高等構(gòu)造地質(zhì)學 第二卷 新理論與應用

目錄
總序
前言
緒論 1
思考題 2
參考文獻 2
第1章 變形與應變分析 4
1.1 變形或變位形 4
1.1.1 變形或變位形的概念 4
1.1.2 均勻變形與非均勻變形 5
1.1.3 純剪切與共軸變形 6
1.1.4 簡單剪切與非共軸變形 7
1.1.5 次簡單剪切 8
1.1.6 遞進簡單剪切 8
1.1.7 遞進純剪切 12
1.1.8 遞進次簡單剪切 14
1.2 應變與應變分析 16
1.2.1 應變的有關(guān)概念 17
1.2.2 應變橢圓（球） 21
1.2.3 應變摩爾圓 22
1.2.4 常用應變標志物 27
1.2.5 一維應變分析 28
1.2.6 二維應變分析 29
1.2.7 應變橢球形態(tài)及表示方式 37
1.3 運動學渦度 42
1.3.1 流脊 42
1.3.2 渦度（W）與運動學渦度（Wk） 44
1.3.3 運動學渦度的測定 50
1.3.4 運動學渦度的運用與實踐 54
1.3.5 有關(guān)問題討論 56
思考題 58
參考文獻 58
第2章 巖石的脆性變形與韌性變形準則 63
2.1 巖石脆性變形的方式與類型 63
2.1.1 脆性變形機理 63
2.1.2 脆性變形的類型 64
2.2 巖石脆性變形（破裂）理論 67
2.2.1 屈特加破裂理論（Tresca fracture criterion） 67
2.2.2 庫侖破裂理論（Coulomb fracture criterion） 68
2.2.3 格里菲斯破裂理論（Griffith fracture criterion） 71
2.3 巖石的韌性變形理論——最大有效力矩準則 73
2.3.1 問題的提出 73
2.3.2 最大有效力矩準則的基本理論 75
2.4 最大有效力矩準則的摩爾包絡線 78
2.5 不同變形準則的比較與融合 80
2.5.1 Fossen對巖石變形準則的聯(lián)合 80
2.5.2 本教材對巖石變形準則的融合 81
思考題 83
參考文獻 84
第3章 巖石流變行為 86
3.1 流變學與連續(xù)介質(zhì)力學 86
3.1.1 彈性行為 87
3.1.2 黏性行為（流體） 90
3.1.3 塑性（變形）行為——固體巖石的流動 91
3.2 冪律失效與變形局部化 94
3.3 變形行為的組合流變模型 96
3.4 蠕變-松弛實驗與德波拉值（Deborah number） 98
3.4.1 巖石蠕變實驗 100
3.4.2 巖石松弛實驗 101
3.4.3 德波拉數(shù) 102
3.5 脆性變形、韌性變形和塑性變形的比較 105
思考題 106
參考文獻 107
第4章 巖石變形行為的主控因素與構(gòu)造層次 108
4.1 溫度 108
4.2 應變速率 109
4.3 圍壓-孔隙流體壓力 110
4.4 粒徑 110
4.5 構(gòu)造層次——巖石圈流變學特征 111
4.5.1 西布森的斷層雙層次模式 111
4.5.2 馬托埃構(gòu)造層次模型 112
4.5.3 西布森斷層層次綜合模型 112
4.5.4 巖石圈流變分層 113
4.5.5 應變速率變化的構(gòu)造層次模型 113
思考題 118
參考文獻 118
第5章 最大有效力矩準則的實踐 120
5.1 天然共軛韌性剪切帶 120
5.2 共軛韌性剪切帶的實驗研究 126
5.2.1 膝褶帶的實驗研究 126
5.2.2 石英單晶的實驗研究 127
5.2.3 人工塑性泥實驗 129
5.3 有限元數(shù)值模擬 135
5.4 硅鋼中的剪切條帶 137
思考題 139
參考文獻 140
第6章 最大有效力矩準則在構(gòu)造分析中的應用 142
6.1 膝褶帶 142
6.2 伸展褶劈理 144
6.3 低角度正斷層 147
6.4 高角度逆斷層 152
6.5 菱網(wǎng)狀韌性剪切帶及寬V形共軛韌性剪切/走滑斷層系 155
6.6 前陸盆地中的拆離褶皺 158
6.7 鱷魚嘴和魚骨構(gòu)造 161
6.8 晶體塑性變形中的共軛變形帶 163
6.8.1 石英〈c〉-組構(gòu)中的底面開角 163
6.8.2 方解石變形雙晶 164
6.9 應力與運動學渦度分析 166
6.9.1 古應力方向和大小的確定 166
6.9.2 確定運動學渦度（Wk）的C'法 167
6.10 造山過程與后造山期的伸展垮塌分析 169
6.10.1 挑戰(zhàn)滑移線理論，完善構(gòu)造的側(cè)向擠出模式 170
6.10.2 超高壓變質(zhì)巖折返的垂向“擠牙膏”模式 170
思考題 172
參考文獻 172
第7章 廣義斷層理論及其應用 179
7.1 Anderson斷層模式及其局限性 179
7.1.1 Anderson斷層模式 180
7.1.2 Anderson斷層模式的局限性 181
7.2 廣義剪切活動準則 182
7.2.1 滑動摩擦律（Byerlee律） 182
7.2.2 剪切活動的物理本質(zhì) 182
7.2.3 剪切活動趨勢因子及其數(shù)學表達 183
7.2.4 剪切活動趨勢因子（fs）在摩爾空間中的表達 184
7.2.5 廣義剪切活動準則及其與庫侖準則、Byerlee律之間的關(guān)系 185
7.3 摩爾空間及其在先存構(gòu)造活動性預測中的應用 186
7.3.1 “摩爾空間”及角度（θ'和）等值線的編制 188
7.3.2 “摩爾空間”中先存構(gòu)造活動性系數(shù)fa的表達 189
7.3.3 先存構(gòu)造相對活動性的分析和預測 191
7.3.4 先存構(gòu)造和活動斷層的活動性預測——應用實例及驗證 193
7.4 廣義斷層模式 197
7.4.1 單個先存構(gòu)造的斷層作用 197
7.4.2 多個先存構(gòu)造條件下的斷層作用 197
7.4.3 先存構(gòu)造復活斷層活動性規(guī)律 199
7.5 廣義斷層模式的砂箱實驗驗證 201
7.5.1 目標砂箱模擬實驗之一：北部灣盆地潿西南凹陷 202
7.5.2 目標砂箱模擬實驗之二：渤海灣盆地張巨河復雜斷塊區(qū) 209
7.5.3 實驗結(jié)果分析 213
7.5.4 廣義剪切活動準則對砂箱實驗結(jié)果的解釋——斷層的形成和演化規(guī)律 217
思考題 219
參考文獻 220
第8章 問題討論：最大有效力矩準則的理論拓展 223
8.1 最大有效力矩準則的理論拓展 223
8.1.1 不同方向先存面理有效力矩的計算 224
8.1.2 不同方向先存面理出現(xiàn)最大有效力矩的方位及變化規(guī)律 225
8.1.3 變形帶方向與最大主壓應力（σ1）方位的確定 228
8.2 最大有效力矩準則的問題討論 229
8.2.1 問題討論 229
8.2.2 小結(jié) 230
思考題 230
參考文獻 231
附錄1 造山帶研究21問 232
附錄2 我國關(guān)鍵區(qū)域構(gòu)造問題 238
參考文獻 241
附錄3 糜棱巖與片巖和片麻巖的比較 242
附錄4 符號說明 243
后記 248