构造地质学实结

构造地质学实结

一、实习主题：

通过模拟地质学动力过程，分别观察在张应力条件和压应力条件下，塑性层发生的一系列变形及断裂，并描述。

二、相关知识：

1. 从褶皱的变形行为上来看，当受褶皱的层状岩系各层之间的韧性差比较显著时， 力学性质和层理积极控制褶皱的发育。通常形成与地壳中的中浅构造层次。在地壳的下层次，由于温度和围压的升高，各岩层均显现出较大的韧性。如果韧性差趋于均一，层理在褶皱变形中不再具有力学性质不均一，只是被动的作为变形的标志。它往往是由沿平面剪切面的不均匀剪切而形成。当然，当压应力超过一定限度时，岩层便会由褶皱沿着剪节理和张节理缝断裂形成断层。

三、实验现象：

1.      压应力试验：起始岩层单层层厚为2cm,长为30cm，试验用相同的三层。在层最上边面，和侧面上有圆形的印痕，直径为3.2cm，用于模拟受挤压时地层内部应变情况。（1）当长度被压缩至28cm时，局部有开始隆起，具体隆起情况为：上两层上拱，与最下一层开始分离，此时，层总高7.5cm。具体的印痕变形：长轴3.4cm，短轴2.8cm。（2）继续压缩，当长度被压缩至25cm时，隆起十分显著，上层与下层出现了约为4cm宽的空隙。此时的总层厚为：11cm。圆形变为长3.7cm，短轴：2.7cm。在每层间可见细微的剪节理缝，但数量不多，粘土层的中部明显有增厚。（3）当长度持续变形至21cm时，隆起部分出现断裂，，圆长短轴也不再变化，在拉长处断裂，断口参差不齐，主要从中间向两侧断开。

2.      张应力实验现象：起始层面厚度均一，均匀覆盖在主轴上，中间及两侧均有圆形印痕用于观察层面的变形，直径为3.2cm。侧边有刻度尺，用于直观读出相对移动的距离。起始长度：7.4cm。（1）侧边刻度尺读数为：6.7cm时，中间圆开始变形，长轴3.4，短轴2.9，两侧变化不显著。整体几乎没有变化。（2）当读数为：6.5cm时，开始出现剪裂隙，主要是沿着运动主轴方向，此时椭圆长轴3.5cm，短轴：3.0cm。（3）当读书为6.4cm时，裂隙有隆起，局部受压，出现右行的张节理，与接触线交角约为45度，方向沿主轴方向。（4）当读数为6.1cm时，完全被拉断，出现锯齿状断口，裂口宽0.2cm，断口裂隙处有很明显的突起，任然是沿着主轴方向断开，且在主轴两侧也有裂缝，两侧圆变形程度较大。

四、现象分析：

在粘土的`剪切试验中，黏土饱含水而显脆性，沿运动方向接触线上出现张节理，且为雁列式张节理近45度交角，随变形继续，张节理发生旋转与剪节理交角变大。随着拉应力逐渐增大，沿主拉伸轴向两侧，发生一系列的递进变形。进而导致层面的完全裂开。，

在粘土层压应力试验中：当受到两侧的挤压力时，褶皱内部各部分应变特征取决于岩层的弯曲方式以及形变过程中压扁作用的影响，层的弯曲必然导致层内个部分质点的相对变位，也就是使得圆印痕拉伸呈椭圆。但是在试验中可以发现变形时，两侧的变形程度较大，但中间变形不明显，这应该是中和面褶皱作用。由课本上内容可知：在外侧未张裂时，内侧同时受到挤压，中和面会向内迁移，内侧受压严重，外侧出现张裂时，中和面向外迁移。直至内外侧都发生断裂时中和面才不动。

五、实验总结：

通过这次实习，学会地质学的另一种重要研究方法：即通过实验室的相似环境模拟出各种地质过程，以便于研究各种长期极其复杂的地质构造作用，以及直观的描述和分析地质力学过程。通过粘土层来模拟地层在不同应力条件下的变形程度、变形过程，对地层的分析，对各种地质现象的解释和总结地质动力条件有突出的作用。

2012.5.15

【构造地质学实结】相关文章：

最新地质学实结报告11-27

小学音乐实结,教育实结06-08

实结06-07

工程地质学学结06-05

工程地质学结06-05

金工实结11-23

教育实结11-24

生产实结11-24

个人实结11-24