什麼是地質動力引起的
A. 內動力地質作用的類型有哪些
地質學把自然界中各種動力引起的岩石圈的物質組成、內部結構和構造及地表形回態的等變答化和發展的作用稱為動力地質作用,或簡稱為地質作用(geological
process),把引起這些變化的各種自然動力稱為地質營力。
地質學中一般根據動力來源不同,將地質作用分為內動力地質作用和外動力地質作用兩種基本類型。
地表地質作用的程序一般是按照風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和硬結成岩作用這樣的順序進行的。
岩石圈動力地質作用是發生在岩石圈內,主要由內生能源引起的一系列地質作用,岩石圈動力地質作用可以劃分為三種類型:構造運動、岩漿作用以及變質作用。
B. 動力地質作用的介紹
地質學把自然界中各種動力引起的和構造及地表形態的等變化和發展的作用稱為動力地質作用,或簡稱為地質作用(),把引起這些變化的各種為。
C. 什麼力量導致的地質變化
主要是內動力如:構造動力,地溫壓力,地殼運動等次要伴隨著外力的影響如:風力作用,水流的沖刷,太陽照射等待
D. 動力地質作用主要有哪幾種
地質學把自然抄界中各種動力引起的岩石圈的物質組成、內部結構和構造及地表形態的等變化和發展的作用稱為動力地質作用,或簡稱為地質作用(geological process),把引起這些變化的各種自然動力稱為地質營力。
地質學中一般根據動力來源不同,將地質作用分為內動力地質作用和外動力地質作用兩種基本類型。
地表地質作用的程序一般是按照風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和硬結成岩作用這樣的順序進行的。
岩石圈動力地質作用是發生在岩石圈內,主要由內生能源引起的一系列地質作用,岩石圈動力地質作用可以劃分為三種類型:構造運動、岩漿作用以及變質作用。
E. 內動力地質災害與地震
地殼運動的表現形式種類繁多,凡是由地殼運動導致的內動力地質作用危害人類者,統稱為內動力地質作用災害,簡稱內動力地質災害。我國境內內動力地質災害種類繁多,彼此具有共同活動規律,又具有各自活動特徵[3-64]。因此全面認識內動力地質災害與地震的活動關系,對准確預測預報地震具有重大意義,不僅可以減少地震的錯報、漏報,也可以提高地震預報的成功率。
由於本書第三章對內動力地質災害與地震問題,已經做過專門的詳細論述,為了避免重復,僅將相關提綱內容列出作為提示,以便引起大家的重視和關注。
(1)災害類型與排序。
(2)災害活動發展的趨勢性和周期性。
(3)活動構造體系對內動力地質災害分布的控制性:
1)災種分布對構造帶的選擇性;
2)構造帶中多種災害的重疊性;
3)內動力地質災害活動在構造帶之間的遷移性;
4)內動力地質災害活動在構造帶中的補償性與同步性;
5)內動力地質災害的分區性。
(4)人類工程活動對內動力地質災害的影響。
綜上所述,構造體系的A近與現今活動和內動力地質災害研究小結如下[1-64]:①前述構造體系及其A近—現今活動性、深部地質構造以及內動力地質災害都是地震地質研究的內容,也是4類12種內動力地質災害預測預報研究的基礎。②各種內動力地質災害是地殼運動統一整體,都是現今構造活動的表現形式,無論地震預報、煤瓦斯突出預報均必須統一全面研究內動力地質災害及其相互關系,對預報監測資料進行充分分析,對它們之間異常特徵加以區別,以便防止和減少錯報、漏報,吸取過去地震預報中的教訓。③地震預報中全面研究各種內動力地質災害及其相互關系,是研究思路和工作方法上的一種進步。
F. 地質動力原理
以下是本人多年來的研究成果,雖不成熟,但願它能起到啟迪智慧、拋磚引玉的作用,那我就覺得是做了功德無量的事了。
板塊運動機制
這是地球動力學的前沿問題,涉及板塊運動機制和方向。我在這里和大家做一初步探討,以期共同提高。
上一世紀,地質學前輩李四光等已提出板塊運動機制是地幔對流、自轉離心力、科里奧里力和太陽月亮引力共同作用的結果。前幾個力大家都熟知,這里要著重提一下太陽月球引力對板塊漂移方向的影響。
大家知道,由於地球自轉方向是自西向東,所以太陽月球相對地球的運動方向是自東向西,即引潮力的方向也是自東向西。所以在赤道附近潮水帶起大規模自東向西的洋流。洋流一旦運動,立即受到科里奧里力的影響,北半球向右偏,(北極方向),南半球向左偏(南極方向)。大陸漂移的方向也應大至如此。
由於引潮力方向與地球自轉方向相反,所以這個力像一副車閘使地球自轉慢慢減速,使地球自轉一周由45億年前的5小時減慢為現在的24小時。並使陸塊自東向西移動起來。
可以推斷,由於早期地球自轉很快,巨大的離心力使赤道凸出,使地球成為橢球型,並使可移動的質點堆積在一起形成泛大陸。在這之前地球表面全是海洋。可見:原始泛大陸位於赤道上。
隨著地球自轉變慢,泛大陸上凝聚力減小,在加上岩漿作用、地幔對流使泛大陸在6億年前開始張裂,並在各種力的作用下漂移到現在的位置。
最新科學研究證明:
地球形成初期是個熔融的液體球,在重力分異作用下,形成了密度由大到小的圈層結構,即地核、地幔、硅鎂層、硅鋁層和大氣圈。因當時溫度非常高,所以沒有水圈。
由於地球重力在各向相等,並且當時地球自轉很小,即離心力很小。所以地球形成初期是個標準的圓球體。
在45億年前,一顆行星從側面狠狠地撞擊了地球,並使地球快速旋轉起來,強大的離心力使赤道隆起,使地球形成了橢球型。正是旋轉使地球的姿態得到了穩定,並有了南北極。撞出去的部分形成了月球。撞擊發生時,由於地核具有高密度和高質量,具有很大的慣性,即具有保持靜止的慣性。所以形成了地核與地幔間的轉速差,這個轉速差的存在產生了磁場(見地球自激發電機理論)。(這一點我們可以在帶轉盤的餐桌上得到模擬證明,做法是:在轉盤中心放一個盆,盆里灌滿水,水中央放一個蘋果。轉動圓盤,這時可以看到,盆轉水轉但蘋果不轉)。
後來,地球逐漸冷卻,水汽凝結成水從天而降形成海洋,球面高出海洋的部分形成了陸地。可見泛大陸形成於赤道。今天,赤道海平面高出兩極二十幾千米就是地球自轉離心力所致。
但是地球的自轉在各種力的作用下在變慢,由初始時的5小時/轉變為24小時/轉。地球的重力出現了不平衡,在重力作用下,地球有一個恢復到圓球體的趨勢。於是板塊被撕裂並向兩極漂移。(這就是最新的板塊運動機制理論!)。當地球自轉趨於停止時,地球將恢復成圓球,即大陸被水淹沒,地球成為水球。
G. 動力地質作用的基本概念及控制因素
3.1.1 動力地質作用的基本概念
在人類生存和進行各種經濟、工程活動的地殼表層,永無停息地進行著多種動力地質作用。這些作用或作用所形成的地質過程,對人類生存或工程經濟活動造成重大影響,因此它是工程地質條件的主要構成因素,也是地質災害學研究的重要對象。工程地質學中將這些動力地質作用通稱為工程地質作用,包括自然產生的但可影響或危及工程活動的物理地質作用和人類工程活動引起的工程地質作用(張咸恭等,2000;圖3.1.1)。
圖3.1.1 動力地質作用分類(據張咸恭等,2000)
(1)物理地質作用
物理地質作用按其成因可分為內動力地質作用和外動力地質作用(張倬元,2004)。
內動力地質作用是由地球轉動能、重力能和發射性元素蛻變的熱能而產生的地質動力所引起的地質作用,它們主要在地球內部進行並波及地表,其表現方式包括構造運動、岩漿作用、變質作用等,其中以構造運動為主體,其他動力作用方式伴隨地殼運動而產生。內動力地質作用造成地表起伏,構成大型地貌單元包括褶皺山系、隆起高原、陷落裂谷和海洋盆地等,向著增強地勢差異的趨向發展。
與內動力地質作用相伴生的外動力地質作用則起源於以太陽輻射能為主的地球外部能,表現為岩石圈表層與大氣圈、水圈、生物圈之間的相互作用,其作用方式有風化、剝蝕、搬運、沉積和成岩作用。這些作用都產生在地殼表層,既是塑造地表形態的主要營力,也是影響人類工程活動的主要動力地質作用,並往往發展為地質災害,如泥石流暴發、崩塌滑坡的發生等。外動力地質作用不斷改造地形地貌,構成小型次級地貌單元並趨向於削平內動力地質作用造成的地表起伏,向著減弱地勢的趨向發展。水和風的作用是外動力作用下地表物質運動的重要驅動力。
(2)人類工程活動引起的工程地質作用
人類工程活動已成為地質災害的主要誘發動力之一,它對地殼表層產生擾動,引起自然動態平衡的破壞,從而造成物質的運移和轉化、結構鬆弛、物理參數改變、邊界及賦存條件的變化,進而促使地質環境變化和地質災害的發生。如邊坡開挖引起邊坡崩滑,超量開采地下水引起地面沉降和地面塌陷,不適當耕作和開挖引起水土流失和泥石流,修築水庫引起水庫地震,大規模的城市建設引起城市直下型地震等等。人類工程活動是在人地界面上進行的,從地質作用的外延含義來講,本書將人類工程活動引起的工程地質作用歸為廣義外動力地質作用的范疇。
3.1.2 動力地質作用的控制因素
(1)大地構造環境控制了內動力地質作用性質和強度
大陸上大地構造環境可分為:陸核或古老地盾、地台或地塊、褶皺山系、大陸裂谷和大陸邊緣。不同的大陸構造環境對應不同的內動力地質作用性質和強度。內動力地質作用最強的是大陸邊緣,特別是活動大陸邊緣和大陸裂谷,在活動大陸邊緣由於洋殼向陸殼的俯沖,擠壓褶皺、逆沖斷裂、岩漿作用和地震作用都最為強烈;其次是不同時代的褶皺山系,其形成於古生代至新生代初期,褶皺造山時代愈新,固化愈弱,其內動力地質作用愈強;地台或地塊因固化於前寒武紀,剛性較強,內動力地質作用較微弱;內動力地質作用最微弱的是固化最早的剛性陸核或地盾(劉國昌,1965;谷德振,1979)。
(2)自然地理環境控制外動力地質作用特性和強度
外動力地質作用形成於特定的自然地理環境中,又不斷改造它,顯然,其作用特性和強度也必然受自然地理環境所制約,並通過不同地帶或區域性分異表現出來(劉國昌,1979;張咸恭,1979)。
a.氣候分帶對外動力地質作用的控制
太陽能在地表分布的不均造成了氣溫、氣壓、風向、濕度、降水等氣候要素的地帶性差異,形成了熱帶、亞熱帶、溫帶到寒帶的氣候緯度分異,進而產生了各帶岩石風化作用的差異。在濕潤熱帶,化學風化極強,到寒帶則以物理風化為主。外營力也隨氣候分帶而變化,在熱帶以至溫帶,營力是流水或海潮等水體,在極地營力則是冰雪。
b.干濕度地帶分異對外動力地質作用的控制
在大氣環流和水循環中,海洋是提供濕度的源泉,所以由大陸邊緣向內陸中心,海洋提供的濕度逐漸減少,降水量因而隨之減少,蒸化量則逐漸增大,於是氣候也就由濕潤、半濕潤、半乾旱轉變為乾旱,植被和岩石風化作用也有相應的變化,同時還引起外營力的變化。在海岸帶主要營力是波浪和潮汐,在濕潤半濕潤帶主要營力是地表流水,而在半乾旱、乾旱帶重要營力則是風。
c.地貌的區域性變化對外動力地質作用的控制
區域性分布的高原、山地、丘陵、盆地、平原等地貌為地表綜合體提供了基本格局,控制著水圈和大氣圈對地表的作用,主要有兩個方面:
1)氣溫隨山體或高原的高度增加而迅速降低,垂直溫度梯度可達5~6℃/km。氣溫的垂直變化造成外營力的變化,即由流水轉變為冰雪,地貌形態、岩石風化作用、成壤作用、植被以及表層沉積物和物理地質現象也隨之發生相應的變化。
2)地面形態對大氣環流產生顯著影響,加劇地面水熱分布的不均一性,使氣候類型更加多樣化;同時,也必然對地表水循環起著重要的控製作用,對地表水系的形成和分布,河流水系的流向和長短,水系的侵蝕區、搬運區、沉積區分布有決定性的影響。源區及上游為強烈侵蝕區,多成高山峽谷地貌並伴有粗碎屑沉積物;中游區多為低山、丘陵寬谷地形,且多發育多級河流階地,並發育有具二元結構的沖積物;河流下游或出口處進入平原,往往形成河口沖積扇平原及沖積平原。可見地面狀態控制水的地質作用是非常顯著的。
(3)內、外動力地質作用之間的相互影響
從內、外動力地質作用的空間組合關系來看,它們相互依存且相互制約,表現在:①從自然演化的過程來看,地殼內動力作用控制外動力作用,且內動力作用具有主導和先導性。如山地、平原的加速隆升,必然使得這一地帶以強烈剝蝕作用為主,隆起愈強剝蝕愈強,如有地表水系,河流必然深切侵蝕。在裂谷或斷陷盆地地帶,外動力地質作用必然以堆積作用為主,下陷愈深堆積作用愈強。地殼隆升還促使了氣候變化幅度的進一步加大,從而導致風化作用的進一步加強。②外動力地質作用在一定程度上影響內動力地質作用,如修築水庫引起水庫地震,大規模的城市建設引起城市直下型地震等;新構造旋迴的研究表明,氣候變化是調整新構造運動速率的一個因素(彭建兵等,2001),也反映了外動力地質作用對內動力作用的影響。隨著人類在地殼表層的工程活動規模越來越大,由人類工程活動產生的外動力地質作用正逐漸對內動力地質作用產生越來越大的影響。
內、外動力地質作用旋迴貫穿在整個岩石圈表層演化過程中(圖3.1.2),作為地殼表層岩(土)體演變方式的斜坡變形破壞體即是內、外動力綜合作用的結果。