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岩石破裂与断层地震 【漫谈地球物理】之六点二

已有 5552 次阅读 2009-11-14 06:24 |个人分类:地球物理|系统分类:科普集锦| 【漫谈地球物理】

发发拍的几张关于地质构造方面的照片,从我这个准内行的角度来看,也是很准专业的。但同时,发发又给我出难题,希望我来科普科普这方面的专业知识,却又是叫我勉为其难了。其实这科学网上有关方面的,可以称得上专家的教授学者,据我所知是很多的,例如嵇少丞教授,还有刘继顺老师和刘玉平老师,以及朱志敏网友等等。不过,既然被点将,我便从我所了解的角度,试一试解释,为什么会有发发给出之照片所示的情形出现。
我们都知道,即使对于一个确定的对象,按照我们关心的目的不同,我们是可以对该对象进行不同的假设的。例如对于地球,依据不同的情况,我们可以将地球分别地看成一个点、一个刚性的球体,或者一个弹性/塑性的球体;同样地,对于地球表面的部分,例如岩石,当然也可一一如此办理。
这样的话,一个弹性的岩石,你可以将之看成为弹簧、或者一个皮球,甚至是一坨子钢锭。总之,这样的一个东西,你一拳打上去,并一直施加如此之大外力的话,一般情况下,它是会产生形状的变化的,等你的拳头或外力收回去,它又自动地回复到原来的形状(图一)。

不过,如果你所施加的外力太大,超过了一定限度,你再收回拳头或者外力,那个原先已经产生的形状变化,便有可能部分地永远保持下去而变不回去了(图二);

简单而言,作用在一个弹性体上(例如岩石)的力(单位面积),主要包括两类:1、拉伸/压缩力(图三A);2、剪切力(图三B)。
如果是上面两个图(图三A、B)的拉伸(压缩)作用力或剪切作用力很大很大的话,可能弹簧就断了,皮球就破了,甚至可能连钢锭也裂了。
进一步,对于组成地球表面的岩石,对于弹性/塑性假定下的岩石层,如果此类作用力的尺度持续增大,大到从数公里到数百公里尺度,作用力的强度也持续增加,增加到从数兆帕到数百兆帕的话,并且超过了岩石或岩石层本身所能够抵抗的强度范围,地震就有可能发生了。
到了这儿,似乎已经可以部分地解释发发的问题中的大部分了。但一些相对专业些的东西,我就留待日后【漫谈地球物理】之X,再来比较详细一点地解释吧。


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