斷層泥檢視原始碼討論檢視歷史
![]() |
斷層泥是中國科技名詞。
世界三大漢語詞典分別是中國大陸的《 漢語大詞典[1]》(共13冊,5.6萬詞條,37萬單詞)、中國台灣的《 中文大辭典 》(共10冊,5萬詞條,40萬單詞)以及日本的《 大漢和辭典 》(共13冊,4.9萬詞條,40萬單詞)。漢字是記錄漢語的文字[2],它已有六千年左右的歷史,是世界上最古老的文字之一。
名詞解釋
斷層泥指未固結或弱固結的泥狀岩石。發育在地殼淺層脆性斷層帶中,呈各種彩色條帶平行斷層面展布,帶寬由幾毫米至數十米。斷層泥的主要成分是粘土礦物,其次為原岩的碎粉和碎礫,是斷層剪切滑動、碎裂、碾磨和粘土礦化作用的產物。斷層泥中的粘土礦物是層狀硅酸鹽(高嶺石、伊利石、綠泥石、蒙脫石等)和層鏈狀硅酸鹽類(海泡石等)。
礦物成分
斷層泥主要發育在地殼淺部,是斷層反覆運動時兩側岩石破碎形成的。蒙脫石、伊利石、高嶺石和綠泥石等粘土礦物是斷層泥的主要組成部分,斷層泥形成時間越長,粘土含量越多。
通過前人的研究可以看出,關於斷層泥礦物成分的研究主要集中在粘土礦物上,重點探討了其力學性質及滑動方式,缺乏對其他特徵礦物及其所反映的賦存和演化環境的研究。
化學成分
地質體中的化學成分研究一直是地球化學研究的基本問題。近年來隨着科學的發展,相關學科間的交叉滲透,不斷湧現出新的分支科學,如工程地質地球化學。對斷層泥進行地球化學實驗,能更好地揭示其形成與演化,為解決相關的工程問題奠定理論基礎。
斷層泥化學成分研究的資料較礦物成分研究要匱乏,對斷層泥的化學成分做了很多測試分析,包括龍羊峽、李家峽等大型水利水電工程,認為斷層泥的化學成分不僅同圍岩成分有關,而且同斷層泥的性質、斷層泥的賦存環境有關。對雲南小灣斷層泥樣品中的伊利石研究結果並與國內17個伊利石以及白雲母理論值的化學組成進行對比,結果發現,斷層泥中伊利石含量高於白雲母理論值(45.2%)和斷層剪切面上的伊利石,而低於風化成因的伊利石。
關於氣體組份,有學者利用現場測斷層氣來說明斷層的活動性,梁通過對大柳樹壩址斷層泥樣品做吸附氣體實驗,得到斷層泥中的氣體組份並且和斷層活動年代建立了相關關係,說明斷層泥吸附氣體與斷層賦存地質環境、演化歷史和活動性密切相關。
結構
粒度特徵
王其允(1979)通過對美國聖安德列斯斷層泥的研究,發現斷層活動時間越長,強度越大,斷層泥的粒度越細,越均勻。同時對於不同活動方式產生的斷層泥,其粒度特徵也不同。之後王仁等通過對一些斷裂帶中斷層泥粒度的分析研究,認為強烈的單峰型斷層泥可能代表着斷層的最新一次活動,雙峰型斷層泥的強峰在泥質區,弱峰在粗粒區,這可能與斷層的蠕滑活動相對應。後來研究發現斷層泥的粒度特徵和黃土、斷層兩盤圍岩的粒度特徵有比較大的差異,且根據斷層的粒度特徵等可初步判斷斷層的活動性質,直到通過對紅河斷裂、霧都河斷裂、樟木斷裂等10條斷層的斷層泥粒度研究,提出斷層泥粗粒含量高於45%、粘粒級含量低於30%,斷裂運動以粘滑為主;若斷層泥的粘粒級含量高於45%、粗粒級含量低於30%,則斷裂以蠕滑為主。當破裂研磨作用減小時,斷層泥顆粒並不會隨着斷層位移的增大而無限變小,而是趨近於穩定值。
分形研究
自提出分形幾何理論以來,該理論逐步應用於物理、材料科學和地球科學等諸多領域。由於岩石破碎模型的引入,分形理論又開始應用於研究斷層泥、凍土、泥石流沉積物和冰磧物等各種粒度組成的顆粒。
通過對大量的斷層面的研究,得出斷層的粘滑作用與斷層表面粗糙度和顆粒度有關,與斷層泥的厚度無關。首先將分維理論應用於斷層泥研究領域,運用電子顯微鏡等手段統計顆粒分布,得到了美國聖安德烈斯斷層系的洛佩斯斷層泥的分維值。
分形理論傳入我國後,很快就應用到地球科學領域。在斷層泥分形方面,邵順妹、易順民、鄒謹敞、李細光、胡道功等做了大量的工作,結果表明,活動斷裂帶斷層泥分維值與斷裂活動有比較密切的關係,粒度分維值的大小可以反映了斷裂活動的方式。一般斷層泥的粒度越粗,分維值就越大;當斷層泥起始粒度一定,斷層泥活動性越強,分維值就越大。一般斷層泥粗粒含量多,說明斷層滑動速率快,研磨不充分,斷層以粘滑為主,若細粒含量多,則表明斷層泥是經過緩慢反覆研磨形成的,斷層以蠕滑為主。
微觀結構特徵
關於斷層泥結構研究愈來愈受人們重視,一方面歸功於結構本身反映物質性質的重要性;另一方面應歸功於研究手段的更新。可以說,工程地質中有關斷層泥微結構研究豐富和發展了斷層的研究內容。斷層泥結構研究中以結構類型和連接特徵為主。大部分成果主要闡述斷層泥所含礦物的結構特徵,特別是石英顆粒表面的SEM特徵。
斷層泥中石英表面顆粒顯微構造特徵的研究主要是應用電子顯微鏡觀察其表面溶蝕程度來研究斷層的活動性質。石英透光性非常好,質地堅硬,可以很好地反映斷層的活動信息。當斷層活動時,就會在石英顆粒表面上保留下撞擊坑、擦痕、斷口、裂隙、魚鱗狀、貝殼狀、次貝殼狀以及橘皮狀等結構。根據這些結構特徵就可以判定斷層是蠕滑還是粘滑。一般認為顆粒表面有強烈的撞擊坑、擦馬向賢斷層泥特徵及其工程地質意義。
痕和斷口等脆性破裂的,斷層主要表現為粘滑,若出現裂隙且沒破壞、輕微撞擊坑和魚鱗狀等特徵的,斷層主要表現為蠕滑、擦痕線的疊加、切穿現象表明,斷層在中更新世的滑動至少有3個亞期次。綜合應力痕跡和微形貌特徵認為,3個亞期次滑動的前兩次表現為粘滑,第三次為蠕滑或粘滑向蠕滑過渡類型進行微結構研究,有三個關鍵問題:一是制樣,二是觀察手段,三是資料分析方法。傳統制樣方法是自然風乾,1990年以來,隨着科技的發展,新的乾燥方法不斷湧現,如臨界點乾燥法、低溫冷凍乾燥和真空抽氣乾燥等,新方法克服了樣品乾燥過程中引起的變形和物質賦存環境的變化。現代的觀察方法以掃描電子顯微鏡為主,利用X射線衍射儀研究斷層泥微結構的成果。從研究資料情況來看,多以定性觀察為主,圖像自動分析,數據達到半定量水平。
參考文獻
- ↑ 中國漢字博大精深,作為中國人的你知道有多少個嘛?,搜狐,2022-08-14
- ↑ 漢語的發展史,你了解多少:你真的會說漢語嗎?,搜狐,2021-11-12