二节、 重力结构学
一、 重力结构研究概述
重力是源自地球引力体力, 它在塑造大多数结构变形最终格局中饰演着关键角色。 大家很早就在野外直接观察到岩体滑动, 它们是由势能降低而形成结构特征。 以后, 间接地经过地质结构时空重建, 也说明类似情况曾在地球演化历史中发生。 所以, 很自然地要应用重力势或空间势基础概念, 以区分"重力结构"和其它类型结构现象(马杏垣等, 1981)。
重力结构学研究在重力影响下岩石变形过程及其结果(马杏垣等, 1981)。 从物理学角度来讲, 因为重力势降低所产生结构变形总特征, 统称为重力结构。 重力作为一个体力是无所不在, 所以, 重力结构分布是极为广泛。 在不一样尺度和不一样层次上全部有表现。 其中, 地壳上部层次重力滑动结构-岩体或岩体结构在重力作用影响下向下坡滑动所形成结构变形分布最为广泛, 是最常见又最易被大家了解和接收重力结构类型(索书田, 1983)。
重力结构学说是一个古老结构理论, 它兴起、 发展历史大致能够划分成四个阶段(索书田, 1983):
第一阶段(1799-1888), 关键是现象描述和局部结构认识。 关键放在褶皱成因上, 把褶皱作用解释为岩体沿倾斜面向下运动结果。 这一时期重力结构学研究最杰出学者是Reyer(1888, 1892, 1894), 她完成了很多当初看来是很精巧模拟试验, 证实地壳上部挤压和张开现象关键是重力作用造成。 至此, 重力结构学概念不再局限于局部结构现象描述, 而且能够用它来解释大尺度上结构。
第二阶段(19世纪末-二次世界大战), 关键是经过西平宁山、 阿尔卑斯山等地域规模巨大推覆结构研究而向前推进。 Harmann(1930)颤动论和Van Bemmelen(1931)波动论问世, 代表了重力结构学说从实践走向理论, 从地壳浅部向地壳深部, 由表面现象到内部原因研究过程飞跃。 Haarmann(1930)和Van Bemmelen(1931)全部强调, 地壳垂向运动是初始, 而岩体沿斜坡在本身重力作用下滑动, 则是次生重力结构。 30年代, 重力结构理论相当盛行, 很多经典研究实例相继问世。 无怪乎De Sitter(1956)在评述造山作用成因学说时, 将颤动说及波动说和收缩论、 Joly膨胀论, Wegener大陆漂移论、 Venins Meinesz对流说等, 并列为5大结构假说。
第三阶段(二次世界大战后-60年代中期), 经过经典重力滑动结构实例分析和模拟, 开展了重力结构形成机制研究。 同时, 对重力结构进行了必需理论综合, 提出了多种分类方案, 愈加强调了重力在造山和塑造最终结构型式上作用。 重力不稳和密度不均、 重力势和空间势、 孔隙流体压力和有效应力等一系列物理学上概念, 大量引入结构地质学中。 重力结构演化理论模型和百分比模型也相继提出。
第四阶段(60年代中期-现在)。 30多年来, 伴随对海洋和大陆地球物理探测等调查工作开展, 发觉和认识了大量拆离断层、 犁式断层、 薄皮断层等和其它多种形式伸展结构组合。 不一样尺度上界面在结构变形中关键作用, 也越来越被更多学者关注(马杏垣等, 1981)。 尤其是60年代开始兴起板块结构学说, 对重力结构学发展起了很大促进和推进作用。 板块结构学说信仰者, 把重力结构和重力滑动结构置于全球区域结构模式特定位置上(索书田, 1983; 马杏垣, 1989)。
中国重力结构研究起步较晚。 马杏垣领导北京(武汉)地质学院嵩山科研集体, 自60年代初起, 经过对河南嵩山地域中晚元古宙五佛山群形成重力滑动结构研究, 强调了重力在结构变形中关键性。 经过几十年反复实践并结合国外大量研究实例, 提出了重力不稳和密度不均可作为结构变形驱动力见解(马杏垣等, 1981), 填补了中国在这一领域空白, 现在全国几乎全部省区均发觉有规模不等、 性质各异、 类别繁多、 分布广泛重力结构(马杏垣, 1989)。
二、 重力结构作用类型划分
重力结构作用是在重力影响下岩石变形过程及其结果。 它在地球各圈层, 尤其是岩石圈不一样层次和不一样尺度上全部有表现。 地壳结构发展在其全部表现和全部阶段上全部能和重力不稳定性相联络。 在重力影响和控制下岩石变形过程及其结果是各式各样。 本世纪30-40年代, Schneegans(1938)、 Gignoux(1948)首先将重力影响下滑动和流动加以区分。 前者滑动作用集中于滑动面和滑动带; 而重力影响下流动作用则作用于整个运动岩体。 Harrison及Falcon(1934, 1936)将伊朗山地重力塌陷结构划分为: (1)层滑结
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