| 单词 | 地质力学 |
| 释义 | 【地质力学】 拼译：geomeeohanics 是运用力学原理研究地质构造和地壳运动规律的一门边缘学科。它是由中国李四光开始倡导研究而逐步总结创立起来的。 地质力学产生与大陆漂移学说的兴起有着密切的联系。1926年李四光发表了《地球表面形象变迁之主因》的论文。他认为魏格纳的大陆漂移学说遇到的基本困难并不是有关大陆运动的方向，而是它的动力基础。于是他在总结地质构造和海水进退规程等项资料的基础上，提出了一个新的论点：地球自转速率的变化是引起地壳运动的主因。当地球自转速度变快时，离心力增大，其增量的水平分力从两极指向赤道。同时还会产生和地球自转方向相反、即自东向西的惯性力。在这两种力的作用下，大陆必然产生两个方向的运动，其一是由两极向赤道的整体移动或大陆不同部位的差异运动；其二是大陆西移。当地球的转速增加超过一定限度时，所有的大陆块起到巨大的“煞车”作用而自动地加以制动，从而减慢了地球转速。然而由于某种原因，如可能起因于地球的收缩、地壳重物质向地球内部集中等原因，又使地球转速再次加快，一次新的地壳运动随之发生，从而提出了“大陆车阀说”。这是地质力学的启蒙阶段。李四光对“大陆车阀说”理论并不满意，于是，他又转入扎扎实实的地质构造现象的研究，从地质构造现象来追索力的作用，从力的作用方式追索地壳运动的方式和方向，进而揭示出地壳运动的规律，探索地壳运动的起源问题。终于发现了一个极为重要的普遍规律，就是一切构造形迹都是成群发生的，每一群构造形迹和其它有成生联系的构造形迹群，往往形成构造带，构造带与构造带之间，有时存在着构造形迹不甚显著的地块，它们和围绕它们的或半围绕它们的构造带，形成一个整体，构成一个统一的构造体系。构造体系是地质力学研究工作中建立起来的一个极为重要的概念。新中国成立后，地质力学的主要建树是总结出了一套系统的地质力学方法：(1)鉴定每一种构造形迹或构造单元(结构要素)的力学性质，将结构面按其力学性质分为压性、张性、扭性和张扭性、压扭性5大类。(2)辨别构造形迹的序次，按照序次查明同一断裂面力学性质可能转变的过程。(3)确定构造体系的存在和它们的范围。(4)划分巨型构造带，鉴定构造型式。(5)分析联合和复合的构造体系。(6)探讨岩石力学性质和各种类型的构造体系中应力活动方式。(7)模拟实验。20世纪60年代以后，地质力学在完善其基础理论的同时，特别重视了实践应用。在指导找矿方面，运用地质力学方法，已经在寻找石油、铀、铬、煤、铁、多金属等矿产方面取得了显著的成果，并初步总结出了构造体系多级控矿的规律、构造体系复合控矿的规律、构造体系不同部位控矿的规律、扭动构造影响流体矿产迁移集中的规律和同沉积的构造影响外生矿产富集的规律等认识；在工程地质水文地质方面，运用地质力学方法找水，已经在山区基岩裸露地区广泛应用。20世纪70年代初期李四光提出开辟新能源，为寻找利用地下热水开展了地热的研究工作。另一项重要的工作是李四光运用地质力学方法进行地震的预测预报。1966年河北邢台地震发生后，李四光就预见到河间一带有发生地震的可能，并对1975年海城地震预报成功起了重要作用。1982年，孙殿卿和高庆华撰写的《地质力学与地壳运动》，对1962年《地质力学概况》出版之后的地质力学工作进行了总结，在李四光的理论基础上加强了对建造及水圈、气圈运动与变化的研究。这一时期地质学专家还先后出版了《隐伏矿产预测》、《地质力学及其在水文地质、工程地质方面的应用》、《岩体工程地质力学基础》、《应力矿物概论》等60部专著和1500篇学术论文，展示了地质力学在理论研究和实践应用方面的成就。地质力学发展所面对的主要问题和努力方向是：(1)继续加强构造体系的研究。这一项工作的基础是结构面力学性质的签定。结构面的性质不是一成不变的，它在发展过程中性质的改变是普遍的现象。构造形迹的演化是构造体系演化的反映，研究同一构造体系成生过程、构造体系之间的复合关系和成生过程中早成构造体系对晚成构造体系的控制作用，是十分重要的。另外，根据深部构造活动在地壳表层留下的痕迹和深部地球物理资料，结合深井钻探资料，研究深部构造体系的工作，需要探索。(2)加强岩石力学性质与构造应力场的研究。构造形迹是构造应力活动的表现，构造体系的产生，一方面取决于动力作用的方式和方向，另一方面也与岩石的力学性质有关。因此要研究岩石处在各种温度、压力、时间条件下受到应力作用而发生的形变与相变特征，研究测定岩石形变和破裂的基本参数，以及构造型式形成的机理。(3)加强建造的研究。建造的研究曾被许多人认为是地质历史分析方法的基础，它对地质力学的建立也起了很大的作用。从地质力学观点来看，建造是在地壳运动推动下，物质迁移到适当的环境下形成的自然共生组合，是地质力学的一项重要研究内容。(4)研究地应力场与地球化学场的关系。地球化学是研究原子与离子在地壳中运动的科学。原子与离子的运动取决于两个因素，其一是本身的性质；其二是外界条件。地壳运动破坏了元素的平衡，使元素沿着构造带发生迁移，并在构造带中活动程度与元素的结晶能力相适应的部位重新稳定下来。由于不同的构造带或同一构造带不同的部位活动的强度不同，因此便在不同的构造带和同一构造带不同的部位聚集了不同的元素，这可能是地球化学分带现象产生的一个重要原因。(5)地壳运动与气候变迁。对于气候变迁的原因目前尚无统一的意见，但地轴倾斜度、太阳、地形、地貌、生物和大气成分的变化等都是影响气候变迁的因素。从气候冷暖变化的步调和构造及海水进退的规律相耦合的事实来看，在考虑气候变迁的原因时也不能忽略地球自转的作用，由此引起的海水进退和海陆分布与大气厚度的变化都可能影响到气候的变化。(6)开展古生物分区与迁移规律的研究。作为传统地质学重要基础的古生物学，在地质力学奠基中起了重要的作用，根据古生物的分区可以为确定古构造提供证据；根据古生物的演化和迁移是研究地壳运动问题的重要途径。此外，地球应力场的变化，还可能影响到地球热场、磁场、电场的变化。研究这些物理场的特点、产生的机制和相互转换的条件，也是地质力学今后拟开展的工作。(7)进一步总结地质力学实践应用的经验。运用地质力学方法在解决生产实践问题中已取得了显著的成效，存在的问题是缺乏规律性的经验总结。【参考文献】：1 李四光．地质力学概论．北京：科学出版社，19722 李四光．天文、地质、古生物(资料摘要)．北京：科学出版社，19723 孙殿卿，高庆华．地质力学与地壳运动．北京：地质出版社，19824 中国地质学会地质力学专业委员会．地质力学发展的回顾与展望．1982地质论评，1982；28(2)：170～175(地质力学研究所孙殿卿院士、国家地震局地质研究所高庆华研究员撰) |
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