構造地質學社會實踐報告

第第頁構造地質學社會實踐報告

通過模擬地質學動力過程，分別觀測在張應力條件和壓應力條件下，塑性層發(fā)生的一系列變形及斷裂，并描述。

二、相關知識：

1.從褶皺的變形行為上來看，當受褶皺的層狀巖系各層之間的韌性差比較顯著時，力學性質和層理積極掌握褶皺的發(fā)育。通常形成與地殼中的中淺構造層次。在地殼的下層次，由于溫度和圍壓的上升，各巖層均顯現(xiàn)出較大的韌性。假如韌性差趨于均一，層理在褶皺變形中不再具有力學性質不均一，只是被動的作為變形的標識。它往往是由沿平面剪切面的不勻稱剪切而形成。當然，當壓應力超過肯定限度時，巖層便會由褶皺沿著剪節(jié)理和張節(jié)理縫斷裂形成斷層。

三、試驗現(xiàn)象：

1.壓應力試驗：起始巖層單層層厚為2cm,長為30cm，試驗用相同的三層。在層最上邊面，和側面上有圓形的印痕，直徑為3.2cm，用于模擬受擠壓時地層內部應變狀況。(1)當長度被壓縮至28cm時，局部有開始隆起，詳細隆起狀況為：上兩層上拱，與最下一層開始分別，此時，層總高7.5cm。詳細的印痕變形：長軸3.4cm，短軸2.8cm。(2)繼續(xù)壓縮，當長度被壓縮至25cm時，隆起非常顯著，上層與下層涌現(xiàn)了約為4cm寬的`空隙。此時的總層厚為：11cm。圓形變?yōu)殚L3.7cm，短軸：2.7cm。在每層間可見微小的剪節(jié)理縫，但數(shù)量不多，粘土層的中部明顯有增厚。(3)當長度持續(xù)變形至21cm時，隆起部分涌現(xiàn)斷裂，，圓長短軸也不再改變，在拉優(yōu)點斷裂，斷口參差不齊，主要從中間向兩側斷開。

2.張應力試驗現(xiàn)象：起始層面厚度均一，勻稱掩蓋在主軸上，中間及兩側均有圓形印痕用于觀測層面的變形，直徑為3.2cm。側邊有刻度尺，用于直觀讀出相對移動的距離。起始長度：7.4cm。(1)側邊刻度尺讀數(shù)為：6.7cm時，中間圓開始變形，長軸3.4，短軸2.9，兩側改變不顯著。整體幾乎沒有改變。(2)當讀數(shù)為：6.5cm時，開始涌現(xiàn)剪裂隙，主要是沿著運動主軸方向，此時橢圓長軸3.5cm，短軸：3.0cm。(3)當讀書為6.4cm時，裂隙有隆起，局部受壓，涌現(xiàn)右行的張節(jié)理，與接觸線交角約為45度，方向沿主軸方向。(4)當讀數(shù)為6.1cm時，完全被拉斷，涌現(xiàn)鋸齒狀斷口，裂口寬0.2cm，斷口裂隙處有很明顯的突起，任然是沿著主軸方向斷開，且在主軸兩側也有裂縫，兩側圓變形程度較大。

四、現(xiàn)象分析：

在粘土的剪切試驗中，黏土飽含水而顯脆性，沿運動方向接觸線上涌現(xiàn)張節(jié)理，且為雁列式張節(jié)理近45度交角，隨變形繼續(xù)，張節(jié)理發(fā)生旋轉與剪節(jié)理交角變大。隨著拉應力漸漸增大，沿主拉伸軸向兩側，發(fā)生一系列的遞進變形。進而導致層面的完全裂開。，

在粘土層壓應力試驗中：當受到兩側的擠壓力時，褶皺內部各部分應變特征取決于巖層的彎曲方式以及形變過程中壓扁作用的影響，層的彎曲必定導致層內個部分質點的相對變位，也就是使得圓印痕拉伸呈橢圓。但是在試驗中可以發(fā)覺變形時，兩側的變形程度較大，但中間變形不明顯，這應當是中和面褶皺作用。由課本上內容可知：在外側未張裂時，內側同時受到擠壓，中和面會向內遷移，內側受壓嚴峻，外側涌現(xiàn)張裂時，中和面對外遷移。直至內外側都發(fā)生斷裂時中和面才不動。

五、試驗總結：

通過這次實習，學會地質學的另一種重要討論方法：即通過試驗室的相像環(huán)境模擬出各種地質過程，以便于討論各種長期極其繁復的地質構造作用，以及直觀的描述和分析地質力學過程。通過粘土層來模擬地層在不同應力條件下的變形程度、變形過程，對地層的分析，對各