什么是地质动力引起的
A. 内动力地质作用的类型有哪些
地质学把自然界中各种动力引起的岩石圈的物质组成、内部结构和构造及地表形回态的等变答化和发展的作用称为动力地质作用,或简称为地质作用(geological
process),把引起这些变化的各种自然动力称为地质营力。
地质学中一般根据动力来源不同,将地质作用分为内动力地质作用和外动力地质作用两种基本类型。
地表地质作用的程序一般是按照风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用这样的顺序进行的。
岩石圈动力地质作用是发生在岩石圈内,主要由内生能源引起的一系列地质作用,岩石圈动力地质作用可以划分为三种类型:构造运动、岩浆作用以及变质作用。
B. 动力地质作用的介绍
地质学把自然界中各种动力引起的和构造及地表形态的等变化和发展的作用称为动力地质作用,或简称为地质作用(),把引起这些变化的各种为。
C. 什么力量导致的地质变化
主要是内动力如:构造动力,地温压力,地壳运动等次要伴随着外力的影响如:风力作用,水流的冲刷,太阳照射等待
D. 动力地质作用主要有哪几种
地质学把自然抄界中各种动力引起的岩石圈的物质组成、内部结构和构造及地表形态的等变化和发展的作用称为动力地质作用,或简称为地质作用(geological process),把引起这些变化的各种自然动力称为地质营力。
地质学中一般根据动力来源不同,将地质作用分为内动力地质作用和外动力地质作用两种基本类型。
地表地质作用的程序一般是按照风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用这样的顺序进行的。
岩石圈动力地质作用是发生在岩石圈内,主要由内生能源引起的一系列地质作用,岩石圈动力地质作用可以划分为三种类型:构造运动、岩浆作用以及变质作用。
E. 内动力地质灾害与地震
地壳运动的表现形式种类繁多,凡是由地壳运动导致的内动力地质作用危害人类者,统称为内动力地质作用灾害,简称内动力地质灾害。我国境内内动力地质灾害种类繁多,彼此具有共同活动规律,又具有各自活动特征[3-64]。因此全面认识内动力地质灾害与地震的活动关系,对准确预测预报地震具有重大意义,不仅可以减少地震的错报、漏报,也可以提高地震预报的成功率。
由于本书第三章对内动力地质灾害与地震问题,已经做过专门的详细论述,为了避免重复,仅将相关提纲内容列出作为提示,以便引起大家的重视和关注。
(1)灾害类型与排序。
(2)灾害活动发展的趋势性和周期性。
(3)活动构造体系对内动力地质灾害分布的控制性:
1)灾种分布对构造带的选择性;
2)构造带中多种灾害的重叠性;
3)内动力地质灾害活动在构造带之间的迁移性;
4)内动力地质灾害活动在构造带中的补偿性与同步性;
5)内动力地质灾害的分区性。
(4)人类工程活动对内动力地质灾害的影响。
综上所述,构造体系的A近与现今活动和内动力地质灾害研究小结如下[1-64]:①前述构造体系及其A近—现今活动性、深部地质构造以及内动力地质灾害都是地震地质研究的内容,也是4类12种内动力地质灾害预测预报研究的基础。②各种内动力地质灾害是地壳运动统一整体,都是现今构造活动的表现形式,无论地震预报、煤瓦斯突出预报均必须统一全面研究内动力地质灾害及其相互关系,对预报监测资料进行充分分析,对它们之间异常特征加以区别,以便防止和减少错报、漏报,吸取过去地震预报中的教训。③地震预报中全面研究各种内动力地质灾害及其相互关系,是研究思路和工作方法上的一种进步。
F. 地质动力原理
以下是本人多年来的研究成果,虽不成熟,但愿它能起到启迪智慧、抛砖引玉的作用,那我就觉得是做了功德无量的事了。
板块运动机制
这是地球动力学的前沿问题,涉及板块运动机制和方向。我在这里和大家做一初步探讨,以期共同提高。
上一世纪,地质学前辈李四光等已提出板块运动机制是地幔对流、自转离心力、科里奥里力和太阳月亮引力共同作用的结果。前几个力大家都熟知,这里要着重提一下太阳月球引力对板块漂移方向的影响。
大家知道,由于地球自转方向是自西向东,所以太阳月球相对地球的运动方向是自东向西,即引潮力的方向也是自东向西。所以在赤道附近潮水带起大规模自东向西的洋流。洋流一旦运动,立即受到科里奥里力的影响,北半球向右偏,(北极方向),南半球向左偏(南极方向)。大陆漂移的方向也应大至如此。
由于引潮力方向与地球自转方向相反,所以这个力像一副车闸使地球自转慢慢减速,使地球自转一周由45亿年前的5小时减慢为现在的24小时。并使陆块自东向西移动起来。
可以推断,由于早期地球自转很快,巨大的离心力使赤道凸出,使地球成为椭球型,并使可移动的质点堆积在一起形成泛大陆。在这之前地球表面全是海洋。可见:原始泛大陆位于赤道上。
随着地球自转变慢,泛大陆上凝聚力减小,在加上岩浆作用、地幔对流使泛大陆在6亿年前开始张裂,并在各种力的作用下漂移到现在的位置。
最新科学研究证明:
地球形成初期是个熔融的液体球,在重力分异作用下,形成了密度由大到小的圈层结构,即地核、地幔、硅镁层、硅铝层和大气圈。因当时温度非常高,所以没有水圈。
由于地球重力在各向相等,并且当时地球自转很小,即离心力很小。所以地球形成初期是个标准的圆球体。
在45亿年前,一颗行星从侧面狠狠地撞击了地球,并使地球快速旋转起来,强大的离心力使赤道隆起,使地球形成了椭球型。正是旋转使地球的姿态得到了稳定,并有了南北极。撞出去的部分形成了月球。撞击发生时,由于地核具有高密度和高质量,具有很大的惯性,即具有保持静止的惯性。所以形成了地核与地幔间的转速差,这个转速差的存在产生了磁场(见地球自激发电机理论)。(这一点我们可以在带转盘的餐桌上得到模拟证明,做法是:在转盘中心放一个盆,盆里灌满水,水中央放一个苹果。转动圆盘,这时可以看到,盆转水转但苹果不转)。
后来,地球逐渐冷却,水汽凝结成水从天而降形成海洋,球面高出海洋的部分形成了陆地。可见泛大陆形成于赤道。今天,赤道海平面高出两极二十几千米就是地球自转离心力所致。
但是地球的自转在各种力的作用下在变慢,由初始时的5小时/转变为24小时/转。地球的重力出现了不平衡,在重力作用下,地球有一个恢复到圆球体的趋势。于是板块被撕裂并向两极漂移。(这就是最新的板块运动机制理论!)。当地球自转趋于停止时,地球将恢复成圆球,即大陆被水淹没,地球成为水球。
G. 动力地质作用的基本概念及控制因素
3.1.1 动力地质作用的基本概念
在人类生存和进行各种经济、工程活动的地壳表层,永无停息地进行着多种动力地质作用。这些作用或作用所形成的地质过程,对人类生存或工程经济活动造成重大影响,因此它是工程地质条件的主要构成因素,也是地质灾害学研究的重要对象。工程地质学中将这些动力地质作用通称为工程地质作用,包括自然产生的但可影响或危及工程活动的物理地质作用和人类工程活动引起的工程地质作用(张咸恭等,2000;图3.1.1)。
图3.1.1 动力地质作用分类(据张咸恭等,2000)
(1)物理地质作用
物理地质作用按其成因可分为内动力地质作用和外动力地质作用(张倬元,2004)。
内动力地质作用是由地球转动能、重力能和发射性元素蜕变的热能而产生的地质动力所引起的地质作用,它们主要在地球内部进行并波及地表,其表现方式包括构造运动、岩浆作用、变质作用等,其中以构造运动为主体,其他动力作用方式伴随地壳运动而产生。内动力地质作用造成地表起伏,构成大型地貌单元包括褶皱山系、隆起高原、陷落裂谷和海洋盆地等,向着增强地势差异的趋向发展。
与内动力地质作用相伴生的外动力地质作用则起源于以太阳辐射能为主的地球外部能,表现为岩石圈表层与大气圈、水圈、生物圈之间的相互作用,其作用方式有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。这些作用都产生在地壳表层,既是塑造地表形态的主要营力,也是影响人类工程活动的主要动力地质作用,并往往发展为地质灾害,如泥石流暴发、崩塌滑坡的发生等。外动力地质作用不断改造地形地貌,构成小型次级地貌单元并趋向于削平内动力地质作用造成的地表起伏,向着减弱地势的趋向发展。水和风的作用是外动力作用下地表物质运动的重要驱动力。
(2)人类工程活动引起的工程地质作用
人类工程活动已成为地质灾害的主要诱发动力之一,它对地壳表层产生扰动,引起自然动态平衡的破坏,从而造成物质的运移和转化、结构松弛、物理参数改变、边界及赋存条件的变化,进而促使地质环境变化和地质灾害的发生。如边坡开挖引起边坡崩滑,超量开采地下水引起地面沉降和地面塌陷,不适当耕作和开挖引起水土流失和泥石流,修筑水库引起水库地震,大规模的城市建设引起城市直下型地震等等。人类工程活动是在人地界面上进行的,从地质作用的外延含义来讲,本书将人类工程活动引起的工程地质作用归为广义外动力地质作用的范畴。
3.1.2 动力地质作用的控制因素
(1)大地构造环境控制了内动力地质作用性质和强度
大陆上大地构造环境可分为:陆核或古老地盾、地台或地块、褶皱山系、大陆裂谷和大陆边缘。不同的大陆构造环境对应不同的内动力地质作用性质和强度。内动力地质作用最强的是大陆边缘,特别是活动大陆边缘和大陆裂谷,在活动大陆边缘由于洋壳向陆壳的俯冲,挤压褶皱、逆冲断裂、岩浆作用和地震作用都最为强烈;其次是不同时代的褶皱山系,其形成于古生代至新生代初期,褶皱造山时代愈新,固化愈弱,其内动力地质作用愈强;地台或地块因固化于前寒武纪,刚性较强,内动力地质作用较微弱;内动力地质作用最微弱的是固化最早的刚性陆核或地盾(刘国昌,1965;谷德振,1979)。
(2)自然地理环境控制外动力地质作用特性和强度
外动力地质作用形成于特定的自然地理环境中,又不断改造它,显然,其作用特性和强度也必然受自然地理环境所制约,并通过不同地带或区域性分异表现出来(刘国昌,1979;张咸恭,1979)。
a.气候分带对外动力地质作用的控制
太阳能在地表分布的不均造成了气温、气压、风向、湿度、降水等气候要素的地带性差异,形成了热带、亚热带、温带到寒带的气候纬度分异,进而产生了各带岩石风化作用的差异。在湿润热带,化学风化极强,到寒带则以物理风化为主。外营力也随气候分带而变化,在热带以至温带,营力是流水或海潮等水体,在极地营力则是冰雪。
b.干湿度地带分异对外动力地质作用的控制
在大气环流和水循环中,海洋是提供湿度的源泉,所以由大陆边缘向内陆中心,海洋提供的湿度逐渐减少,降水量因而随之减少,蒸化量则逐渐增大,于是气候也就由湿润、半湿润、半干旱转变为干旱,植被和岩石风化作用也有相应的变化,同时还引起外营力的变化。在海岸带主要营力是波浪和潮汐,在湿润半湿润带主要营力是地表流水,而在半干旱、干旱带重要营力则是风。
c.地貌的区域性变化对外动力地质作用的控制
区域性分布的高原、山地、丘陵、盆地、平原等地貌为地表综合体提供了基本格局,控制着水圈和大气圈对地表的作用,主要有两个方面:
1)气温随山体或高原的高度增加而迅速降低,垂直温度梯度可达5~6℃/km。气温的垂直变化造成外营力的变化,即由流水转变为冰雪,地貌形态、岩石风化作用、成壤作用、植被以及表层沉积物和物理地质现象也随之发生相应的变化。
2)地面形态对大气环流产生显著影响,加剧地面水热分布的不均一性,使气候类型更加多样化;同时,也必然对地表水循环起着重要的控制作用,对地表水系的形成和分布,河流水系的流向和长短,水系的侵蚀区、搬运区、沉积区分布有决定性的影响。源区及上游为强烈侵蚀区,多成高山峡谷地貌并伴有粗碎屑沉积物;中游区多为低山、丘陵宽谷地形,且多发育多级河流阶地,并发育有具二元结构的冲积物;河流下游或出口处进入平原,往往形成河口冲积扇平原及冲积平原。可见地面状态控制水的地质作用是非常显著的。
(3)内、外动力地质作用之间的相互影响
从内、外动力地质作用的空间组合关系来看,它们相互依存且相互制约,表现在:①从自然演化的过程来看,地壳内动力作用控制外动力作用,且内动力作用具有主导和先导性。如山地、平原的加速隆升,必然使得这一地带以强烈剥蚀作用为主,隆起愈强剥蚀愈强,如有地表水系,河流必然深切侵蚀。在裂谷或断陷盆地地带,外动力地质作用必然以堆积作用为主,下陷愈深堆积作用愈强。地壳隆升还促使了气候变化幅度的进一步加大,从而导致风化作用的进一步加强。②外动力地质作用在一定程度上影响内动力地质作用,如修筑水库引起水库地震,大规模的城市建设引起城市直下型地震等;新构造旋回的研究表明,气候变化是调整新构造运动速率的一个因素(彭建兵等,2001),也反映了外动力地质作用对内动力作用的影响。随着人类在地壳表层的工程活动规模越来越大,由人类工程活动产生的外动力地质作用正逐渐对内动力地质作用产生越来越大的影响。
内、外动力地质作用旋回贯穿在整个岩石圈表层演化过程中(图3.1.2),作为地壳表层岩(土)体演变方式的斜坡变形破坏体即是内、外动力综合作用的结果。