131989年舊金山附近地震地裂縫14水平運(yùn)動的衛(wèi)星監(jiān)測
一般來說,地殼巖石的水平運(yùn)動,要通過精密的測量才能被揭示。法國國家空間研究中心,通過衛(wèi)星所做的觀測,1995年宣布北美大陸和非洲正在以2cm/a—1cm/a的速度向背離歐洲的方向漂移。1994中國的葉叔華宣布上海地區(qū)相對于歐洲穩(wěn)定地區(qū)每年向東運(yùn)動約7—8mm。154.2.1.2垂直運(yùn)動垂直運(yùn)動——地殼或巖石圈物質(zhì)沿地球半徑方向的運(yùn)動,也叫升降運(yùn)動或造陸運(yùn)動。表現(xiàn)為大規(guī)模的緩慢的上升或下降,形成規(guī)模不等的隆起或拗陷,引起海侵、海退,導(dǎo)致海陸變化。現(xiàn)代垂直運(yùn)動速度一般為每年幾個(gè)毫米到幾個(gè)厘米。喜山北坡地區(qū),每年上升3.3—12.7mm。有時(shí)在地震中,斷層瞬息間可產(chǎn)生較大的垂直位移,如1957年蒙古博各多斷層,一次活動垂直位移達(dá)300cm。16某些陸地沉降速率(A.Goudie,1995)
17垂直運(yùn)動意大利那不勒斯灣塞拉比斯古廟,建于公元前的古羅馬時(shí)代。古廟的廢墟中個(gè)三根石柱,高12米。從底向上的3.4米石柱表面光滑無痕;再向上2.7米則被蟲蛀出許多梨狀小孔,有海水浸沒的痕跡;其上的石柱仍完好如初。古廟顯然是建在陸地上的,曾有一段時(shí)間因地表下沉,石柱沒入海內(nèi)4.3米(下部的3.4米因被海底泥沙或火山灰掩埋而未受蟲蛀)。18世紀(jì)時(shí)石柱重又升出海面。現(xiàn)在又在下降(可能從19世紀(jì)開始),故石柱的基部已浸沒在水中了。184.2.1.3水平運(yùn)動和垂直運(yùn)動的關(guān)系自然界的這兩種運(yùn)動往往相伴而生。在自然界,構(gòu)造運(yùn)動的方向不一定是單純的水平或垂直方向。如斷層兩側(cè)巖層斜著相對滑動,其中既有水平位移分量,也有垂直位移分量。水平運(yùn)動必然引起垂直運(yùn)動,垂直運(yùn)動也會引起水平運(yùn)動。如巖層因擠壓而褶皺,有些地方隆起,有些地方凹陷;巖層因拉張而斷裂,同樣也有些地方上升,有些地方陷落。在地球發(fā)展歷史中,構(gòu)造運(yùn)動是以水平運(yùn)動為主,還是以垂直運(yùn)動為主,曾經(jīng)有過很大爭論。當(dāng)今,大多數(shù)人認(rèn)為應(yīng)以水平運(yùn)動為主。194.2.2構(gòu)造運(yùn)動的特點(diǎn)空間上:任何區(qū)域都發(fā)生著地殼的運(yùn)動。上升下降擠壓拉伸時(shí)間上:從古到今,地殼運(yùn)動從未停止過。地殼運(yùn)動在矛盾中運(yùn)動、發(fā)展、變化。1.構(gòu)造運(yùn)動的永恒性202.構(gòu)造運(yùn)動速度快慢不一同一地區(qū)不同時(shí)期如喜馬拉雅山地區(qū),開始時(shí)以每年平均約0.5毫米的速度從海底緩慢上升,以后上升速度加快。同一時(shí)期不同地區(qū)如北美東部現(xiàn)代升降運(yùn)動速度平均每年約0.3-0.5厘米,而西部山區(qū)則平均每年約1—1.5厘米。一般情況下,地殼運(yùn)動以緩慢的方式進(jìn)行,位移量短時(shí)間內(nèi)不易察覺,長期的積累才能觀察到。213.構(gòu)造運(yùn)動幅度大小不同運(yùn)動方向長期不變,則運(yùn)動幅度就大(升降運(yùn)動在長時(shí)期內(nèi)一直上升或一直下降;或水平運(yùn)動長時(shí)期內(nèi)一直向某一方向運(yùn)動。)如喜馬拉雅山自開始上升以來就一直以上升運(yùn)動為主,上升幅度超過1萬米;印度大陸兩側(cè)近南北向的基爾塔爾斷裂,兩側(cè)反時(shí)針平移錯(cuò)動也達(dá)440公里。運(yùn)動性質(zhì)相互交替,則運(yùn)動幅度就?。ㄓ械牡貐^(qū)在普遍隆起時(shí)期,會有短期的下降;或在普退下降的時(shí)期,會有短期的隆起。)如升中有降、降中有升,運(yùn)動幅度相對較小。224.構(gòu)造運(yùn)動的周期性(構(gòu)造旋回)長期、廣泛的相對平靜狀態(tài)與快速的劇烈運(yùn)動總是相互交替,呈明顯的旋回性。一個(gè)構(gòu)造旋回,常以和緩的構(gòu)造運(yùn)動開始,以劇烈的構(gòu)造運(yùn)動結(jié)束,又轉(zhuǎn)入新的構(gòu)造旋回階段。一次大構(gòu)造旋回約經(jīng)歷2億年左右。一次大的構(gòu)造旋回,包括若干次一級和更次一級的構(gòu)造旋回。每一次大的構(gòu)造旋回,都引起世界性的或區(qū)域性的海陸、氣候、生物、環(huán)境的巨大變化;構(gòu)造運(yùn)動的周期性,決定了地球歷史發(fā)展的階段性。所以地史可以劃分為許多代,代又分為若干紀(jì),紀(jì)還可分為幾個(gè)世,就是這種階段性的
235.構(gòu)造運(yùn)動性質(zhì)的交替性構(gòu)造運(yùn)動的方向常常發(fā)生交替。在同一地區(qū),這段時(shí)期表現(xiàn)為水平運(yùn)動;另一段時(shí)期可表現(xiàn)為升降運(yùn)動。這段時(shí)期表現(xiàn)為上升為主,另一段時(shí)期可表現(xiàn)以下降為主,運(yùn)動方向不斷地交替變化。
244.2.2構(gòu)造運(yùn)動的證據(jù)254.2.2.1新構(gòu)造運(yùn)動的證據(jù)地貌形態(tài)是內(nèi)外地質(zhì)作用相互制約的產(chǎn)物。新構(gòu)造運(yùn)動的時(shí)間較近,形成的地貌形態(tài)保留得較好,因此用地貌方法研究新構(gòu)造運(yùn)動,是特別重要的方法。如以上升運(yùn)動為主的地區(qū),常形成剝蝕地貌;以下降運(yùn)動為主的地區(qū),常形成堆積地貌。4.2.2.1.1地貌標(biāo)志26新構(gòu)造運(yùn)動中地殼上升的證據(jù)高出海面數(shù)米~幾百米處有珊瑚礁。如我國臺灣高雄附近,在距今海面200—350m高的地方發(fā)現(xiàn)有下更新統(tǒng)的珊瑚灰?guī)r。山腰或山頂,有海蝕穴、海蝕階地、海蝕崖及蘑菇石等。如山東榮城、廈門,海灘高出海面20—40m。連云港南云臺山主峰——玉女峰(425.3m)及周圍也發(fā)現(xiàn)了大量海蝕階地、海蝕穴等。河流兩岸,形成多級階地。越是高位階地,時(shí)間越長,階地保存的形態(tài)越不完整;越是低位階地,時(shí)間越新,保存的形態(tài)也越完整。山地河流的出山口處的洪積扇疊置。
27地殼上升的現(xiàn)代實(shí)例
在廈門大學(xué)的門口有一個(gè)海蝕洞,說明廈大的校園區(qū)原為海面,故海水能在這里形成海蝕洞。還有一個(gè)例子:原國民黨軍隊(duì)修的碉堡(或稱地堡,因很矮),現(xiàn)都位于陡坎上。碉堡是不可能修在陡坎上的,因?yàn)樵诒?nèi)的人看不到坎下的人,火力也掃射不到坎下。比較好的解釋是:碉堡原來修在沙灘邊,前面肯定是相對開闊的,它才能起監(jiān)視和封鎖的作用;后來形成階地,就把這些碉堡“抬”到坎上去了。這些階地形成的年齡不過50歲,還是非常年青的呢!28新構(gòu)造運(yùn)動中地殼下降的證據(jù)有些珊瑚礁沉沒于海下幾百米深處。珊瑚是生長于溫暖淺海中的腔腸動物,海水深度一般不超過70m。在大陸河口以外的海底可以發(fā)現(xiàn)溺谷。非洲剛果河(扎伊爾河)口外有一段溺谷延伸130km,沉沒于海面以下達(dá)2000m。我國海河也有一段河道伸入渤海7000m。海面下淹沒的三角洲、階地及建筑物等。第四紀(jì)沉積物變厚,或在剖面中,自下而上由粗變細(xì)。29第四紀(jì)沉積物變厚反映地殼下降某地長城被現(xiàn)代沉積物掩埋反映地殼下降30地殼下降的現(xiàn)代實(shí)例
我國的華北平原是現(xiàn)代下沉區(qū)。在河北昌黎縣城附近有一指路石碑,標(biāo)明離縣城2.5km,離海邊2.5km,而現(xiàn)在這個(gè)碑離海只有1km多了。因?yàn)殛懙氐某两?,原海邊的一座古廟已被淹沒。314.2.2.1.2數(shù)據(jù)測量現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動,借助于三角測量、水準(zhǔn)測量、遠(yuǎn)程測量(激光測遠(yuǎn))、天文測量等手段,可以測出構(gòu)造運(yùn)動的方向和速度。甘肅省山丹縣城與十里鋪之間,一條基線1188.931m長,1954年地震后較一年前縮短了7.7cm。海底的擴(kuò)張,通過磁異常條帶的寬度計(jì)算,測知太平洋中脊在赤道附近的擴(kuò)張速度平均為10mm/a。324.2.2.2老構(gòu)造運(yùn)動的證據(jù)發(fā)生在幾百萬、幾千萬,以至若干億年前的構(gòu)造運(yùn)動所形成的地貌形態(tài),為后期的地質(zhì)作用所破壞,因此不能使用地貌學(xué)方法進(jìn)行研究??梢愿鶕?jù)地層的巖相特征、厚度、接觸關(guān)系以及構(gòu)造變形等分析老構(gòu)造運(yùn)動的情況。33分析巖層厚度,可以得出升降幅度的定量結(jié)論。如淺海深度200m左右,但地層剖面中的淺海相地層厚度可以達(dá)到幾千到幾萬米。薊縣的中、上元古界(舊稱震旦亞界)厚度近10000m。反映了海底邊下沉邊接受沉積,且沉積速度、沉積幅度與海底的下降速度、幅度相適應(yīng),則沉積物必然越來越厚,但卻始終保持淺海環(huán)境。構(gòu)造運(yùn)動常常交替進(jìn)行,地殼下降接受沉積;地殼上升則引起沉積中斷或沉積物的剝蝕。所以在一定時(shí)間內(nèi)形成的巖層總厚度乃是升降幅度的代數(shù)和,在一定程度上代表該地區(qū)下降的總幅度。4.2.2.2.1地層厚度344.2.2.2.2巖相分析巖相——反映沉積環(huán)境的沉積巖巖性和生物群的綜合特征。一定沉積環(huán)境,其沉積物必然在礦物成分、顏色、顆粒粗細(xì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、生物化石種類等方面具有一定的特征,既為巖相。一旦沉積環(huán)境發(fā)生變化,巖相也即隨之變化。巖相分為海相、陸相和海陸過渡相(如入海處的三角洲相)三類。海相分為濱海相、淺海相、半深海相、深海相等;陸相分為坡積、沖積、洪積、湖泊、沼澤、冰川、風(fēng)成等相。35剖面上的巖相變化(海侵、海退層位)海侵層位地殼下降,陸地縮小,海洋擴(kuò)大,發(fā)生海侵。垂直剖面上,自下而上沉積物的顆粒由粗變細(xì);新巖層分布大于老巖層,形成“超覆”現(xiàn)象。海退層位地殼上升,陸地?cái)U(kuò)大,海洋縮小,發(fā)生海退。垂直剖面上,自下而上沉積物的顆粒由細(xì)變粗;新巖層的面積小于老巖層,形成“退覆”。36海侵、海退剖面示意374.2.2.2.3構(gòu)造變形構(gòu)造運(yùn)動使地層產(chǎn)生褶皺、斷裂等構(gòu)造變形。此推測地殼運(yùn)動方向、性質(zhì)、強(qiáng)度等。384.2.2.2.4地層接觸關(guān)系地殼相對穩(wěn)定下降,形成連續(xù)沉積的巖層,老巖層在下,新巖層在上,不缺失巖層,這種關(guān)系稱整合接觸。巖層互相平行,時(shí)代連續(xù),巖性和古生物特征遞變。說明一定時(shí)間內(nèi)該地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動的方向沒有顯著的改變,古地理環(huán)境沒有突出的變化。
1.整合接觸392.平行不整合(假整合接觸)特點(diǎn):不整合面上下兩套巖層的產(chǎn)狀一致,但兩套巖層的巖性和其中的化石群顯著不同,有過沉積間斷。不整合面上往往保存著古侵蝕面的痕跡。形成過程:地殼下降,接受沉積;地殼隆起,遭受剝蝕;地殼再次下降,重新接受沉積。403.角度不整合(不整合接觸)特點(diǎn):不整合面上下兩套巖層呈角度相交,上覆巖層覆蓋于傾斜巖層侵蝕面之上。巖層時(shí)代不連續(xù),巖性和古生物特征是突變的;不整合面上也往往保存著古侵蝕面。形成過程:地殼下降,接受沉積;褶皺隆起為山,遭受侵蝕;地殼再次下降,接受新的沉積。414.侵入接觸指侵入熔巖體與被侵入的圍巖之間的接觸關(guān)系。圍巖生成之后發(fā)生巖漿入侵。圍巖有接觸變質(zhì)現(xiàn)象;侵入巖中有圍巖碎塊形成的捕虜體。425.積接觸侵入體形成之后曾被剝露并形成頂面比較平坦的剝蝕面,侵入體被剝蝕的碎屑物成為上覆巖層的組成物質(zhì)。上覆地層的形成晚于侵入體的形成。接觸面之上的底礫巖的碎屑物中,含有侵入巖的成分。底礫巖含侵入巖成分434.2.3巖層的產(chǎn)狀和巖層變形巖層是指由兩個(gè)平行的或近于平行的界面所限制的巖性相同或近似的層狀巖石。巖層的上下界面叫層面,分別稱頂面和底面。巖層頂面和底面的垂直距離稱為巖層的厚度。尖滅透鏡體夾層互層444.2.3.1巖層的產(chǎn)狀水平巖層傾斜巖層直立巖層倒轉(zhuǎn)巖層4.2.3.1.1不同產(chǎn)狀的巖層451.水平巖層原始產(chǎn)狀水平或近于水平的巖層。形成于廣闊的海底、湖盆、盆地中。除新近形成的水平沉積層,幾乎所有出露的水平巖層都已經(jīng)歷過變位。462.傾斜巖層巖層層面與水平面有一定交角(0—90°)的巖層。有些是原始傾斜巖層,如沉積盆地邊緣形成的巖層。山坡山口的殘積、洪積層;風(fēng)成、冰川形成的巖層。多數(shù)情況下,巖層受到構(gòu)造運(yùn)動發(fā)生變形變位,形成傾斜的產(chǎn)狀。一定范圍內(nèi)巖層產(chǎn)狀大體一致,稱為單斜巖層。單斜巖層往往是褶皺構(gòu)造的一部分。473.直立巖層和倒轉(zhuǎn)巖層直立巖層——指巖層層面與水平面直交或近于直交的巖層。(圖7-11)強(qiáng)烈擠壓下,可形成直立巖層。.倒轉(zhuǎn)巖層——指巖層翻轉(zhuǎn)、老巖層在上而新巖層在下的巖層。(圖7-12)強(qiáng)烈擠壓下巖層褶皺倒轉(zhuǎn)過來形成。484.2.3.1.2巖層的產(chǎn)狀要素走向——巖層層面與假想水平面的交線稱走向線。走向線兩端延伸的方向稱巖層的走向。走向有兩個(gè)方向,彼此相差180°。傾向——層面上與走向線垂直并沿斜面向下所引的直線叫傾向線。傾向線在水平面上的投影所指示的方向既為傾向,又叫真傾向。真傾向只有一個(gè),傾向表示巖層向哪個(gè)方向傾斜。傾向與走向相差90°。傾角——層面上的傾斜線和它在水平面上投影的夾角稱傾角,又稱真傾角;傾角的大小表示巖層的傾斜程度。49巖層的產(chǎn)狀要素示意圖傾角50巖層的產(chǎn)狀要素的測量用羅盤測量巖層的產(chǎn)狀要素51表示巖層產(chǎn)狀的常用符號524.2.3.1.3巖石變形外力——是指施加于物體的力。內(nèi)力——物體受外力作用時(shí),內(nèi)部產(chǎn)生的與外力相抗衡的力。應(yīng)力——物體內(nèi)任一截面上單位面積的內(nèi)力。應(yīng)力的大小以kg/cm2來表示。在地殼內(nèi)巖石中的應(yīng)力——地應(yīng)力。組成地殼的巖石,在構(gòu)造力的作用下,其內(nèi)部各點(diǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力,稱為地應(yīng)力,也稱為構(gòu)造應(yīng)力。1應(yīng)力53物體受力分析張應(yīng)力壓應(yīng)力扭應(yīng)力(剪應(yīng)力)物體內(nèi)任一截面
可以證明:當(dāng)任一截面與物體成45時(shí),張應(yīng)力與壓應(yīng)力最大。542巖石變形的階段
彈性變形巖石受外力(不超過彈性極限)發(fā)生變形,外力去掉后變形立即消失。塑性變形巖石受外力(超過彈性極限)發(fā)生變形,當(dāng)外力消失后,不能恢復(fù)原狀,但保持其連續(xù)完整性。斷裂變形巖石受外力達(dá)到或超過強(qiáng)度極限時(shí),產(chǎn)生破裂面,失去了它的連續(xù)完整性。55巖石的平均強(qiáng)度(單位:kg/cm2)抗壓強(qiáng)度>抗剪強(qiáng)度>抗張強(qiáng)度
563影響巖石變形的因素圍壓(巖石所受其圍巖的壓力。)地殼深處巖石經(jīng)受幾千~幾萬個(gè)大氣壓。圍壓使巖石增強(qiáng)塑性變形能力和提高強(qiáng)度。當(dāng)巖石處于圍壓很大的地下,則變?yōu)榫哂懈叨人苄缘奈镔|(zhì)。因?yàn)閲鷫涸酱?,物體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的內(nèi)聚力越強(qiáng)。溫度固體物質(zhì)常溫下性脆,高溫則塑性提高。巖石隨埋深增加,圍壓增大,溫度增高,更易塑性變形。溫度升高到一定程度,還可出現(xiàn)物質(zhì)流動現(xiàn)象。時(shí)間應(yīng)力小于它的彈性極限時(shí),長時(shí)間作用或作用次數(shù)增多,也會使會引起緩慢的變形(蠕動)。地質(zhì)時(shí)間以百萬年為單位。應(yīng)力狀態(tài)張應(yīng)力使巖石脆性增強(qiáng),易張斷裂;壓力作用使巖石塑性增強(qiáng),剪切比張裂更容易產(chǎn)生。57思考題1.構(gòu)造運(yùn)動具有哪些特點(diǎn)?2.構(gòu)造運(yùn)動的水平運(yùn)動與升降運(yùn)動有何不同?兩者有什么關(guān)系?3.在地層剖面中如何分析海侵層位和海退層位?4.假整合接觸與不整合接觸有什么差異?這種差異是怎樣產(chǎn)生的?5.什么是新構(gòu)造運(yùn)動?能說明在新構(gòu)造運(yùn)動中地殼的上升或下降地貌現(xiàn)象有哪些?58思考題(續(xù))4.什么是巖層的產(chǎn)狀要素?測定巖層的產(chǎn)狀要素有何意義?7.巖石的變形可以分為哪些階段?8.影響巖石變形的因素有哪些?594.3褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造——巖層受力后,呈一系列的波狀彎曲,但未失去連續(xù)完整性的構(gòu)造。通常為一系列彎曲的巖層;其中一個(gè)彎曲稱為褶曲。
褶皺的規(guī)??梢蚤L達(dá)幾十到幾百千米,也可以小到在手標(biāo)本上出現(xiàn)。
大多數(shù)是在水平運(yùn)動下受到擠壓而形成的,是巖層發(fā)生塑性變形的結(jié)果,是地殼上廣泛發(fā)育的地質(zhì)構(gòu)造基本形態(tài)之一。褶曲的基本形式:背斜和向斜。4.3.1褶皺的概念60褶皺形成示意圖61褶皺62背斜與向斜63背斜與向斜背斜外形:巖層向上突出彎曲,兩翼巖層從中心向外傾斜。本質(zhì):背斜——褶曲核部是老巖層,而兩翼是新巖層;由核到翼,巖層越來越新,并在兩翼呈對稱出現(xiàn)。向斜外形:巖層向下突出彎曲,兩翼巖層自兩側(cè)向中心傾斜。本質(zhì):向斜——褶曲核部是新巖層,而兩翼是老巖層。由核到翼,巖層越來越老,并在兩翼呈對稱出現(xiàn)。644.3.2褶曲要素褶曲系巖層的彎曲變形,巖層的連續(xù)性并未受到嚴(yán)重破壞弧尖(A):彎曲巖層的頂端,它兩側(cè)的巖層面呈反向傾斜。翼(E):彎曲巖層的兩坡,兩翼的傾斜方向相反。核(F):彎曲巖層的內(nèi)心,通常是軸面通過的地方。軸面(ABDC):假想的兩翼巖層的近似對稱面,可以是傾斜面,或彎曲面。軸線(軸跡OC):軸面與水平面的交線。樞紐(AC):軸面與彎曲巖層的交線。樞紐的延長方向稱樞紐向,向前進(jìn)方向傾伏稱樞紐傾伏,有時(shí)簡稱為背斜傾伏,或向斜翹起。654.3.3褶曲的形態(tài)分類
據(jù)軸面產(chǎn)狀和兩翼產(chǎn)狀劃分66據(jù)樞紐產(chǎn)狀劃分
據(jù)樞紐產(chǎn)狀劃分
a.水平褶曲
b.傾伏褶曲
c.傾豎褶曲ab67據(jù)褶皺的長度和寬度之比劃分據(jù)褶皺的長度和寬度之比劃分:線狀褶皺長與寬之比<10:1的狹長形褶皺。短軸褶皺長與寬之比在3:1—l0:1的褶皺。穹隆長與寬之比<3:1的背斜構(gòu)造。構(gòu)造盆地長與寬之比<3:1的向斜構(gòu)造。68據(jù)轉(zhuǎn)折端的形狀劃分據(jù)轉(zhuǎn)折端的形狀劃分圓弧褶曲轉(zhuǎn)折端呈圓滑弧形。箱形褶曲轉(zhuǎn)折端平直而兩翼陡峭。鋸齒狀褶曲也叫尖棱褶曲,轉(zhuǎn)折端是一點(diǎn),呈鋸齒狀。扇形褶曲轉(zhuǎn)折端平緩而兩翼巖層均倒轉(zhuǎn)。69
常見的褶曲種類(1)圓弧褶曲鋸齒狀褶曲(尖棱褶曲)70
常見的褶曲種類(2)a.直立褶曲b.傾斜褶曲c.倒轉(zhuǎn)褶曲d.平臥褶曲e.扇形褶曲f.箱形褶曲g.復(fù)背斜h.復(fù)向斜i.箱狀褶皺j.梳狀褶皺(隔檔式褶皺)71常見的褶曲(橫臥褶皺)72常見的褶曲(1)常見的褶曲小三峽的“龍”常見的巖褶73常見的褶曲(2)74常見的褶曲(3)754.3.4如何在野外認(rèn)識褶皺構(gòu)造地質(zhì)方法原理:搞清楚本地區(qū)的巖層順序、巖性、厚度、各露頭產(chǎn)狀等,分析、判斷褶曲是否存在。據(jù)巖層新老對稱、重復(fù)等特點(diǎn)判斷是背斜還是向斜;野外考察路線的布置:穿越法:垂直巖層走向進(jìn)行觀察,以便穿越所有巖層并了解巖層的順序、產(chǎn)狀、出露寬度及新老巖層的分布特征。追索法:沿某一標(biāo)志層的延伸方向觀察,了解兩翼是否平行延伸,還是逐漸匯合等情況。4.3.4.1地質(zhì)方法764.3.4.2地貌方法水平巖層水平巖層構(gòu)造地貌的基本特征:厚層堅(jiān)硬的巖石層作為頂蓋或次級平臺的臺面,四周則被流水切割呈鋸齒或花邊狀。被不同程度侵蝕切割的水平巖層構(gòu)造地貌
77單斜巖層大型褶曲的一個(gè)翼或構(gòu)造盆地的邊緣,常表現(xiàn)為一系列單斜巖層。地貌通常表現(xiàn)為長條狀的嶺谷相間。
順向坡:比較平緩,坡面傾斜與堅(jiān)硬巖層的傾斜近于一致逆向坡:比較陡峻,坡面傾斜與巖層的傾斜方向相反單斜構(gòu)造構(gòu)成的山嶺稱次成山或單面山單面山若巖層傾角>40-45°稱豬背脊
侵蝕切割則會形成多孤立尖峭山峰的刃脊78水平褶皺水平褶皺地區(qū):沿兩翼走向形成平行而對稱的山脊和山谷。川東地區(qū)背斜山和向斜谷平行排列79傾伏褶皺傾伏褶皺地區(qū):常形成弧形或“之”字形展布的山脊和山谷。80背斜山、向斜谷及地形倒置順置地形:地形與地質(zhì)構(gòu)造基本一致,形成背斜山和向斜谷
地形倒置:多數(shù)情況:背斜侵蝕成谷,向斜發(fā)育成山,形成背斜谷和向斜山。地形與構(gòu)造不相吻合。
814.3.5研究褶皺構(gòu)造的意義背斜頂部常發(fā)育的張裂隙是礦液的侵入通道,此部位易形成脈狀礦體(礦脈)。巖層褶皺產(chǎn)生的虛脫,可形成鞍狀礦體。遼寧東部某金礦,42個(gè)樞紐帶中發(fā)現(xiàn)50個(gè)礦體。四川寧南鉛鋅礦,成于褶皺轉(zhuǎn)折端部位。穹窿、短背斜是重要的儲油、儲氣構(gòu)造。構(gòu)造盆地常形成良好的儲水構(gòu)造。
4.3.5.1褶皺與礦產(chǎn)824.3.5.2褶皺與地貌褶皺構(gòu)造控制大中型地貌的基本形態(tài)。褶皺構(gòu)造形成褶皺山脈,褶皺軸線方向?yàn)樯矫}的走向。如北京西山地質(zhì)構(gòu)造為一系列交互排列的NE向或NNE向向斜構(gòu)造和背斜構(gòu)造,沿向斜構(gòu)造形成許多1000m以上的山峰,如妙峰山、清水尖、百花山等。834.3.5.3褶皺與地史褶皺的發(fā)育過程、特征及褶皺時(shí)代等反映一個(gè)地區(qū)的構(gòu)造運(yùn)動性質(zhì)及地殼發(fā)展歷史。利用角度不整合的時(shí)代可以確定褶皺的時(shí)代。在地層剖面上,以不整合面來代表一次構(gòu)造運(yùn)動,而不整合的形成時(shí)代即是褶皺形成的時(shí)代。例如,地層剖面中,存在一個(gè)角度不整合,不整合面以下的最新地層時(shí)代是早白堊紀(jì),不整合面以上的最老地層時(shí)代是始新世,那么這個(gè)不整合的形成時(shí)代(也就是下伏巖層的褶皺時(shí)代)是在早白堊紀(jì)以后和始新世以前。844.4斷裂構(gòu)造—節(jié)理節(jié)理——巖石受力斷裂后,兩側(cè)的巖塊沿著破裂面沒有明顯發(fā)生位移的斷裂構(gòu)造。沿著節(jié)理劈開的面稱節(jié)理面。節(jié)理面的產(chǎn)狀和巖層的產(chǎn)狀一樣,用走向、傾向和傾角表示。節(jié)理常與斷層或褶曲相伴生,它們在構(gòu)造作用下形成的有規(guī)律的組合。節(jié)理的長度、密度相差很懸殊延伸幾米、幾十米、幾厘米不等。4.4.1節(jié)理的分類854.4.1.1據(jù)節(jié)理的成因劃分原生節(jié)理指在成巖過程中所形成的節(jié)理。如火成巖在冷凝過程中形成的節(jié)理。次生節(jié)理指在成巖之后所形成的節(jié)理。根據(jù)地質(zhì)作用動力來源的不同,又可將次生節(jié)理分為構(gòu)造節(jié)理與非構(gòu)造節(jié)理。構(gòu)造節(jié)理86原生節(jié)理87火成巖的柱狀節(jié)理884.4.1.2據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀關(guān)系劃分走向節(jié)理
節(jié)理的走向與所在巖層走向大致平行;傾向節(jié)理
節(jié)理的走向與所在巖層走向大致垂直;斜向節(jié)理節(jié)理的走向與所在巖層走向斜交;順層節(jié)理
節(jié)理面與所在巖層層面大致平行。894.4.1.3據(jù)節(jié)理走向與褶曲樞紐的關(guān)系劃分縱節(jié)理二者大致平行;橫節(jié)理二者大致垂直;斜節(jié)理二者互相斜交。904.4.1.4據(jù)節(jié)理的力學(xué)成因劃分張節(jié)理——張應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的節(jié)理。張節(jié)理常具有如下的特征:產(chǎn)狀不穩(wěn)定,在巖石中延伸不深不遠(yuǎn);多具有張開的裂口,節(jié)理面粗糙不平,面上沒有擦痕,節(jié)理有時(shí)為礦脈所填充;在碎屑巖中的張節(jié)理,常繞過砂粒和礫石,節(jié)理隨之呈彎曲狀;節(jié)理間距較大,分布稀疏而不均,很少密集成帶;常平行出現(xiàn),或呈雁行式(即斜列式),有時(shí)沿著兩組共軛呈X形的節(jié)理斷開形成鋸齒狀張節(jié)理,稱追蹤張節(jié)理(圖7-54)。91剪節(jié)理——剪切應(yīng)力(亦稱扭應(yīng)力)作用下所產(chǎn)生的節(jié)理。產(chǎn)生于與壓應(yīng)力呈45°角左右的平面上,即最大剪切面上。剪節(jié)理具有下述特征:產(chǎn)狀穩(wěn)定,在平面延伸較遠(yuǎn),向下切較深。裂口緊閉,節(jié)理面平直而光滑。碎屑巖中,常切開碎屑、礫石、結(jié)核和巖脈等。節(jié)理間距較小,呈等間距均勻分布,密集成帶;常平行排列、雁行排列,成群出現(xiàn);或兩組交叉,稱“X節(jié)理”,或稱“共軛節(jié)理”(圖7-58)。92張節(jié)理與剪節(jié)理延伸對比93張節(jié)理與剪節(jié)理在形態(tài)上的差異944.4.1.5研究節(jié)理的意義首先,研究節(jié)理的分布、性質(zhì)和組合等,有助于推斷區(qū)域應(yīng)力場的特點(diǎn)和各種應(yīng)力分布規(guī)律。共軛節(jié)理的銳角方向,是擠壓作用力的方向。其次,研究節(jié)理有很大實(shí)際意義。張節(jié)理常是巖漿侵入的通道,控制礦體的形成和分布。張節(jié)理對地下水的運(yùn)動和富集有密切關(guān)系,有時(shí)構(gòu)成地下水的含水層。此外,隧道、水工建筑、礦井坑道、橋梁等工程建設(shè),都必須調(diào)查和測量節(jié)理。除此,對于地貌的發(fā)育、形態(tài)有密切關(guān)系。節(jié)理把巖石切割成無數(shù)方塊,形成球狀風(fēng)化。沿著垂直節(jié)理侵蝕成懸崖峭壁或峰林石柱等,如廣東仁化丹霞地貌、云南石林、湖南張家界、林州太行山等。95節(jié)理形成的懸崖96“X”節(jié)理形成的堡壘狀山峰97“X”節(jié)理形成的石柱98張家界節(jié)理形成的砂巖山峰994.4.2斷裂構(gòu)造—斷層斷層——巖石受力斷裂,并沿?cái)嗔衙嬗忻黠@位移的斷裂構(gòu)造。1004.4.2.1斷層的幾何要素?cái)鄬用妗獌蓚?cè)巖體沿此相對運(yùn)動的斷裂面。平面、曲面;直立、傾斜。斷層面的產(chǎn)狀:走向、傾向、傾角斷層面常為斷層帶或斷層破碎帶。斷層線——斷層面與地面的交線稱斷層線。直線、曲線或波狀彎曲的線。斷盤——斷層線兩側(cè)的巖體。
位于斷層面以上的巖塊叫上盤,位于以下的叫下盤。斷層面直立時(shí),可用南盤、北盤或東盤、西盤表示。相對上升的巖塊叫上升盤,相對下降的巖塊叫下降盤。位移——斷層兩盤的相對移動稱位移。101斷層破碎帶廬山漢口峽斷層破碎帶和小巖脈1024.4.3斷層的分類走向斷層
斷層走向與巖層走向一致。傾向斷層
斷層走向與巖層走向垂直。斜交斷層
斷層走向與巖層走向斜交。順層斷層
斷層與巖層面大致平行。4.4.3.1據(jù)斷層走向與兩盤產(chǎn)狀的劃分1034.4.3.2據(jù)斷層走向與褶曲軸向關(guān)系劃分縱斷層
斷層走向與褶曲軸向或區(qū)域構(gòu)造線一致。縱斷層基本是走向斷層。橫斷層
斷層走向與褶曲軸向或區(qū)域構(gòu)造線直交。橫斷層基本是傾向斷層。斜斷層斷層走向與褶曲軸向或區(qū)域構(gòu)造線斜交。斜斷層基本是斜交斷層。1044.4.3.3據(jù)斷層兩盤的相對運(yùn)動劃分正斷層
(上盤下降,下盤上升)
逆斷層(上盤上升,下盤下降)沖斷層斷層面的傾角>45°逆掩斷層斷層面的傾角>45°推覆構(gòu)造(逆沖推覆構(gòu)造或輾掩構(gòu)造)規(guī)模巨大、斷面傾角平緩,上盤遠(yuǎn)距推移(數(shù)千米至數(shù)萬米)構(gòu)造窗飛來峰平推斷層
(平移斷層)
兩盤水平方向上相對位移樞紐斷層
上盤圍繞著一個(gè)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動沖斷層1054.4.4斷層的組合類型地塹地壘階梯狀斷層疊瓦狀構(gòu)造1064.4.5斷層的野外觀測1.構(gòu)造(線)不連續(xù)巖層、礦層、巖體、褶皺軸、山脊等地質(zhì)體、地質(zhì)界線,在平面或剖面上錯(cuò)開、中斷,是斷層存在的重要標(biāo)志。4.4.5.1斷層存在的標(biāo)志1072.地層的重復(fù)與缺失區(qū)域內(nèi),按正常的地層層序出現(xiàn)某些地層的重復(fù)、突然缺失、加厚、變薄等現(xiàn)象,這都可能是斷層存在的重要標(biāo)志。abcdef108褶皺所形成的地層重復(fù)ABCDEFGHIJ考察路線沿途所考察到的巖性:
E-D-C-B-C-D-E;F-G-H-I-J-I-H-G-F(對稱重復(fù))
(背斜)(向斜)斷層所形成的巖性重復(fù)為:A-B-C-D-A-B-C-D(見上頁,不對稱)1093.擦痕和摩擦鏡面斷層擦痕兩盤錯(cuò)動時(shí),斷層面上常留下擦痕。粗→細(xì)的方向代表對盤運(yùn)動方向。撫摸擦痕,光滑感方向代表對盤移動方向。斷層滑面(鏡面)兩盤相對錯(cuò)動,引起斷層面上高溫,鐵、錳、鈣、硅等成分重熔敷在斷層面上,形成光滑的薄膜,叫斷層滑(鏡)面。110斷裂活動的擦面斷層活動的擦面—大別山變質(zhì)巖中的擦面1114.構(gòu)造巖斷盤相對錯(cuò)動時(shí),斷層面兩側(cè)的巖石常被磨碎成巖塊、巖屑或巖粉,甚至產(chǎn)生礦物重結(jié)晶和定向排列,產(chǎn)生新礦物。其經(jīng)膠結(jié)后,形成與兩盤巖石明顯不同的新巖石——構(gòu)造巖。填充于兩斷盤之間。斷層角礫巖糜棱巖斷層泥1125.牽引構(gòu)造(拖拽構(gòu)造)柔性較大的巖層斷開時(shí),斷層面一側(cè)或兩側(cè)常發(fā)生一些拖拉而成的小褶皺。拖拉褶皺的弧頂所指的方向指示本盤的移動方向。1136.巖脈、礦脈和蝕變帶線狀分布
斷層常為地下巖漿或礦液的侵入提供通道。因此,某些巖脈、礦脈以及由巖漿侵入引起的圍巖蝕變帶的線狀分布,很可能是斷層存在的標(biāo)志。γ5
o5o2
1147.地貌、水文等方面的標(biāo)志斷層崖和斷層三角面
斷層面(一般是上升盤)露出地表形成斷層崖。沿?cái)鄬泳€形成斷層線崖。斷層崖被侵蝕、切割,形成V形谷,谷間形成系列斷層三角面。山脈錯(cuò)開、中斷
或呈大角度拐彎。斷層谷、斷陷湖、斷層泉
串珠狀的盆地、泉水出露和斷陷湖等?;鹕椒植?/p>
第四紀(jì)火山錐常沿著斷層線或斷層的交叉點(diǎn)分布。植被變化
斷層線兩側(cè)巖性、土壤不同,生長著各異的植被;斷層帶為地下水富水帶,生長茂盛的或喜濕的植被。
115斷層崖、斷層三角面的形成116斷層崖、斷層三角面117斷層崖118林州太行山大斷裂證據(jù)示意圖119五大蓮池火山分布于斷裂交叉點(diǎn)上1204.4.5.2斷層性質(zhì)的確定確定兩盤相對位移方向的方法主要如下:根據(jù)斷層面上的擦痕、階步和斷層兩側(cè)的拖拉褶皺判斷。根據(jù)褶曲核部或兩翼的寬窄變化判斷。根據(jù)地層的缺失或重復(fù)判斷。1214.4.5.3斷層形成時(shí)代的確定利用斷層和巖體、巖脈等的關(guān)系
若斷層切斷巖體,則斷層形成晚于巖體侵入。若斷層被巖體、巖脈所填充,則斷層形成于巖體侵入之前。如果測出巖體的同位素年齡,則可較確切地推斷斷層的時(shí)代。利用斷層互相錯(cuò)斷的關(guān)系如右圖形成順序?yàn)椋篎1、
F2
、F3F1
F2
F3
1224.4.5研究斷層的意義斷層與礦床礦床形成、礦體產(chǎn)狀及其分布等,常受斷層控制。
斷層與工程建設(shè)水庫、水壩、大型橋梁、隧道、鐵道、大型廠房等,必須考慮斷層構(gòu)造。。斷層與地下水?dāng)鄬訕?gòu)造與地下水的運(yùn)移和儲集具有密切關(guān)系。斷層與地震斷層,特別是活動斷層是地震活動的重要地質(zhì)背景。斷層與地貌塊狀山地、掀斜地塊、斷陷盆地、斷層谷、飛來峰、大裂谷及某些水文現(xiàn)象(湖泊、河流)都與斷層有關(guān)。123思考題1.測定巖層的產(chǎn)狀要素有何意義?2.影響巖石力學(xué)性質(zhì)與巖石變形有那些因素?各起什么作用?3.背斜與向斜的本質(zhì)區(qū)別是什么?4.比較傾斜褶皺與倒轉(zhuǎn)褶皺、穹隆與構(gòu)造盆地的差異。5.怎樣區(qū)別張節(jié)理和剪節(jié)理?4.正斷層、逆斷層、平移斷層各有什么特征?成因上有何差別?124思考題(續(xù))7.在野外,根據(jù)哪些標(biāo)志判斷斷層的存在?8.褶皺兩翼的巖層重復(fù)與由斷層造成的巖層重復(fù)現(xiàn)象有何區(qū)別?9.由斷層造成的巖層缺失與不整合接觸關(guān)系中的巖層缺失有何區(qū)別?10.如何判斷與確定褶皺、斷層的形成時(shí)代?11.解釋下列概念:
巖層產(chǎn)狀,水平構(gòu)造,單斜構(gòu)造,順向坡,逆向坡,褶曲,背斜山,背斜谷,節(jié)理,斷裂,斷層泥。125第5節(jié)地震教學(xué)目的:了解地震的成因類型,掌握震級、烈度的概念,熟練掌握地震的時(shí)空分布規(guī)律。教學(xué)重點(diǎn):震級、烈度,世界地震分布規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn):了解地震的成因類型,掌握震級、烈度和地震的時(shí)空分布。教學(xué)方法:課堂講授(2課時(shí))教學(xué)步驟:多媒體教室講授。作業(yè)布置:(見各節(jié)后)126地震是地殼的快速顫動,是地殼運(yùn)動的一種特殊形式。全世界平均每年發(fā)生500萬次地震。人能感覺到的地震約5萬次左右。8級以上的大地震,平均每年僅有1—2次。1274.5.1新構(gòu)造運(yùn)動新構(gòu)造運(yùn)動是發(fā)生在新近地質(zhì)時(shí)期的構(gòu)造運(yùn)動。就其構(gòu)造運(yùn)動的性質(zhì)而言,和老構(gòu)造運(yùn)動并無本質(zhì)上的差別。新構(gòu)造運(yùn)動主要表現(xiàn)為火山、地震、斷裂、褶皺、溫泉和地?zé)岙惓5?,與人類活動關(guān)系極為密切,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重大意義。在理論研究上,因?yàn)樾聵?gòu)造運(yùn)動是現(xiàn)在人類可以直接觀察、測量的構(gòu)造運(yùn)動,通過它的直接研究,可以更好地理解過去地質(zhì)年代中的構(gòu)造運(yùn)動。1284.5.1.1新構(gòu)造運(yùn)動的特點(diǎn)新構(gòu)造運(yùn)動具有方向性:水平運(yùn)動和垂直升降;新構(gòu)造運(yùn)動具有速度快慢、振幅大小、周期長短不一致性;斷裂變動與地塊升降的結(jié)合表現(xiàn)為普遍的斷塊運(yùn)動也是新構(gòu)造運(yùn)動的特點(diǎn)之一;新構(gòu)造運(yùn)動還具有繼承性和新生性。1294.5.1.2
新構(gòu)造類型大面積的拱形構(gòu)造構(gòu)造內(nèi)部差異性小,核部運(yùn)動幅度最大的一種大范圍內(nèi)由升降運(yùn)動所形成的構(gòu)造。斷塊構(gòu)造斷塊構(gòu)造是十分普遍的新構(gòu)造類型。和大面積的拱形構(gòu)造相比,它具有明顯的差異性。斷塊構(gòu)造在中國有兩種不同的表現(xiàn)形式:一種是大幅度具強(qiáng)烈分異運(yùn)動的差異性斷塊構(gòu)造;一種是分異很小的“破裂構(gòu)造”。這種構(gòu)造斷塊間差異不大,運(yùn)動幅度較小。擠壓褶皺構(gòu)造這種褶皺的規(guī)模一般較小,在地形上表現(xiàn)不明顯。1304.5.2地震的有關(guān)概念震源——地下發(fā)生地震的地方。震中——震源在地面上的垂直投影。震源深度——從震中到震源的距離。震中距——觀測點(diǎn)到震中的距離。
131地震深度的劃分震源深度的劃分:淺源地震——深度0—70km。占地震總數(shù)的72.5%。中源地震——深度70—100km。占地震總數(shù)23.5%。深源地震——深度超過300km。占地震總數(shù)的4%。已知最深地震為720km(1934年6月29日發(fā)生于印度尼西亞蘇拉威西島東邊的6.9級地震)。震源可在地殼、巖石圈或地幔。地震分海震和陸震。震中距的劃分:地方震——震中距小于100km。近震——震中距在100~1000km。遠(yuǎn)震——震中距大于1000km。1324.5.3地震的成因及類型地震的成因類型構(gòu)造地震火山地震沖擊地震(塌陷地震)水庫地震1334.5.3.1構(gòu)造地震構(gòu)造地震——由構(gòu)造變動特別是斷裂活動所產(chǎn)生的地震。
構(gòu)造地震約占地震總數(shù)的90%,其中大多又屬于淺源地震。影響范圍廣,破壞強(qiáng)烈,損失重大。我國的強(qiáng)震大部是淺源構(gòu)造地震,80%以上與斷裂活動有關(guān)。許多世界著名的大地震都屬于構(gòu)造地震。1906年美國舊金山大地震(8.3級)與圣安德列斯大斷裂活動有關(guān)。1923年日本關(guān)東大地震(8.3級)。1960年5月21日至6月22日智利大地震,發(fā)生在秘魯海溝斷裂帶上。
134構(gòu)造地震的成因構(gòu)造地震的成因原理地殼和上地幔中,物質(zhì)運(yùn)動產(chǎn)生地應(yīng)力。當(dāng)超過巖石的強(qiáng)度極限時(shí),巖石斷裂,突然釋放出大量能量。其中部分以彈性波的形式傳播,傳到地面時(shí),地面震動,形成——地震。地震的實(shí)際觀測資料從地震的觀測資料看,其與活動構(gòu)造(活斷層)密切相關(guān)。許多強(qiáng)震的震中都分布在活動斷裂帶上。全球范圍看,地震分布在板塊的邊界。構(gòu)造地震活動方式的假說彈性回跳說蠕動說粘滑說相變說1351.彈性回跳說巖石斷裂時(shí),斷層面兩側(cè)巖石發(fā)生整體彈性回跳產(chǎn)生地震。地下的巖石彈性變形,斷裂時(shí)在力消失之后便向相反的方向整體回跳,恢復(fù)到未變形前的狀態(tài)。彈跳時(shí)把長期積累的能量于霎那間釋放出來,形成地震。(猶如用手掰斷鋼鋸條)最早、應(yīng)用最廣的地震成因假說。據(jù)1906年舊金山大地震時(shí)圣安德列斯斷層產(chǎn)生水平移動而提出。能夠較好地解釋淺源地震;不能很好解釋中、深源地震。因地下深處巖石具塑性,不發(fā)生彈性回跳。1362.蠕動說蠕動(潛移、潛動)重力作用下,地表土石層長期緩慢地向下移動。其移動體和基座間無明顯界面,形變量和移動量均屬過渡關(guān)系。蠕動速率每年數(shù)毫米~數(shù)厘米。蠕動與強(qiáng)震呈反相關(guān)事實(shí)證明:巖層中長期蠕動的地段或在活動斷層中蠕動占長期活動的百分比較高的地段,因能量通過蠕動緩慢釋放,很少發(fā)生強(qiáng)地震。資料表明:蠕動占長期活動的50%以上的地段,最大地震只能為5級;蠕動占長期活動的10%以下的地段,可能發(fā)生8級以上的大地震。蠕動容易產(chǎn)生的情況:高壓低溫;巖石孔隙度高(含水);巖石含有軟弱性礦物(白云石、方解石、蛇紋石)等。1373.粘滑說(zhan)在地下較深的部位,摩擦力的作用使斷層兩盤巖石好像粘結(jié)在一起。當(dāng)應(yīng)力積累到等于或大于摩擦力時(shí),兩盤巖石便發(fā)生突然滑動,能量釋放出來。之后,兩盤又粘結(jié)不動,直到能量再積累到一定程度導(dǎo)致下一次滑動。每一次滑動的過程,就是一次能量釋放的過程和地震產(chǎn)生的過程。粘結(jié)狀態(tài)是能量積累的過程。1384.相變說認(rèn)為深源地震是由于深部物質(zhì)的相變過程引起的。地下物質(zhì)在高溫高壓條件下,組成巖石的礦物晶體結(jié)構(gòu)會發(fā)生突然改變,導(dǎo)致巖石體積驟然收縮或膨脹,形成一個(gè)爆發(fā)式振動源,于是發(fā)生地震。此說的證據(jù)不充分,未能得到廣泛承認(rèn)。據(jù)地震縱波在地下深部傳播情況分析:深源地震同樣也發(fā)生斷裂和錯(cuò)動。同時(shí),板塊構(gòu)造學(xué)說指出,當(dāng)巖石圈板塊向地下俯沖時(shí),中、深源地震發(fā)生在向地幔消減的板塊內(nèi)部,而并非發(fā)生在地幔軟流圈物質(zhì)中,因此相變說自然失去了存在的依據(jù)。1395.對幾種假說的認(rèn)識影響斷層活動方式的因素:溫度
<500℃,粘滑;>500℃,蠕動。巖石成分
巖性脆硬(石英巖、石英砂巖),斷層以粘滑為主;巖性柔軟,則以蠕動為主。巖石的孔隙度和水分含量巖石孔隙大、多,含水分多,易蠕動;反之,多粘滑形式。圍壓影響斷層的活動方式。同一活動斷層,不同深度有不同的活動方式;不同時(shí)期有不同的活動方式。圣安德列斯斷層,深度在4km以上為無震蠕動;4—12km則為伴隨有地震的粘滑運(yùn)動;12km以下(由于高溫)又以穩(wěn)定的蠕動為主。因此,圣安德列斯斷層帶上的地震震源深度均不超過20km。
140構(gòu)造地震的特征地震序列——一定時(shí)間內(nèi)(幾天~幾年),同一地質(zhì)構(gòu)造帶上或同一震源體內(nèi),發(fā)生的一系列具有成因聯(lián)系的地震。一個(gè)地震序列中,其中地震特別強(qiáng)的地震,稱主震;主震之前發(fā)生的一系列較小的地震,稱前震;主震之后發(fā)生的一系列小于主震的地震,稱余震。地震序列與能量釋放地應(yīng)力即將增加到巖石強(qiáng)度極限時(shí),產(chǎn)生的較小的錯(cuò)動(或粘滑交替),形成許多小震(前震)。地應(yīng)力增大到超過巖石的強(qiáng)度極限時(shí),整體滑動或新斷裂滑動,形成大震(主震)。主震后巖層間調(diào)整平衡,釋放剩余能量,引起余震。1920年寧夏海原大地震,余震三年未消,逐漸減弱。(彈簧效應(yīng))。1.地震序列1412.地震序列類型單發(fā)型地震
(孤立型地震)(1967.3山東臨沂地震)前震和余震都少且微弱,并與主震震級相差懸殊。整個(gè)序列的地震能量幾乎全通過主震釋放出來。主震型地震
(1976.7.28唐山大地震)
主震震級特別突出,釋放出全系列能量的90%以上;前震或有或無,但余震較多。震群型地震
(1966.2~3邢臺地震)
許多次震級相似的地震組成地震序列,無突出的主震。前震和余震多而且較大,常成群出現(xiàn)?;顒訒r(shí)間較長,衰減速度較慢,活動范圍較大。有時(shí)地震序列較復(fù)雜,仿佛由若干單發(fā)型、主震型、震群型組合而成。如1971年8—9月四川省馬邊地震。1424.5.3.2火山地震火山地震——火山活動引起的地震?;鹕奖l(fā)→地震;火山活動→構(gòu)造變動→地震;或構(gòu)造變動→火山噴發(fā)→地震。約占總數(shù)的7%,震源深度不大,不超過10km。A型火山地震——發(fā)生在火山附近,成因與地下巖漿或氣體狀態(tài)變化有關(guān)的地震。B型火山地震——發(fā)生在活火山口附近的狹小范圍內(nèi),震源深度淺于1km,影響范圍很小的地震。潛火山地震——地下巖漿侵入到地面附近,未噴出地表,所引起的地震。意大利、日本、菲律賓、印度尼西亞、堪察加半島等火山地震較多。
1434.5.3.3沖擊地震(塌陷地震)沖擊地震——因山崩、滑坡、地下溶洞,礦井等塌落而引起的地震。數(shù)量很少,約占地震總數(shù)的3%。震源很淺,影響范圍小,震級也不大。1972年3月在山西大同西部煤礦,采空區(qū)大面積頂板塌落引起了地震,最大震級為3.4級,震中區(qū)建筑物有輕微破壞。1444.5.3.4水庫地震水庫地震——因水庫蓄水而引發(fā)的地震。廣東河源新豐江水庫,1959年蓄水后,庫區(qū)周圍地震頻度逐漸增加,于1962年3月19日發(fā)生了一次6.4級地震,震中烈度達(dá)到8度,是已知最大水庫地震之一。1454.5.4地震強(qiáng)度
地震震級是一種衡量地震大小的尺度。表示一次地震所釋放出能量的多少。地震越強(qiáng),釋放能量越多,震級也越高。一次地震只有一個(gè)震級。根據(jù)地震儀記錄的地震波最大振幅經(jīng)過計(jì)算求出。已知最大的地震是1960.5.22智利發(fā)生的8.9級地震。超微震
震級<1,人無感覺,儀器可測出。微震
震級1~3,人們感覺,儀器可測出。弱震
震級3~5,人們無感覺,一般不會造成破壞。強(qiáng)震
震級5~7,可以造成不同程度的破壞。大地震
7級及其以上的地震,常造成極大的破壞。4.5.4.1震級146里氏震級美國地震學(xué)家里克特(C.F.Richter)于1935年研究加里福尼亞地方性地震時(shí)提出的一種震級的劃分方法。規(guī)定:以震中距100km處“標(biāo)準(zhǔn)地震儀”(或稱安德生地震儀)所記錄的水平向最大振幅(單振幅,以微米計(jì))的常用對數(shù)為該地震的震級。例如,水平向最大振幅為10mm即10000μm時(shí),其常用對數(shù)為4,則該地震的震級為4級。如為1μm,則該地震為0級。根據(jù)計(jì)算所依據(jù)的地震記錄,又有面波震級、體波震級等類別。目前一般都使用面波震級,即通常所說的里氏震級,面波震級符號用Ms表示。1474.5.4.2地震烈度地震烈度——地震對地表和建筑物的破壞程度。一次地震只有一個(gè)震級。但同一次地震對不同地區(qū)的破壞程度不同,地震烈度也不一樣。影響地震烈度的因素震級、震源深度、震中距、地質(zhì)條件、建筑物的性能、震源機(jī)制、地貌和地下水位等。其他條件相同的情況下,震級越大,震中烈度也越大,地震影響范圍也越廣。如果震級相同,則震源越淺,對地表的破壞性越大。1960.2.29摩洛哥的一次僅5.8級的地震,震源深度僅為2—3km,震中烈度竟然達(dá)到Ⅸ度,破壞嚴(yán)重。深源地震常常震級很大,而烈度往往很小。148
震中烈度與震級和震源深度的關(guān)系
149中國地震烈度表
150等震線(圖)1514.5.5地震的時(shí)空分布規(guī)律地震活躍期——全世界、一個(gè)地區(qū)或一個(gè)地震帶,地震活動較多的一段時(shí)間。地震平靜期——全世界、一個(gè)地區(qū)或一個(gè)地震帶,地震活動較少的一段時(shí)間?;钴S期和平靜期交替出現(xiàn),叫地震的周期性或地震的間歇性。4.5.5.1地震的時(shí)間分布規(guī)律1524.5.5.2地震的空間分布規(guī)律153世界地震帶分布圖154太平洋西部:阿留申群島→堪察加半島→千島群島→日本諸島→琉球群島→我國臺灣島→過菲律賓群島→伊里安島→新西蘭。太平洋東部:阿拉斯加西岸→經(jīng)加里福尼亞→墨西哥(中美有一分支,稱加勒比或安得列斯環(huán))→秘魯→智利→南美南端。80%的淺源地震,90%的中源地震和幾乎全部深源地震都發(fā)生在此帶。釋放能量約占世界地震能量80%,面積僅占世界地震總面積的一半。與中、新生帶褶皺帶和新構(gòu)造強(qiáng)烈活動帶一致。此帶與環(huán)太平洋火山帶并不重合,地震多分布進(jìn)靠海的一側(cè),而火山多分都在靠陸的一側(cè)。1.環(huán)太平洋地震帶
1552.地中?!柴R拉雅地震帶
橫跨歐亞大陸,總長約15000km,寬度不一,有分支現(xiàn)象。西起:葡萄牙、西班牙和北非海岸→意大利→希臘→、土耳其→伊朗→帕米爾北邊→我國西北和西南;南支:沿喜馬拉雅山山麓和印度北部→蘇門答臘→爪哇→伊里安,與環(huán)太平洋帶相接。環(huán)太平洋地震帶外其余的較大淺源地震和中源地震幾乎都發(fā)生在此。釋放能量占世界地震總能量的15%。與歐亞新生代褶皺帶(最年輕的造山帶)一致。1563.大洋中脊(海嶺)地震帶
大西洋中脊(海嶺)地震帶
自斯匹次卑爾根島→冰島→亞速爾群島→圣保羅島→南桑德韋奇群島→色維爾島,向東與印度洋南部分叉的海嶺地震帶相連。印度洋海嶺地震帶
由亞丁灣向北與地中海-南亞地震帶相連;向南到南印度洋分為兩支,東支經(jīng)澳大利亞南部→在新西蘭與環(huán)太平洋帶相接;西支繞過非洲南部與大西洋中脊地震帶相接。東太平洋中隆地震帶東支智利南部與環(huán)太平洋帶相接;西支在新西蘭以南與太平洋地震帶和印度洋海嶺地震帶相連。以上三帶皆以淺源地震為主。1574.大陸裂谷地震帶
分布于一些區(qū)域性斷裂帶或地塹構(gòu)造帶。東非大斷裂帶紅海地塹亞丁灣及死海貝加爾湖太平洋夏威夷群島等。此帶主要為淺源地震。1584.5.5.3中國地震帶華北地區(qū)(含東北南部)
包括郯城-廬江帶(沿郯廬斷裂,從安徽廬江經(jīng)山東郯城,穿越渤海至遼東半島、沈陽一帶),燕山帶,河北平原帶(太行山東麓),山西帶(汾河地塹),渭河平原帶(渭河地塹)。東南沿海地區(qū)
包括東南沿海帶(福建及廣東潮汕),臺灣西部帶,臺灣東部帶。西北地區(qū)
包括銀川帶,六盤山帶,天水-蘭州帶,河西走廊帶,塔里木南緣帶,南天山帶,北天山帶。西南地區(qū)
包括武都-馬邊帶,康定-甘孜帶,安寧河谷帶,滇東帶,滇西帶,騰沖-瀾滄帶,西藏察隅帶,西藏中部帶。此外,還有東北深震帶(吉林、黑龍江的東部)。159中國強(qiáng)震及地震帶分布圖1604.5.6地震預(yù)報(bào)與防震減災(zāi)地震預(yù)報(bào)——對破壞性地震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、震級的預(yù)報(bào)及地震影響的預(yù)測。地震預(yù)報(bào)三要素地點(diǎn)時(shí)間
強(qiáng)度(震級)。地震預(yù)報(bào)的種類:長期預(yù)報(bào)(預(yù)報(bào)10年或更長期的地震活動情況)、中期預(yù)報(bào)(預(yù)報(bào)數(shù)年內(nèi)的地震活動情況)、短期預(yù)報(bào)(預(yù)報(bào)幾天到半個(gè)月內(nèi)將要發(fā)生的地震)臨震警報(bào)(預(yù)報(bào)24小時(shí)或幾小時(shí)即將發(fā)生的地震)。中長期預(yù)報(bào)是對地震形勢的估計(jì),以便做好戰(zhàn)略準(zhǔn)備,對于一切工、交、水利設(shè)計(jì)和建設(shè)采取防患于未然的必要措施。短期預(yù)報(bào)和臨震警報(bào)可及時(shí)采取戰(zhàn)術(shù)上的措施,及早做好防震、抗震工作。1614.5.6.1地震預(yù)報(bào)的方法地震預(yù)測的三種方法地震地質(zhì)方法
著重研究地震發(fā)生的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)。地震統(tǒng)計(jì)方法運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,認(rèn)識地震的規(guī)律,特別是地震發(fā)生時(shí)間序列的規(guī)律,根據(jù)過去推測未來。地震物理方法
認(rèn)為地震過程屬于物理過程,觀測地球物理場各種參量及其異常變化,找到地震發(fā)生的征兆。1624.5.6.2地震統(tǒng)計(jì)方法地震統(tǒng)計(jì)——根據(jù)歷史地震的發(fā)生規(guī)律推論今后地震發(fā)生的規(guī)律,以此作為預(yù)報(bào)的依據(jù)。其可信度取決于資料的多少和時(shí)間的長短。此方法可作為中長期預(yù)報(bào)的一種手段。我國地震工作者研究表明:中、強(qiáng)地震活動有明顯的周期性。即活躍——平靜——活躍相間。它揭示了地震能量積累和地層能量釋放兩個(gè)過程的交替現(xiàn)象。根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律可以粗略地估計(jì)出未來地震活動可能發(fā)生的時(shí)間與強(qiáng)度。據(jù)對我國華北地區(qū)地震的統(tǒng)計(jì),自公元1000年以來的歷史分為四個(gè)活躍期和三個(gè)平靜期。163華北地區(qū)近1000年地震活動周期1644.5.6.3地震地質(zhì)方法地震與構(gòu)造活動關(guān)系密切,震中絕大多數(shù)都在某些活動斷裂帶上。查明各地區(qū)的斷裂帶及其活動性,就可以劃出可能發(fā)震的危險(xiǎn)地帶,并可宏觀地估計(jì)發(fā)震地點(diǎn)和地震強(qiáng)度。地震地質(zhì)調(diào)查是地震預(yù)測、預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)工作。例如河北省的邢臺地震位于太行山東麓的斷裂帶上。1654.5.6.4地震物理方法(地震前兆分析)前兆現(xiàn)象——同地震伴生的物理、化學(xué)、生物等的異常變化。其是短期、臨層預(yù)報(bào)的重要依據(jù)。地殼形狀、地下水、大地電流、地磁場、地應(yīng)力、重力、地溫、氣象、生物地震前兆實(shí)例(1969年7月渤海地震)震中西200公里處,67一68下沉41mm,震前幾個(gè)月上升56mm。震前天津南部地區(qū)連日降大雨、中雨,水位卻突然大面積下降。天津人民公園中的動物異常,大熊貓兩只前爪抱頭怪叫,呆癡不動;天鵝兩腳朝天不下水;鹿驚恐跑跳不止等等。此外還出現(xiàn)了地聲、地光等前兆現(xiàn)象。我國臨震前兆采用多種觀測手段:地震活動、地殼形變、地下水和水化學(xué)等。1664.5.6.5地震災(zāi)害任何天災(zāi)都比不上地震,能在如此短促的時(shí)間,如此廣大的范圍,造成如此巨大的損失。地震災(zāi)害——強(qiáng)烈的地震,會引起地面強(qiáng)烈的振動,直接和間接造成破壞。地面斷裂、變形、冒水、噴砂、建筑物損壞、倒塌以及對人畜造成的傷亡和財(cái)產(chǎn)損失等等。地震次生災(zāi)害——由于強(qiáng)地震而派生形成的災(zāi)害。山體崩塌;滑坡;泥石流;水壩河堤決口造成水災(zāi);震后流行瘟疫;易燃易爆物的引燃造成火災(zāi);爆炸或由于管道破壞造成毒氣泄漏以及細(xì)菌和放射性物質(zhì)擴(kuò)散對人畜生命威脅等等。167歷史上的地震災(zāi)害據(jù)《減災(zāi)必讀》(地震出版社,1990)一書統(tǒng)計(jì),歷史上各種自然災(zāi)害曾毀滅了世界各地52個(gè)城市。其中因地震而毀滅的城市有27個(gè),包括1906年美國舊金山8級大地震、1923年日本東京8級大地震、1976年中國唐山7.8級大地震等所造成的當(dāng)時(shí)舊金山、東京、唐山等大城市的毀滅性災(zāi)難。地震之外的其他各種災(zāi)害,如水災(zāi)、火災(zāi)、火山噴發(fā)、風(fēng)災(zāi)、沙災(zāi)、旱災(zāi)等毀滅的城市為25所。因此,地震占總數(shù)的52%。可見地震災(zāi)害確系“群害之首”。168華縣地震
169舊金山大地震
170日本關(guān)東大地震
171智利大地震5月22日下午19點(diǎn)11分,忽然地聲大作,震耳欲聾。不久,大地便劇烈地顫動起來。這次地震,是世界地震史上一次震級最高、最強(qiáng)烈的地震,震級達(dá)8.9級(后修訂為9.5級)。它發(fā)生在位于太平洋智利海溝、蒙特港附近海底,震中為3..2°S,76.6°W,影響范圍在南北800千米長的橢圓內(nèi)。這場超級強(qiáng)烈地震持續(xù)了將近3分鐘之久,給當(dāng)?shù)鼐用駧砹藝?yán)重的災(zāi)難。大震之后,忽然海水迅速退落,露出了從來沒有見過天日的海底,那些魚蝦蟹貝等海洋動物,在海灘上拼命掙扎。一些有經(jīng)驗(yàn)的人們知道大禍即將來臨,紛紛逃向山頂,或登上擱淺著的大船,以躲避即將發(fā)生的新劫難。大約過了15分鐘后,海水又驟然而漲。頓時(shí)波濤洶涌澎湃,滾滾而來,浪濤高達(dá)8-9米,最高達(dá)25米。呼嘯著的巨浪,以摧枯拉朽之勢,越過海岸線,襲擊著智利和太平洋東岸的城市和鄉(xiāng)村。那些留在廣場、港口、碼頭和海邊的人們頓時(shí)被吞噬,海邊的船只、港口和碼頭的建筑物均被擊得粉碎……172173唐山大地震(1)
一九七六年7月28日03:42分在河北省唐山、豐南一帶發(fā)生了強(qiáng)烈地震。地震波及到天津市、北京市。椐我國地震臺網(wǎng)測定,該地震為7.8級,震中在北緯39.43度,東經(jīng)118.15度,震源深度為16公里。極震區(qū)在唐山市附近。震中烈度為11度......。
24.2萬人的生命瞬間定格……唐山鳳凰山東北方向震后概貌。
174唐山大地震(2)
唐山市文化路青年宮,為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房。7.8級地震除四根門柱外,全部坍塌。175唐山大地震(3)
開灤煤礦醫(yī)院,為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房(局部七層),僅西部轉(zhuǎn)角殘存。176唐山大地震(4)
漢沽天津旭日化工廠,高26米的水塔,
底座為磚結(jié)構(gòu),儲水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),向北20o東方向倒塌。
177唐山大地震(5)
京山線薊運(yùn)河上行橋(西
側(cè)橋頭)鐵軌彎曲變形。
178唐山火車站震毀179重建后的唐山新貌180唐山地震紀(jì)念碑181周恩來總理視察邢臺地震災(zāi)區(qū)182周總理有關(guān)防震的批示183周總理有關(guān)防震的批示1844.5.6.6防震減災(zāi)——預(yù)防為主,綜合防御防震減災(zāi)道路——“預(yù)防為主,綜合防御”?!邦A(yù)防為主,綜合防御”的4個(gè)環(huán)節(jié)。地震監(jiān)測預(yù)報(bào)、震災(zāi)預(yù)防、地震應(yīng)急、地震救災(zāi)與重建。地震監(jiān)測預(yù)報(bào)
減輕地震災(zāi)害的重要途徑,但地震預(yù)報(bào)仍為世界難題。震災(zāi)預(yù)防
通過工程建設(shè)設(shè)防來減輕地震災(zāi)害。還包括防震教育,通過宣傳、教育以及防震減災(zāi)演習(xí)等提高公眾的防震減災(zāi)和參與意識。造成傷亡的是建筑物而不是地震。
185地震應(yīng)急震前應(yīng)急防御和震后應(yīng)急。震前應(yīng)急指在地震發(fā)生前制定出防震預(yù)按。震后應(yīng)急震后對發(fā)震的地點(diǎn)、震級等的快速測定和報(bào)告;震情趨勢、強(qiáng)余震預(yù)測和震災(zāi)損失的快速評估;成立救災(zāi)指揮機(jī)構(gòu)等。有時(shí)還包括對虛假地震事件的快速處理,地震謠傳和誤傳等的澄清等。地震救災(zāi)
包括受災(zāi)人員的搶救、次生災(zāi)害處理、生命線工程搶險(xiǎn)和災(zāi)民緊急安置、傷員搶救和防疫、恢復(fù)正常秩序等。186思考題1.按成因地震有哪些類型?2.構(gòu)造地震有哪些特點(diǎn)?有何特點(diǎn)?3.解釋下列概念:震級與烈度。4.地震的震級與烈度有何區(qū)別?烈度的大小與哪些因素有關(guān)?5.世界地震主要分布哪些地帶?6.地震預(yù)報(bào)有哪幾類主要的方法?
187第6節(jié)大地構(gòu)造學(xué)說簡介教學(xué)目的:了解地槽、地臺的概念,了解地槽區(qū)和地臺區(qū)的特征,知道槽臺學(xué)說的不同學(xué)派。了解大陸漂移和海底擴(kuò)張學(xué)說,理解板塊構(gòu)造的基本思想、板塊運(yùn)動與海洋演化。掌握板塊構(gòu)造的劃分,熟練掌握板塊構(gòu)造邊界類型,會板塊構(gòu)造說對各種地質(zhì)現(xiàn)象的解釋。教學(xué)重點(diǎn):地槽、地臺的概念;大陸漂移-海底擴(kuò)張-板塊構(gòu)造學(xué)說的發(fā)展;板塊的劃分,以及板塊的邊界類型。教學(xué)難點(diǎn):掌握板塊構(gòu)造的劃分,板塊構(gòu)造邊界類型,及地質(zhì)現(xiàn)象的解釋。教學(xué)方法:課堂講授(5課時(shí))教學(xué)步驟:多媒體教室講授。作業(yè)布置:(見各節(jié)后)1884.6.1地槽——地臺說1859年,美地質(zhì)學(xué)者J.霍爾發(fā)現(xiàn),阿巴拉契亞山脈北部強(qiáng)烈褶皺的古生代淺海相地層厚達(dá)12km以上,較此山脈以西同時(shí)代無褶皺的地層厚10—20倍。據(jù)此提出——地槽概念。地向斜地背斜地槽區(qū)優(yōu)地槽冒地槽1885年,E.休斯提出在地殼上存在一些穩(wěn)定地區(qū),其上的沉積層平緩,地貌平坦。他把這種地殼上穩(wěn)定的、自形成后不發(fā)生褶皺變形的地區(qū),稱為——地臺。臺背斜臺向斜地臺區(qū)1900年,法國E.奧格明把地槽和地臺統(tǒng)一起來,認(rèn)為二者是地殼上兩個(gè)基本構(gòu)造單元,不可分割,形成了槽—臺說。槽臺說的形成是以大陸殼的地質(zhì)構(gòu)造為基礎(chǔ),是固定論的代表。19世紀(jì)~至近代,其在大地構(gòu)造學(xué)說中占統(tǒng)治地位,直到海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造說被廣泛承認(rèn)。今天槽臺說的一些觀點(diǎn)仍有借鑒意義。槽臺學(xué)說的由來和發(fā)展1894.6.1.1地槽區(qū)地槽區(qū)——地殼上構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈活動的狹長條狀地帶。垂直運(yùn)動速度快、幅度大,沉積作用、巖漿作用、構(gòu)造運(yùn)動和變質(zhì)作用都十分強(qiáng)烈和發(fā)育。地槽區(qū)呈狹長帶狀,寬數(shù)百千米,長數(shù)千千米。科迪勒拉山、安第斯山、烏拉爾山、阿爾卑斯山、喜馬拉雅山,及我國的天山、秦嶺、祁連山等山脈,都是世界著名的地槽區(qū)。地槽區(qū)的劃分地背斜——地槽區(qū)下降的拗陷的部分。地向斜——地槽區(qū)上升的隆起的部分。優(yōu)地槽——有大量火山碎屑沉積物的地槽稱為優(yōu)地槽。是深成造山活動的場所。冒地槽——位于大陸架上沒有火山活動,以碳酸鹽巖沉積為主的地槽。190地槽區(qū)的運(yùn)動下降階段第一階段:以強(qiáng)烈下降為主階段。地槽下降的速度和幅度都很大,但不同地區(qū)下降的速度、幅度有差異。地向斜——地槽中下降幅度大的地方。地槽中最活動的部分。地背斜——地槽中下降得慢些,相對地出現(xiàn)隆起的地方。地槽內(nèi)由一系列平行排列的局部凹陷和隆起所組成。下降初期,從相鄰地臺或地背斜剝蝕來的碎屑物迅速堆積在地向斜中,常伴隨有海底火山噴發(fā)活動;下降優(yōu)勢階段,海面擴(kuò)大,地背斜也被海水覆蓋,廣泛地沉積了碳酸鹽巖。191上升階段第二階段,強(qiáng)烈上升,回返階段。上升隆起先從地槽區(qū)的中央開始,上升海退,陸地漸增。沉積物由碳酸鹽類沉積變?yōu)榫呙黠@韻律層理的碎屑沉積。地槽時(shí)升時(shí)降,巖性、巖相反復(fù)變化,砂巖一頁巖一泥灰?guī)r交替,稱為復(fù)理石建造。一些海退殘留的海灣,有瀉湖沉積。上升的結(jié)果,沉積層遭擠壓、褶皺、斷裂,巖漿侵入,形成巖基、巖株等酸性、中酸性侵入體。褶皺和巖漿活動的同時(shí),發(fā)生強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)。地槽回返,形成高聳山區(qū),各個(gè)拗陷區(qū)堆積由山上剝蝕下來的大小碎屑物質(zhì),形成厚但分選較差的粗碎屑巖(如礫巖、砂巖),稱磨
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