构造体系与地震地质研究阶段~年

分享奇闻怪事 2021-09-18 16:35 375 次浏览 赞 120

最新问答

  • 一心跟着习大大

    自1962年《地质力学概论》内部印刷发行开始,亦即1962年广东新丰江水库诱发地震,李四光开始地震地质研究,开始实测地应力研究,为起始点,至1998年按照李四光遗嘱编写出版《岩石力学与构造应力场分析》为止,主要为构造体系研究阶段(见《地质力学概论》、《李四光年谱》、《天文地质古生物摘要(初稿)》部分文字摘录)。

    《地质力学概论》部分文字摘录

    关于产生各种扭动构造型式的应力场中应力活动方式的研究,直到现在,几乎还没有开始,今后在这一方面大量开展工作是有必要的。这一方面工作的开展,必须首先着重实地调查研究,确定各种构造型式的存在和它们的构造特征,然后进行有关应力场的理论分析,同时和模型实验结合起来,这样,就有可能全面地解决各种构造型式的起源问题。

    最后必须指出,构造应力场中,应力的作用,不一定处处都由显著的构造形变反映出来。但构造应力场中这样的应力活动,从地质力学的观点来看,并不是不重要的。相反的,在弥漫岩石的构造应力场中,应力活动可能在地质构造上渺无踪迹,而对构成有关地块的岩石,却留下了某些物理的特性,或正在产生某些物理的特性。测定这些物理的特性,对解决许多工程地质中的重大问题,往往具有极其重要的意义。用各种物理的方法和精密的仪器来探测岩石中保存下来的或正在出现的这些物理特性,是地质力学今后发展的一个新方向。这个方向指出辽阔的远景。

    七、模型实验

    八、在岩层中不显示构造迹象的应力作用和现时尚在活动的应力分配情况的探测

    各种构造迹象,包括矿物颗粒在三度空间排列方位的规律性,是岩石在构造应力场中应力作用的反映。不难设想,有些岩层和岩体,即使受到了一定的应力作用,它并不在它自身中留下构造的痕迹。但由于各种应力的作用,它的物理性质在不同的方向可能发生变化。例如在某一方向受过压应力作用的岩块或地块,在那一方面它的某些物理性质可能发生了一定的变化。也可以设想,在一个指定的岩块或地带中,沿着某一方向,如若有着压应力或张应力或扭应力正在继续活动,这种活动也必然在那个岩块或地带中,沿着一定的方向在它的物理性质方面继续发生一定的变化,虽然应力作用的影响还不到造成显著构造现象的程度。对于这种应力活动,应该可以通过精密的装置,用各种物理的方法探测出来和记录下来。这种测验的工作,显然需要和新构造运动方式的研究结合起来进行,这是地质力学具有重大实际意义的一个新的方面,是值得予以重视的。

    (引自《地质力学概论》[1],1999,地质出版社)

    《李四光年谱》中关于地震地质名词的使用

    6月18日,广东新丰江水库建成后,连续发生诱发性地震,李四光对地震发展的趋势及大堤安全问题非常关心和注意,在听取汇报后指出:该区地震现象与一定方式的断裂活动有关,也与水库蓄水以后水的某种作用有关。要注意该区花岗岩块的构造条件、要结合区域构造体系,对花岗岩块外部及内部的各项断裂带仔细研究。还要注意该区可能与北北东向挤压带以及和它密切联系在一起的各组断裂带的活动化有关。

    接着,李四光组织力量着手研究测试地应力的活动规律。

    (引自《李四光年谱》[11],1999,地质出版社)

    《天文地质古生物摘要(初稿)》部分文字摘录

    因此,可以断定,有地壳存在,就有地壳运动,不管运动是在缓和的阶段,还是在激烈的阶段。地壳运动之所以能克服阻力,不断进行,必然在地壳中长期存在一种力量推动它,不管这种力量是怎样来的。为了确定这种力量的大小和它作用的方向,通常是在组成地壳的岩石中,与力量作用方向垂直的剖面上,划出一个单位面积,在这个单位面积上作用的力量,叫做那里的主应力。

    根据前述有关构造体系排列方位和地壳运动方向的论点以及地壳或其上层远程逆掩水平移动的事实,不可避免地导致这样的结论,即地壳运动主要是水平运动。推动这种运动的力量,在岩石具有弹性的范围内,它是会在一定的过程中逐渐加强,以至于在构造比较脆弱的处所发生破坏,引起震动。这就是地震发生的原因和过程。解决地震预报的主要,看来就在这里。

    这种论断,毕竟只是论断,是间接的认识。要落实这个论断,还必须通过实践。教导我们:“如果要直接地认识某种或某些事物,便只有亲身参加于变革现实、变革某种或某些事物的实践的斗争中,才能触到那种或那些事物的现象,也只有在亲身参加变革现实的实践的斗争中,才能露那种或那些事物的本质而理解它们。”我们一次又一次,在不同地点,通过解除地应力的办法,变革了地应力对岩石的作用的现实状况,不独直接地识认了地应力的存在和变化,而且证实了主应力,即最大主应力作用的方向,处处都是水平的或接近水平。

    全世界每年发生地震约五百万次,其中百分之九十五以上是浅震,即震源的深度在5公里到20公里上下。一般震源浅、震级大的地震破坏性较大。

    从历史的记录来看,毁灭性的地震,在地球上构造活动的地带,断断续续地发生;火山爆裂,也在这里或那里断断续续地发生,总起来说,虽然不能与大量基性岩流进出的时代比拟,但有时也达到惊人的程度。如公元79年地中海东部地区庞培和赫尔丘兰纽姆那样繁荣的城市,遭到火山喷出炽热物质和大量岩流残酷的毁灭。1783年,由冰岛的大裂缝冒出的玄武岩流泛滥达349平方公里。1877年,非洲坦噶尼喀地区,由非洲东部大裂缝中,从地球深部冒出大量基性岩流。1883年8月27日早晨,爪哇与苏门答腊之间的喀拉喀托岛,接连四次爆发了惊天动地的爆蚱,声音达到4800公里以外,黑烟浓雾般的灰烬,冲入高空达80公里,全岛三分之二瞬刻变成微尘,剩下三分之一也不久就崩塌到海中去了,现在只遗下一个4~4.5公里宽的环形火山口,未被海水淹没。1953年和1959年还有玄武岩流喷出。而且太平洋区及其他地区火山的活动,并没有停止。这样看来,我们的时代,不是地壳运动和缓,而是正处于相当强烈的时代。

    (引自《天文地质古生物摘要(初稿)》[8],1972,科学出版社)

    在此期间也是地震地质研究阶段,李四光引进和地应力测量设备,地应力词汇也正式广泛使用,并且成为地质力学新的广阔的发展研究方向,在工程地质应用上也取得重大进展(见《地震地质》部分文字摘录)。

    《地震地质》部分文字摘录

    ……(机械的力量)在那里不断加强,直到超过了岩层在那里的对抗强度,而那股力量的加强,又必然有个积累的过程,问题就在这里。逐渐强化的那股地应力,可以按上述情况积累起来,通过破裂引起地震,也可以由于当地岩层结构软弱或者沿着已经存在的断裂,产生相应的蠕动,或者由于当地地块产生大面积、小幅度的升降或平移,在后两种情况下,积累的能量,可能逐渐释放了,那就不一定有有感地震发生。因此,可以说,在地震发生以前,在有关的地应力场中必然有个加强的过程,但应力加强,不一定都是发生地震的前兆,这主要是由当地地质条件来决定的。

    地应力加强活动,不仅会引起地震,还几乎可以肯定地说,在一定的地区范围内,引起其他许多物理的变化。譬如说,大地电流、电位场、磁场、重力场、地下水位和某些气体冒出等等异常现象,但反过来说,这些异常现象的产生,并不一定意味着局部地应力场的变化。它们产生的原因太复杂了,当然,也不能排除地应力作用的可能性。

    因此,我们认为,地震地质工作是地震工作落到实处的一个必不可少的步骤,在寻找可能发生地震的危险地带,特别是危险地区的工作中,它应该起先行作用。在茫茫大地上,如果我们对可能发生地震的地带或地区,完全无所察觉,我们的“以预防为主”的工作和措施,将从何着手?反之,一旦我们获得了确凿,证明某些地带或地区,确有发生地震的危险,那就不仅在地理上(空间的意义)起了预报的作用,而且对地震预报观测台站的部署,也具有一定的指导意义。

    总起来看,地震地质工作,也和一般地质构造工作一样,不能离开在空间调查,即静态的观测,而且还要进行构造带在时间上的变化,即动态的观测。第二项要求,指出了地震地质工作的特点。

    根据上述地震地质工作的一般要求和特点,我们当前的任务概括起来是要回答两个问题:

    第一个问题:

    哪里有活动构造带?它是怎样活动的?

    第二个问题:

    构造带的活动是怎样引起地震的?

    先就第一个问题,分几点扼要地回答如下:

    1.查明活动构造带的所在,追索它伸展的方向和范围。

    一个构造带活动不活动,通过一般地质观测方法,包括涉及新第四纪地层、A近冰碛物、冰水沉积、冲积层以及古代人居住遗址和坟墓等等现代构造运动所造成的地面形变或裂隙,活动构造带的存在是可以初步鉴定的,但对地震地质工作的要求来说,用这种方法作出的鉴定,大都不够肯定,不够精确,还需要辅以仪表观测,才能达到要求。(详下第2条)

    对一个构造带,譬如说一个断裂带,在一般地质观测工作中,大都只限于它大体上展布的范围,很少严格地要求查明一条断裂带达到何处,才完全消失,一条断裂带两头的终点和断裂带中发生曲折的地点附近,看来,往往是地震之敌,隐藏在活动构造中的据点……

    (引自《地震地质》[3],1973,科学出版社)

    浏览 380赞 115时间 2024-01-11

构造体系与地震地质研究阶段~年