沉积盆地成因分析温习资料

一、岩石与岩石圈变形一、区分体力（body force）、面力（surface force）和应力（stress）答：体力：在固体内处处存在，物体内部的任何质点同时受到阻碍的作使劲，与其体积或质量呈正比，又称质量力。

地球引力引发的重力和地球自转引发的惯性力是岩石圈中岩石受到的两种最重要的体力。

面力：作用于物体的外表面，又称接触力。

面力的大小与受力表面积和表面的方向相关。

水平表面上受到的垂直面力随深度呈线性增加。

应力：是在体力或面力作用下引发的，是作用在物体内或表面单位面积上的力。

垂直表面的为正应力（σ），平行表面的为剪应力（τ）。

三者的区别为：体力和面力是依照力的性质来划分的，而应力包括了体力和面力。

二、什么是静岩压力？答：静岩压力描述地下深处岩石纯粹由于上覆岩层重量引发的应力状态，它造成对底面A的垂直压应力为：σ1=ρgh。

3、目前有几种地壳均衡模型？Platt模型与Airy模型不同是什么？答：目前有3种地壳均衡模型，别离为：普拉特－海福德模型、艾里－海伊斯卡宁模型和韦宁·迈内兹模型。

Platt 模型（1854）假设地壳的密度随地形高度的增加而减少，山脉是由地下物质从某一深度向上膨胀形成的，而Airy 模型（1855）以为地壳物质就象浮在水中的木块，高出水面越多，陷入水中越深。

二者有截然的区别，要紧有两点:一、当场壳的密度而言4、阻碍岩石变形的因素有哪些？各自会对岩石变形发生如何的阻碍？这些因素在岩石圈变形中会发生作用吗?答：阻碍岩石变形的因素可分为外因和内因，从弹-塑性体的应力-应变曲线能够看出，当岩石的屈服极限和强度极限改变时岩石的变形机制将会改变。

外界因素通过阻碍岩石的强度极限或屈服极限而阻碍岩石的变形，有以下三个方面：温度：温度增大，岩石的屈服极限减小，韧性增大。

围压：围压增大，岩石的强度极限增大，韧性增大。

时刻：应变速度降低，岩石的屈服极限降低，韧性增大；在应力小于屈服极限时，岩石也会发生缓慢的永久变形，称为蠕变。

内部因素有：各向异性：各类面理会成为先存薄弱面，岩石的极限强度会随主应力轴与各向异性构造的方位转变而转变。

强度最小值出此刻σ1与面理夹角约30º时。

孔隙流体：岩石中的孔隙流体压力（Pp）会抵消围压（Pc），现在对变形起作用的是有效围压（Pe）：Pe = Pc–Pp 。

当存在异样孔隙压力时，会降低岩石强度极限，易于发生脆性破坏。

粘性与能干性性：粘度低、非能干的岩石比粘度高、能干性强的岩石更易发生塑性流变。

在以上因素中温度、围压和应变速度决定了岩石发生脆性变形或韧性变形，五、区分Byerlee定律和内维尔-库仑破裂准那么。

答：Byerlee定律的表达式为：F=aN+b式中F为岩石内潜在摩擦阻力，N为岩石所受正应力，a、b为两个系数，在压力大于2kbar 时，别离为kbar内维尔-库伦破裂准那么的表达式为：τc= σtan ϕ+ C式中τc为破裂的临界剪切应力，σ为正应力，ϕ为内摩擦角，C为正应力等于零时岩石的强度，称粘度。

Byerlee定律的形式与内维尔-库伦破裂准那么相同，都指出了岩石破裂的临界应力与正应力的关系，且从二者动身都能得出围压越大，使岩石破裂所需的正应力就越大；可是二者又有区别，Byerlee定律在正应力超过200MPa时才适用，在岩石所受正应力小于200MPa 时，因为摩擦系数会因材料而不同，致使Byerlee定律不适用，而内维尔-库伦破裂准那么那么不存在这一问题，六、什么是地温梯度? 如何确信一个地域的地幔热流？答：温度随深度的转变称为地温梯度。

一个地域的热流（Q ）及岩层放射性生热率之间存在着线性关系：Q = Q m+ D A = Q m+ Q cA为岩石生热率，D为地壳中放射性元素集中层的厚度（全世界平均值为10km）。

Q m 为来自地幔的热量，称地幔热流，Q c为地壳的放射性元素衰变产生的热量，称地壳热流。

确信地幔热流的方式有两种：一种方法是依如实测大地热流值和已知的岩石生热率，由热流（Q）及岩层放射性生热率（A）之间的线性关系Q= Q m+ D A回归计算取得。

另一种方法是成立研究区分层地壳模型，逐层计算放射性元素衰变产生的热量Q i，然后累加取得地壳热流值（Q c= ∑Q i），再由Q m= Q - Q c取得地幔热流值。

二、形成沉积盆地的要紧物理进程一、Ingersoll & Busby（1995）归纳的7种盆地沉降机制是什么？答：伸展作用、剥蚀或岩浆房萎缩致使的地壳减薄；下地壳和上地幔的冷却；地壳和岩石圈的沉积和火山物质负载；地壳和岩石圈的构造负载；岩石圈板底垫托作用致使的壳下负载；因岩石圈下潜而致使软流圈动力流动；高压相变致使的地壳密度增大。

二、岩石圈拉张会形成哪些类型的沉积盆地？它们的演化进程有什么异同点？答：岩石圈的拉张会形成一系列的盆地，如：克拉通坳陷盆地，裂谷盆地，被动大陆边缘盆地。

以上三类盆地别离对应着岩石圈拉张的三种不同情形，张应力小于地壳强度极限时，可不能产生断裂，因地壳的减薄从而形成克拉通拗陷盆地；张应力超过地壳强度极限时，会产生断裂，形成裂谷盆地，其后的继续拗陷反映了岩石圈的冷却进程；裂谷继续拉张会在扩展中心显现洋壳，进一步漂移就形成被动大陆边缘，其后岩石圈不断冷却、沉降而形成被动大陆边缘盆地。

三者的相同点是都处于拉张的构造背景下，克拉通坳陷盆地与其他两个盆地的不同在于其形成时地壳可不能产生断裂，且没有后续的岩石圈冷却沉降；裂谷盆地与被动大陆边缘盆地的形成有两个一起点：一是地壳发育脆性断裂与拉张，造成张性断裂带和断裂操纵的沉降，二是岩石圈韧性拉张后的热松弛，致使区域性的裂后沉降；二者的不同在于？？？3、什么是拉张因子？它受什么因素操纵？如何估算拉张因子？答：拉张因子是拉张前地壳或岩石圈的厚度（y o）与拉张后地壳或岩石圈的厚度（y t）之比；β= y o/ y t拉张因子受最大应变速度的操纵，最大应变速度越大，拉张因子越大。

估算拉张因子的方式有三种：一、通过盆地的热沉降史估算拉张因子均匀拉伸产生的热沉降盆地是依托于单独的拉伸因子。

在这种情形下，后的沉积物厚度需要decompacted和backstripped揭露珠负荷构造沉降史二、通过地壳厚度的改变估算拉张因子3、通过正演构造地层模型估算拉张因子4、岩石圈挠曲会形成哪些类型的沉积盆地？答：岩石圈挠曲是具有限强度的岩石圈在受到外部力时发生的长波长弯曲，会造成沉降或隆起。

大洋岩石圈和大陆岩石圈都可发生挠曲。

大洋岩石圈的挠曲发生在海沟、大洋中脊、大洋岛和海山链，大洋岩石圈挠曲产生的盆地主若是海沟；大陆岩石圈的挠曲发生在裂谷带、走滑断裂带、被动大陆边缘、尤其是在板块汇聚带，大陆岩石圈挠曲产生的盆地主若是前陆盆地。

进一步划分见以下图：由此产生的盆地类型要紧有海沟、增生盆地、弧前盆地、残留洋盆、前陆盆地、缝合带盆地、山间盆地等。

五、岩石圈挠曲盆地的构造要素是什么？如何用薄板挠曲模型去说明挠曲盆地形成进程中的应力平稳状态？答：岩石圈挠曲盆地的构造要素是负载、盆地和前隆。

岩石圈能够经受负载力及水平方向传递的应力，不管是大陆岩石圈仍是大洋岩石圈，他们的挠曲都能够用挠曲方程表达，其中包括了垂向施加的负荷、水平应力和弯力矩三项。

由薄板挠曲模型能够推算出通用挠曲方程为（）。

当一个负荷使一个薄板挠曲弯曲的地域就会被水货沉积物充填，这些充填物的密度固然小于被其取代的地幔的密度，其密度差为（）。

由于最大弯曲处和未弯曲处的压力是平稳，因此，在弯曲薄板底部的恢复力为（）。

六、地幔对流会对地表地形的起落发生阻碍吗？长波长的大地水准面与地幔中物质的密度有如何的对应关系？答：地幔对流会对地表地形的起落造成阻碍，由地幔对流造成的地壳表面垂向位移的高差称为动力响应地形。

研究说明：现代海平面水准面的正负异样幅度减去板块俯冲作用后，取得的“剩余大地水准面”有一条东西走向的高值区，并有两个峰值区，一个在太平洋，另一个在非洲，是下地幔“超级大地幔柱”的反映。

因此能够以为，长波长的大地水准面高异样与上地幔的高密度物质（古老的俯冲板块）和下地幔的低密度物质（超级热地幔柱）紧密共生。

三、沉积盆地的充填1、陆源碎屑物从产生到沉积，中间经历了哪些作用进程？答：陆源碎屑物从产生到沉积经历了风化、剥蚀、搬运和沉积四个作用进程2、剥蚀作用会造成地表高度的升高吗？答：地球表面某一给定点相对地心发生了垂向转变的缘故中的两个为：构造或重力均衡进程使地壳岩石发生了抬升、地球表面发生了剥蚀或是沉积。

若是地表蒙受剥蚀，由重力均衡作用可知：剥蚀面以下的岩石会抬升，剥蚀面的高度与剥蚀前的地表高度会有一高度差（△h）其表达式为：△h = D(ρm –ρc)/ ρm式中△h为剥蚀前后地表高度差、D为被剥蚀掉的厚度、ρm为地幔密度、ρc为地壳密度显现地壳抬升了，地表降低了的现象。

可是，若是该进程发生在地表山、谷交织的地域，尽管其平均高度没变，但山峰的最高点会比剥蚀前还要高，显现剥蚀造成高山。

因此，剥蚀作用会造成地表高度的升高。

3、滑坡产生的条件是什么？答：滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移。

滑坡产生的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度。

滑坡体的重力为：F g= mgsin Ѳc其受到的阻力为：F r= μmg cos Ѳc临界摩擦系数等于停止角的正切：μ= tan Ѳc由以上滑坡发生的机制及滑坡的体受力情形可知：当重力超过阻力时，或当坡度大于停止角时，或当摩擦系数减小时，就会发生滑坡。

4、层流和紊流的区别是什么？用什么参数能够区分此二者？答：自然界的流体按其流动特点可分为层流和紊流两类流动形态。

层流（a）是一种缓慢流动的流体，质点流动的轨迹彼此平行、有条不紊，彼此不掺混；而紊流（b）是一种充满了漩涡的急湍流动的流体，质点流动的轨迹极不规那么，流速和流动方向也随时改变，彼此掺混。

二者的流动状态可由以下图表示出来用雷诺数能够区分二者，雷诺数是说明惯性力与粘滞力奉献相对大小之比的一个无量纲数，表达式为：Re = ρuD/ηu—流体的流速、D—碎屑物颗粒直径、ρ—流体的密度、η—流体的粘度雷诺数大于2000时，流体发生紊流，惯性力占主导，流动阻力是速度平方的函数；雷诺数小于2000时，流体发生层流，粘滞力占主导，流动阻力是速度的线性函数。

（此处还能够画图表示）五、使静止颗粒开始移动的临界流速与什么参数有关？写出在紊流条件下该临界流速的近似表达式。

τc），即颗粒单位截面积上的重力：τc =C s(ρs–ρf) g D ??? u*=s C六、什么是尤尔斯特隆（Hjulström）曲线？答：尤尔斯特隆曲线是尤尔斯特隆通过一系列实验取得的反映移动沉积物的临界流速与颗粒直径之间的关系的曲线。