如何從地質學上定義「斷裂帶」？

雲舞空城2022-08-21 02:27:51

位於「斷裂帶」分佈的地區會產生哪些地質活動，「斷裂帶」與「地震帶」的關係又是怎樣的？

2019-04-29 17:06:23

這是地球內部受熱膨脹造成地殼表層開裂的結果。通常是有外星過境太陽系，對於地球就是一次造山運動，中國人稱此為滄海桑田事件。

如地球上各種斷裂帶與海溝，在斷裂帶兩側門就是相對對稱的山脈。中間就是峽谷，如果有水流就會形成江河。其實是地殼表層張裂的結果。一般外形呈不同開口度的V字形。

如東非大裂谷。中國的長江三峽。在地球的板塊交接處都是巨大的斷裂帶。大洋中脊也是斷裂帶。

在裂谷中會形成不同時代的沉積層。各種盆地都是不同時期沉積層的疊加結果。

地幔物質的遊離，會造成地殼的升降運動。當集結於一處時就會造成本處地殼的隆起運動，這時就會出現可怕的地震，斷裂帶附近火山多（深處的斷口接近岩漿庫），很多火山山脈圓形山丘都與火山多次大量噴發相關。如東非乞力馬扎羅山。

2019-04-17 22:16:43

斷裂帶活動是屬於自然的地質活動，而地震帶活動是由地震引起的。當然，少數斷裂帶偶爾也會出現地震活動。如果非說斷裂帶與地震帶的區別，那麼斷裂帶區域基本上已經消除了病源體，而地震帶中的病源體始終不衰退。以上的解釋可能會令提問者不明白，那麼下面就說一說地震的成因和地震的型別吧。地震的成因是地幔中的岩漿發生病變，這才孕育起地震。地震型別分為構造型病源體地震、病源體傳染性地震和滲透型感染性地震。

2019-04-20 07:41:54

如何從地質學上定義「斷裂帶」？

位於「斷裂帶」分佈的地區會產生哪些地質活動，「斷裂帶」與「地震帶」的關係又是怎樣的？

謝邀。

研究地球物質來源、變化、分佈及規律的學科叫做地質學。地質學目前主要研究範圍是地殼。

固體地球物質發生相對位移並斷開的一種地質現象稱為斷裂，眾多斷裂呈帶狀分佈叫做斷裂帶。

斷裂帶是地質作用力集中地帶，地質活動頻繁而強。這些地質活動會使地球發生顫動——地震。

大規模斷裂帶，也是地震頻繁發生地帶。

斷裂——地殼運動、地震、地磁、火山活動等緊密相連，應綜合研究。

江發世的地震、火山、地磁、地殼運動是怎麼形成的？，我認為是值得一讀的，感興趣可以去看看。複製如後。

作者：2019

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1.

固體地球結構

為了探討和研究地震、火山、地磁及地殼運動的成因，需要探討和研究固體地球結構。

在做幾何題時，畫一條輔助線其難題就會迎刃而解。有許多事情或問題不解時，換一種思路或模式就有可能獲得解決。

為了研究和探討地球起源與演化及其內部運動，對固體地球結構進行重新劃分。

依據固體地球內部物質狀態和地震波特徵，對固體地球進行一級分層和二級分層，見表1-1，其示意圖見圖1-1、圖1-2，圖1-3是傳統固體地球結構示意圖。

一級分層的目的是為了研究地球內球、外球運動，進而研究地磁的成因、地震的成因、火山的成因及地殼運動的成因。

二級分層的目的是為了研究地球起源。

2.

地球的內球與外球運動

2.1

地球的內球運動

太陽捕獲地球，地球產生繞太陽的公轉和自轉。地球捕獲月球，產生繞地月質心的轉動。地球的內球、外球在太陽和月球的作用下將產生不同的運動。

在不同的地質時期，地球的內球、外球運動是不同的。在地球進入太陽系前，內球在地球中心，內外球轉動是一致的。

地球被太陽捕獲後，地球產生了公轉和自轉，地球的內球和外球也產生了位置和轉動角速度不一樣的變化。

地球的內球或地核不在地球中心

下面做一個簡單的模擬試驗：在裝滿水的瓶子裡放入一個石子，繫上一根繩子繞手旋轉，如圖2-1，結果：在瓶子內的石子始終偏向繩子引力的另一側。

同樣道理，地球在太陽引力作用下繞太陽旋轉，內球將偏向太陽引力的反方向，不在地球中心。

地球的內球或地核轉動比外球快

由於地球的內球不在地球中心，始終偏向太陽引力的反方向，導致內球和外球轉動的角速度不一樣，內球快，外球幔，如圖2-2所示。

2.3

地球的晃動

下述三種運動引起地球的晃動：

地球繞地月質點轉動、地球的章動、地軸的進動。

晃動作用的結果

將豆子放到簸箕裡，晃動簸箕，豆子在簸箕裡沿著簸箕傾斜方向滾動，如圖2-4。

地球外球的滾動，使原地極位置向著太陽引力大的方向移動，原地球赤道也隨著發生移動。

現在地球的南極洲是隨著地球的外球轉動到達現在的南極位置，南極洲的煤炭隨著地球的外球轉動而到達現在的位置。

地球的原磁極位置隨著地球的外球轉動而轉動，這是磁極移動的成因。

3.

火山的成因

內球不在地球中心，始終偏向太陽引力的反方向，並對液態層的岩漿產生由內向外的擠壓力，如圖3-1所示。岩漿被擠壓出地表，就形成火山。岩漿被擠壓到地殼中凝固就形成侵入岩。

地球由內向外的擠壓作用，除上述主要原因外，還有冷凝結晶作用、氣液體作用、其他物化作用等。

4． 地磁成因

地球具有地磁場，在地質時期中地磁產生了多次磁極反向，而且磁極由低緯度移動到現在的近地極位置。

地核轉動角速度比外圈層快，轉動速度不一樣，在接觸面就產生摩擦，摩擦產生電荷移動形成電流。地核是由鐵鎳物質組成的，電流繞其運動形成電磁既形成地磁場。

由於地軸的傾斜，產生地球外球的轉動和內球的轉動。內球轉動180°導致磁極反向一次。外球轉動產生磁極移動。

5. 地殼運動成因

地殼及其組成物質相對某一參照物發生位置變化叫做

地殼運動

。

研究地殼運動成因，首先需要對地殼運動進行分類。

依據不同的標準和成因理論，地殼運動可以劃分為很多型別，如5-1表。

5.1 以銀道面為參照物發生的地殼運動及成因

本類地殼運動是地殼及其組成岩石以銀道面為參照物發生的位置變化。本類地殼運動引起全球性海陸變遷。

地球形成以後，除隕石降落外，地球的固態物質基本保持不變，也就是說，在地殼上有地方隆起，就得有地方凹下去。全球性海陸變遷不是固態地殼的大面積高低變化，而是全球性的海水變化。

地球的北半球向外稍尖而凸出，南半球向內凹，北極高出球面19米，南極低於球面26米，南北極相差45米，從赤道方向看地球近似一個“梨”的形狀，如圖5-1。

高出球面的北極是海水覆蓋的北冰洋，而低於球面的南極卻是陸地。南極洲的最高峰是文森峰，海拔4，897米。證明北極海平面相對於球面高於南極近5000米。

在地史中發生過幾次全球性海進海退事件，海進時形成海進的沉積建造，形成灰巖，有海生動物化石。海退時形成海退的沉積建造，有煤形成，有陸生動植物化石。

形成上述的兩種現象是由於地球繞銀河系的銀心轉動而產生的。

地球自轉，由於月球和太陽的引力形成潮汐。地球表面的水在引力方向凸出的高。

地球北極的水比南極凸出的高，說明在地球北極方向存在引力。在地月系、太陽系中，透過地球的自轉和公轉，北極的水凸出依舊，說明地球北極方向的引力與地月系和太陽系無關。

地球除繞太陽公轉外，還繞銀河系的銀心公轉，公轉週期為2。5億年（？）。地球的地軸與銀道面的夾角為27°24′（？）。

由於地軸傾斜在銀道面上繞銀心公轉，在銀道面的夏至位置時，地球的北極受到的銀心引力大，形成地球的北極水凸出的比南極高。在銀道面的冬至位置時，地球的南極受到的銀心引力大，形成地球的南極水凸出的比北極高，見圖5-2。

當地球在銀道面春分和秋分的位置時，地球赤道位置的水受銀心、太陽和月亮的共同引力作用，水凸出的更高。地球水的這種變化，就形成全球性海陸變遷，其週期由地球繞銀心公轉週期決定。在南北極的全球性海陸變遷週期為2。5億年（？），在其他地區的全球性海陸變遷週期為1。25億年（？）。

全球性海陸變遷的海進海退方向為南北方向。受陸地的影響，海進海退方向會發生改變。

全球性海陸變遷的海水深度，依據現在的地球南極和北極海水平面與球面差，可達5000米。

目前，太陽到銀心的距離是大約距離，太陽繞銀心公轉週期也是大約的。因此，全球性海陸變遷的週期也是大約的。

地軸與銀道面的夾角27°24′是從天球上計算出來的，天球是以地球為中心的人為球，在銀河系，銀心是中心，太陽繞銀心公轉，地球也隨太陽繞銀心公轉。所以，地軸與銀道面的夾角27°24′是參考數字。

此類地殼運動也引起季節和氣候的變化。

本類地殼運動是由銀心捕獲太陽繞其旋轉而形成的。

5.2 以黃道面為參照物發生的地殼運動及成因

地球繞太陽公轉的軌道面叫做

黃道面

。本類地殼運動是地殼及其組成岩石以黃道面為參照物發生的位置變化。

本類地殼運動分為三小類：一是，地球自轉發生的地殼相對黃道面的位置變化；二是，地球公轉發生的地殼相對黃道面的位置變化；三是，地軸傾角變化，發生的地殼相對黃道面的位置變化。

地球是在和太陽赤道面大約23°26′夾角方向執行（如圖5-3所示）被太陽捕獲，變成繞太陽旋轉的行星。

太陽捕獲地球時，地軸和軌道面是垂直的，地軸和太陽赤道面夾角大約為66°34′。太陽系和其他星系一樣，在星系演化趨勢作用下，地球由形成時的軌道面向太陽赤道面方向移動了23°26′，並已移動到太陽赤道面附近（如圖5-4所示）。

在太陽系演化過程中，在無其他天體引力作用情況下，繞轉星球的軌道形狀不變，自轉軸的傾斜方向和傾斜角度不變。

地球由被太陽捕獲時，地軸和軌道面是垂直的，和太陽赤道面夾角大約為66°34′。由於地球軌道面向太陽赤道面方向移動了23°26′，因此形成現在的地球赤道面與黃道面夾角為23°26′。

地球被太陽捕獲時地軸和軌道面是垂直的，地球兩極終年無太陽光照，地球無四季。隨著地球軌道面向太陽赤道面演化移動，地軸發生在軌道面上的傾斜，地球有了一年四季變化。

在這一地質時期，地球有了太陽的光照，形成了繞太陽的公轉和自轉，有了晝夜的變化。

在地球的內部，地核或內球偏向太陽引力的反方向，不在地球中心。

在地殼，由於地球自轉形成由兩極向赤道的離心力；在太陽引力作用下，由於地球自西向東轉動，地殼物質形成自東向西和由兩極向赤道方向的運動。形成高山、高原，形成溝谷窪地和平原。

冰川融化。

在生物界，開始爆發式出現即開始復活。

在岩石建造上，出現大量的灰巖。

本類地殼運動引起晝夜、季節和氣候的變化，引起太陽、月球對地球引力的變化，進而引發其他型別的地殼運動。

本類地殼運動的成因是由太陽捕獲地球和太陽系演化所致。

5.3 以地軸為參照物發生的地殼運動及成因

地殼及其組成岩石以地軸為參照物發生的位置變化，其規模次於第二類地殼運動，引起地極、磁極位移。

由於地軸傾斜（地軸傾斜在黃道面上，其夾角是66°34′，地球赤道面與黃道面的夾角為23°26′），地球繞太陽公轉，在夏至時，地球的北半球距太陽近，受到太陽的引力大。在冬至時，南半球受到的太陽引力大，導致地球的外球轉動，見圖5-5、圖5-6。

相對於地軸發生的變化，即地極發生了移動，磁極發生了變化。此型別地殼運動，引起地殼及地面地理座標的變化，也引起季節和氣候的變化，引起地日、地月引力平衡的變化。

本類地殼運動成因：

層狀地球在太陽和月球引力作用下，地球外球發生了轉動而形成的。

5.4 以地理座標為參照物發生的地殼運動及成因

地殼及其組成物質岩石以地理座標為參照物發生的位置變化，本類地殼運動形成大規模的地殼抬升隆起和凹陷沉降，形成山脈、高原，形成平原、盆地，形成峻嶺、溝谷。

本類地殼運動的動力來源主要有以下四種：

其一、水、風的剝蝕和搬運及沉積作用

本類地質作用不僅形成規模大小不等的地殼運動，而且所形成的沉積物與沉積岩是形成山脈、高原的物質基礎。

水的剝蝕與搬運及沉積作用

水的剝蝕與搬運及沉積作用主要分為兩種：一種是洋流的地質作用，另一種是江河的地質作用。

洋流能將礫石泥沙等物質進行遠距離的搬運，形成大面積的沉積物和沉積岩。

江河的地質作用視其長短形成搬運遠近，視其高差和流量形成剝蝕與搬運強度。水的剝蝕與搬運作用能將山脈和高原變為溝谷及平地；能將低窪地填平；能形成大面積的江河三角洲沉積。

水的剝蝕與搬運及沉積作用所形成的地殼運動，降低了地殼山脈的相對高度，剝高填窪，使地殼趨向平衡。

風的剝蝕與搬運及沉積作用

風對岩石的剝蝕及搬運與沉積作用特點：

風蝕發生在少雨乾旱地區，不僅對高山高原進行剝蝕，而且對溝谷窪地也進行剝蝕。

風的搬運作用，其搬運距離遠近不等，近的只是離開剝蝕原地，遠的可以達上千上萬公里。其沉積面積大小不等，大的可達幾百萬平方公里。

風的沉積，可以在陸地，可以在水域；可以在窪地與平原，可以在山脈與高原；即能形成準平原沉積，也能形成山脈沉積。

風成地勢易改變和遷移。

風成沉積，可形成產狀為高傾角的碎屑岩，可形成沉積褶皺構造。

風的沉積可以和江、河、湖、海等水的沉積同時或交替進行。

其二、地球自轉時產生的由兩極向赤道的離心力

關於地殼物質在地球自轉的離心力作用下向地球赤道方向運動的試驗，地質力學已做了模擬試驗予以證明。

關於地殼物質在地球自轉的離心力作用下向地球赤道方向運動的試驗，地質力學已做了模擬試驗，圖5-7是地質力學的緯向構造的模擬實驗：在直徑20釐米的泡沫塑膠球體上，塗16層聚醋酸乙烯乳液，構成厚約3毫米的薄膜，經電動機旋轉加力（500轉/分），於試料上形成一系列近東西向的褶曲。地質力學所作的上述模擬試驗完全證明，所有旋轉球體都會產生自兩極向赤道方向的離心力，其表面物質也將在離心力作用下產生變化。

其三、在太陽和月球引力作用下，地球自西向東旋轉時，地殼不同質量區塊產生由東向西運動及運動速度差異

在沒有其它星球引力作用下，地殼各部分物質隨地球自轉做勻速圓周運動。在太陽、月球的引力作用下，由於地殼各部分組成物質的不均，產生沿緯向的速度差異運動，形成擠壓和分離。

將一個裝水的盆子吊起來，裡面放入不同物質塊，轉動盆子，這些物質塊有的擠到一起，有的分開，如圖5-8。

地殼在大區域或小面積上其組成物質是不均勻的。在大區域上，陸地有歐亞、非洲、南北美洲、南極洲等大區塊，海洋有太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋等幾大區塊。這些大區塊在地勢、物質組成、面積大小、幾何形態、地理位置、質量、構造等都不一樣。在大的區塊內有眾多的小區塊。

地殼上這些大小區塊，受太陽、月球的引力不同，在地球自轉時，它們的運動速度快慢不一。由於地球自西向東旋轉，地殼上這些大小塊體形成自東向西的相對運動。

其四、不同的岩石物理性質不同，形變不同

不同的岩石具有不同的物理性質，在力的作用下，所形成的地質構造是不同的

⑴、沉積岩

岩石分為：碎屑岩類、粘土巖類、化學巖和生物化學巖類。

呈層狀，層間滑動性強，特別是粘土巖類、化學巖和生物化學巖類，在水的潤滑作用下層間滑動性更強。岩石的柔性、塑性強於火山岩。

在擠壓力作用下易發生彎曲變形和層間滑動，形成褶皺構造。當擠壓力進一步作用，發生錯動，形成斷層構造。

⑵、岩漿岩

岩石分為：侵入岩和噴出巖（也叫火山岩）。

火山岩包括火山熔岩和火山碎屑岩兩大類。火山熔岩的型別有：金伯利岩、玄武岩、安山岩、流紋岩、玻璃質熔岩、粗面岩、晌巖。

玄武岩是自然界中分佈最廣泛的火山熔岩，在噴出巖中居首位。岩石的剛性、脆性強。

在擠壓力作用下易發生錯動，形成斷層構造。

岩石在不同的形成時期，在力的作用下，所形成的地質構造是不同的

地殼運動擠壓力伴隨岩石的形成到今，在岩石形成的不同時期，同樣的力作用在岩石上，所形成的地質構造是不同的。在岩石形成的初期，在力的作用下易形成彎曲變形。在岩石固結後，在力的作用下易形成錯動變形。

5.5 以地面物體為參照物發生的地殼運動及成因

以地面物體為參照物發生的地殼運動，地殼組成物質岩石相對運動距離小，屬於小範圍的地殼運動。除大範圍的地殼運動能引起本類地殼運動外，地震、火山、塌陷、隕石撞擊、生物的一些活動等等都能引起本類地殼運動。

5.6 以球面為參照物發生的地殼運動及成因

本類地殼運動是以地球球面為參照物而發生的地殼及地殼組成物質的位置變化，前面五種地殼運動都能引起本類地殼運動。

6.

地震的成因

6.1

地震分類

傳統觀點將地震劃分以下4種類型：

構造地震

由於構造運動使岩石圈變形突然斷裂引起的地震，稱為構造地震。構造地震是地球上數目最多的一類地震，約佔地震總數90%以上。其特點是能量大，影響範圍廣，對地面及建築物的破壞最強烈，常引起生命財產等重大損失。這類地震活動頻繁，分佈普遍，延續時間長，造成的災害最大。

構造地震很少孤立地發生，在一個地區的一定時期內往往出現趨於穩定的一系列地震，稱為地震序列。茌地震序列中，最強烈的一次地震稱為主震，主震之前的一系列地震稱為前震，主震之後的一系列地震稱為餘震。

火山地震

指由於火山活動引起的地震。這類地震可以是直接由火山爆發引起的地震，也可能是因火山活動引起構造變動，從而導致的地震。因此，構造地震與火山地震常有密切的聯絡。這類地震均為淺源地震，特點是震級較小，地震烈度不大，影響範圍也小，很少造成大的損失，佔全球地震總數的7%。

陷落地震

指由於地面塌陷和陡峭山崖巖塊突然崩墜而引發的地震。這類地震震級較小，其波及範圍也小，破壞性不大，佔地震總數的3%。

誘發地震

指由於人工爆炸、水庫蓄水、深井注水和礦山開採等人類生產活動而產生的人工誘發地震。當人為因素誘使地下巖塊中積蓄的應力超過一定的極限，突然釋放就形成了地震。這類地震一般難以造成大的危害。

文字將地震分為兩大類：

內力（或內因）地震

由地球內部活動產生的作用力引起的地震叫做內力地震，如傳統分類的構造地震、火山地震。

外力（或外因）地震

由地球外部活動產生的作用力引起的地震叫做外力地震，如傳統分類的陷落地震、誘發地震，隕石降落地震。

6.2

地震的特徵

地震次數

透過地震儀的記錄，在地球上每年發生500多萬次地震，見表6-1。

震中分佈

在地球上，多數地震發生在大洋海脊、大洋邊緣和陸地山脈強彎曲地帶。

震源深度

地震大多數發生在地下5-20公里的地殼範圍，有的地震震源深度可達地下700多公里。

地震前的變化

在地震前，有一些自然現象發生異常變化，這些異常變化與地震的發生有內在的聯絡，也叫做地震前兆。

地震前兆有：①、地磁場強度和磁偏角發生區域性異常變化；②、地面出現升降、水平位移和傾斜現象；③、大地電流數值或任意兩點自然電位差發生異常；④、水位高低、水的味道、顏色、清混度、含氣泡等情況發生異常；⑤、一些動物發生異常反映；⑥、出現地聲，聲音多種多樣，如悶雷、風吼、岩石破裂等等，聲後不久地震就會發生；⑦、在地震發生前後，特別是地震發生前的時刻，地震地區的上空往往產生髮光現象。

地震後的變化

地面出現裂隙，引起地面凹陷，引起地面隆起，引起海嘯，引起山體滑坡，引起樓倒房塌等。

6.3

地震成因

在地殼及其以下的外球，很多地質作用可以產生大小不同，形狀不同的空間，如圖6-1右。內球將氣液及熔融物質擠壓到空間就形成高壓藏，如圖6-1中。高壓藏圍巖發生彈性形變就產生內力地震。

2014年6月23日央視新聞聯播：天河二號對美國大地震模擬研究，結果就是高壓藏圍巖發生彈性形變形成內力地震。圖6-1左是央視畫面截圖。

6.4

地震監測

高壓藏圍巖發生彈性形變產生內力地震，地震監測就是要對監測區是否存在高壓藏及其變化進行監測。

監測方法：

一、確定監測區。在監測區按一定比例尺的網布設地震監測儀。

地球幾乎每時每刻都在發生地震，地震波透過不同的地質體會產生不同的變化，對監測區各地震儀接受的地震波資訊進行電腦處理，檢查監測區是否存在高壓藏。

二、監測高壓藏形變

如果在監測區檢查出存在高壓藏，經過一段時間的監測，監測其是否發生形變及形變狀況。

6.4

地震預報

依據地震監測資料，對地震發生的位置、震中深度、地震級別、發生的時間做出預報。

6.5

防震

防震是指透過技術措施將地震能量釋放，防止地震發生，而不是地震後的救援。

釋放地震能量方法，就是在高壓藏區打孔，將高壓氣液體及應力釋放出來。

7.

深孔鑽探技術

深孔鑽探對於尋找油氣、地質研究，對於防震（既釋放出地震能量，防止地震發生）等具有絕對性意義。

目前，世界最深鑽孔為12345米。

傳統鑽探裝置，為鑽頭連結在鑽桿上的鑽具，鑽頭透過鑽桿轉動而鑽進。在深孔鑽探時，一是鑽桿在深孔變形，二是動力難以傳送到深部，三是孔內事故多，四是更換鑽頭需提出所有鑽桿，等等。傳統鑽探裝置難以打更深的孔。

要轉變深孔鑽探思維，生產新的鑽探裝置。

下面，談一下本人的深孔鑽探理念和新鑽探裝置的思路

href="">——管內鑽探技術，供相關人士參考。

深孔鑽探技術：鑽具在工作管內向下鑽進。

鑽管：上部為執行管，下部為工作管，工作管內有內槽。

鑽具：由電機、水泵、巖芯管、鑽頭、卡簧、擴孔器等組成。

機房：透過電纜鋼絲繩控制鑽具。

塔架：起吊鑽管、鑽具等。

鑽進工作：鑽具進入工作管，卡簧彈起

——

鑽具只能上下移動而不能轉動，擴孔器彈起——鑽進時擴孔。

鑽進一個回次，鑽具提起，取出巖芯巖粉。如孔內殘存巖粉用取粉器取出。

往復執行。

也可採用無芯鑽進。

也可以對鑽進採用智慧控制。