| 单词 | 实验构造地质学 |
| 释义 | 【实验构造地质学】 拼译：experimental structural geology 运用模拟实验方法，再现自然界中各种地质构造现象的形成过程，并用来解释构造地质学中不同规模构造形式的生成机制，对认识地球岩石圈构造的形成与形变有重要意义。我们所研究的地质构造现象，只是几亿、几十亿年以来地球形变的最终结果，而模拟实验是为了反演这种过程，全面系统地从形成演化规律深入研究。 1832年美国霍尔(J．Hall)用摸拟实验或模型实验方法再现了褶皱等构造形态的形成过程，从而使模拟实验方法应用于地质构造研究。他首先用叠层布模拟了褶皱的形成过程，其后又用叠层湿粘土做了褶皱的模拟。1877年法国道勃埃(G．A．Daubree)用实验方法着重研究了节理的剪切面和张力破裂面的力学性质。1893年维里士(B．Willis)用湿粘土和松散介质作材料，对阿帕拉契亚山脉的褶皱机制研究，通过模拟实验结果提出能干岩层(competent)和不能干岩层(incompetent)在褶皱过程中的形变特征，建立了岩石的力学性质是决定褶皱类型的概念。然而自18世纪以来，实验构造研究并没引起地质学家的足够重视。自1893年美国维里士成功地进行了褶皱机制实验研究后，1912年阿旦姆斯(F．D．Adavns)用大理岩材料在挤压作用下进行了流动实验，1914年霍布斯(W．H．Hobbs)对弧形构造形成与发展的实验研究，1920年米德(W．J．Mead)用石腊在常温下进行了褶皱成因机制的实验，1926年德田贞一(S．Tokuda)关于日本海附近弧形构造的模拟实验，1929年李四光对东亚一些典型构造的实验研究，并倡导建立地质力学这一新学科。1930年德国克洛斯(H．Cloos)用湿粘土成功的模拟莱茵地堑的成因过程。直至50年代末期模拟实验研究才逐渐形成一门独立的学科，但模拟各种构造形态成因机制的实验分析方法，以及各种相似条件的选择等，还没形成一套完整的研究手段。1968年瑞典兰培克(H．Ramberg)把物理模拟实验与数学模拟结合起来，进行了大量综合实验研究，对地球表层大地构造的生成演化规律从理论上作了细致推导，并着重对褶皱机制以及在地球重力场影响下地幔体的对流形式，建立了理想的形变模式。1972年美国A和M大学构造物理中心哈丁(J．Handin)、劳根(J．M．Logan)用野外采回未经变形的岩石，放入高温、高压容器中进行褶皱与断裂及其它构造形式的实验研究，并从岩石形变后微观构造上研究它们的形变机制。从模拟实验的相似性考虑又向前迈进一步。80年代后，构造物理模拟实验研究方法进入了崭新的阶段，以兰培克为代表的实验构造地质学家，曾一度把重力作用看作是地壳形变的主要动力源，并用离心机进行了造山作用的模拟实验研究，成功解释了阿尔卑斯山的生成与演化。同时板块构造学说得以大规模发展，法国达波尼尔(P．Tapponniire)用楔状体(相当于板块)挤压模式进行了韧性材料(橡皮泥)物理模拟实验，对欧洲和亚洲大地构造发展演化提出滑移线场理论。同时有大量学者应用数学模拟有限元方法模拟如板块、推覆体等的运动学规律。又如德国施瓦茨(H．U．Schwarz)用物理模拟实验方法，模拟水动力沉积作用后在重力作用下的变形特征以及与地震作用的关系。英国科博尔德(P．Cobbold)1990年以来进行了大量砂盒模拟实验，除模拟局部构造的成因机制，多数实验模型结合石油构造的生成演化，即着重于生产实践。中国科学院地质研究所，自1955年初成立构造物理模拟实验室以来，完成了多种实验条件下的形变模拟，在中国是最早的，实验手段即方法也最全面，而且更着重于实际应用和理论分析。如在大地构造理论上对断块大地构造学说的理论推导，以及实际应用的验证，包括地质构造中若干构造式样的成因机制、演化过程，又如地壳中断裂系统的生成发展与三维空间中的几何形态、断裂性质、运动方式等，它们除在地表与纬度有一定关系外，垂向上即各层圈内的断裂分布形式、性质、运动方式也有明显差异。因而形成现今地表各种形式的构造格局，尤其结合中国地质构造特征通过模拟实验提出中国构造形变场现代运动形式的新格局，即由于北部安格拉古陆与南部冈瓦纳古陆(板块或断块)的相向挤压下整个中国大陆向东南蠕滑的运动学规律。另外，对各种类形褶皱内部断裂的分布形式，基底几何形态样式对上覆褶皱形式的控制作用，地幔上涌与上涌幅度变化对上覆岩层构造形式变化的控制作用，成功地模拟了裂谷各种类型的生成机制。同时结合弹性材料构造形式的力学分析以及数学模拟。用了多种力学性质不同形式和不同性质的实验材料，进行各种构造形式模拟，如各种层组合的模型受力后的形变特征等，并于1992年底完成具综合性的实验构造地质学研究专著。1990年以来，国际地科联(IUGS)下属的现代地壳运动委员会(CRCM)、大地构造委员会(CT)、地球动力学委员会(ICG)，以及上地幔委员会(UMC)，都先后将模拟实验列入重要研究分析手段，虽然多数研究者倾向于从岩石力学与数理统计着手模拟大地构造或各种构造形式的形变规律研究，但物理模拟仍处于领导地位。美国、法国、德国、瑞典等构造物理中心，目前投入主要力量进行构造物理模拟实验的研究工作，并把它全面应用于地球科学的各个领域，所要模拟的构造也是多尺度的，如工程地质中地质构造的工程稳定性模拟实验研究、地震地质中对断裂再活动时的应力场模拟、矿田构造中各种矿脉生成与分布规律的模拟、沉积构造特征与构造形变关系的实验模拟等。因此，实验构造地质学是一门综合性很强的学科，它具有深远的研究意义，它使传统的以描述和推理为主的研究手段，逐步过渡为半定量、定量，使数理化逐步渗透于地质学，而且带动和发展与地学有关的很多边缘性学科。【参考文献】：1 张文佑，中央研究院地质研究所丛刊(第8号)南京，19482 Ramberg H，Strö mgàrd K E．Tectonophysics，1971，11：461～4723 Mattauer M．Les dégormations des materiaux de L’ecorce Terrestre，Paris，19734 李四光．地质力学概论．北京：科学出版社，19735 钟嘉猷．地质科学，1974，2：161～1706 Johnson A M．Styles of Foloding，Amsterdam，19777 Rodgers D A．Bull Caliy DivMines Geol，1979，203：74．8 Ellis P G．BasinResearch，1988，1：55～709 钟嘉猷．地震地质，1988，3：67～8710 钟嘉猷．大陆岩石圈构造与资源．北京：海洋出版社，1992．250～265(中国科学院地质研究所钟嘉猷教授撰) |
| 随便看 |
科学参考收录了7804条科技类词条，基本涵盖了常见科技类参考文献及英语词汇的翻译，是科学学习和研究的有利工具。