李應爭 060101 地空學院
影響岩石圈流變型分層性的因素
岩石圈流變學性質與其物質組成、溫度，岩石厚度、流體和應變速率等因素密切相關。
物質組成：在相同的岩石深度情況下，也即相同的壓強和溫度下，岩石圈中物質的組成成分不同，岩石的熔點也不同，特別是石英的含量越高，熔點越低，越容易發生流變。
溫度：當岩石有剛性體發生熔融時，便產生塑性，即岩石發生流變。溫度越高，岩石更容易熔融。
岩石厚度：基於莫霍面之上的岩石圈厚度，對地溫梯度相同的區域，岩石厚度越大，低溫越高，岩石越容易發生流變。
流體：岩石圈中有流體或者水能夠大大降低岩石的熔點，從而使岩石更容易發生流變。
應變速率：流變強度是應變率的函式,在構造活動劇烈的地區應變率較高,而穩定的地區應變率較低,在較高的應變率下,上地殼中的脆性--延性的轉換深度較深。在高應變率下上中地殼幾乎不存在延性區.
在較低的應變率下,脆性區的範圍較小 ,延性區的範圍較大,流變更易於在深部產生,而地殼上層反而強度較大。應變率變大,流變強度變大。
岩石圈流變性對大陸構造的意義
大陸岩石圈的力學各向異性特徵對大陸岩石圈遭受構造應力作用下發生的變形方式起控制作用。大陸岩石圈板塊在近40億年的地質時間尺度內經歷了不同塊體碰撞、拼貼和增生及伴隨的變質、岩漿活動等構造事件。這些不同期次構造—熱事件的疊加不斷地改造大陸岩石圈板塊的熱—流變學結構,造成大陸岩石圈熱—流變結構的橫向非均質性。
大陸岩石圈的變形受其物質組成、 結構和溫度等因素控制 ,也即受岩石圈的熱—流變學性質控制。在邊界作用力一定的情況下 ,其變形受岩石圈的流變學控制。克拉通塊體因具有地溫低、強度大等特點而在構造作用下表現為穩定的塊體 ,內部幾乎不變形;年青的造山帶和裂谷等構造單元因為地溫高、強度低而表現出構造活動 ,岩石圈熱—流變學性質的橫向非均質性控制了大陸內部變形的分塊特徵。
大陸岩石圈縱向上表現為軟、 硬相間的流變分層特性。上地殼為脆性層 ,斷裂活動發育 ,而中下地殼為韌性層 ,表現為塑性流動變形 ,岩石圈地幔則為強度高的流變特徵。大陸變形的分塊特徵只能是上地殼的變形方式 ,而中下地殼和上地幔的運動以連續的流動為特徵 ,從下部驅動脆性上地殼的變形和運動。
大陸岩石圈上地殼的變形即具有分塊特徵 ,而塊體內部的連續變形。
岩石圈結構和物質組成存在顯著的橫向非均質性，這種橫向非均質性是地質時期內大陸岩石圈經歷多期次構造—熱事件疊加與改造所形成的。同時 ,也決定了岩石圈熱—流變學結構的橫向分塊、縱向分層的特性。大陸岩石圈熱—流變學結構非均質性及其構造繼承性對大陸內部構造變形起控制作用。
造山作用
與地質構造比較:以加拿大東南部的科迪勒拉山為例。造山帶是流變學性質不均一的岩石圈在變形過程中相互作用的結果。
地球深部的位侈(可能是地幌運動)通過岩石圈反映到地表,位移跡線和變形性質主要受岩石的流變學性質控翻。用平衡的橫剖面(balanced cross sections)可以恢復造山帶的變形歷史 ,這是力學分析的基礎。根據古構造復原圖建立的強度一深度剖面為研究造山帶中脆性和延性的力學聯絡提供了可能。
造山帶定義為在擠壓為主的構造環境下，地殼或岩石圈中形成的巨大而窄長的構造活動帶,它具有複雜的物質組成、強烈的變形和熱液活動集中等特徵。將造山帶劃分為俯衝--碰撞造山帶、斷裂造山帶、推覆造山帶、斷塊造山帶、增生造山帶和轉換造山帶6種型別。
我的觀點之造山作用
現在基本上認為造山作用**於兩種途徑--板塊擠壓和流變型岩石變形過程的相互作用。我個人支援造山作用是由於流變型岩石變形過程的相互作用。在板塊擠壓的過程中，也是在深部岩石圈中的高溫高壓作用下，碰撞的板塊也會受到流變的作用，在流變過程的相互作用下能反映到地表的大型上隆。
這能更好的解釋內陸的造山作用。
參考文獻
《論造山作用和造山帶》 **然中國地質大學 ,武漢
《岩石圈的流變學分層結構》 和著高子閩譯伍向陽校
《岩石圈流變機制的確定及影響岩石圈流變強度的因素》臧紹先李昶魏榮強 (北京大學地球物理系,北京,100871)
《岩石圈熱—流變結構與大陸動力學》王良書,劉紹文,李成,李華,徐鳴潔,鐘鍇,韓用兵(南京大學地球科學系 ,江蘇南京 210093）
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