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地質中說的各項異性是什麼

發布時間: 2021-02-22 04:57:03

⑴ 什麼是材料的各向異性

材料的各向異性是指:材料在互相垂直的兩個方向上具有不同的性能指標。如許回多材料在橫答向與縱向兩個方向上的抗拉強度明顯不同,像單一紋路的木板、肌肉組織等。
常見的各向異性材料有竹子、木材、纖維板、酚醛層壓板、環氧玻璃布棒、樹脂+無鹼布等手工成型材料、硅鋼片等等。各向異性材料是指材料在互相垂直的兩個方向上具有不同的性能指標。
晶體的各向異性即沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不盡相同,由此導致晶體在不同方向的物理化學特性也不同,這就是晶體的各向異性。
晶體的各向異性具體表現在晶體不同方向上的彈性模量、硬度、斷裂抗力、屈服強度、熱膨脹系數、導熱性、電阻率、電位移矢量、電極化強度、磁化率和折射率等都是不同的。各向異性作為晶體的一個重要特性具有相當重要的研究價值。常用密勒指數來標志晶體的不同取向。

⑵ 各向異性是什麼意思

材料力學的角度:

材料的物理性能在不同的方向上表現不同

打個比方

以木材為例 順著樹木生長方向的抗拉強度很高 而橫向則很容易在紋理的位置被拉開

⑶ 百度 什麼是岩石的各向異性對鑽進有哪些影響

岩石在不同方向上表現出不同的強度值稱為岩石的各項異性,岩石的各向異性分為內兩種:一種是由於容微裂縫的存在以及在不同方向上的排列,分布不同而導致的,這種各向異性會隨著岩石的應力變化而變化,可稱為應力各向異性;另一種是由於岩石顆粒的定向排列引起的,這種岩石的各向異性不會隨著岩石的應力變化而改變。
影響進效率的:由於在不同的層理結構上表現出不同的強度性質,在鑽進這樣的岩石層時會加大鑽進的工作量,因此岩石的各向異性會影響鑽進效率。
影響鑽孔偏斜:由於存在岩石的各向異性,使得鑽桿在鑽進過程中出現受力不平衡的情況,使得鑽桿發生一定角度的偏斜甚至彎曲,會影響鑽孔的偏斜量。

⑷ 各向異性的物理

anisotropy
物理性質隨測量方向而變化的特性。地球物理應用各向異性有時僅限於「視各向異性」,以與晶體里具有的點各向異性相區別。
A、在各向異性介質中應力與應變的彈性張量包含21個獨立常數。如果有兩個方向性質相同(橫向各向同性),就減少到5個獨立常數。各向同性介質則只有兩個獨立彈性常數。各向異性介質中有三種體波傳播,兩種S波,一種P波,波前不一定與被傳播方向正交,斯奈爾定律需要修改。Aeolotropy也可用作各向異性解釋。
B、在地震勘探中,各向異性用來指一個岩性單元中平行於地層面的速度與垂直於地層面的速度之間的差別。沿層面的速度(例如用折射測得的)比垂直層面的速度(如測井)一般的要高出10—15%。
C、各向異性有時也用來(不合理地)指在一整個層序中平行地層與垂直地層的速度之間的差別。在這種層序中對垂直於地層的速度,所有層位所作的貢獻正比於厚度,而平行於地層的速度則因為高速層對能量的優先傳播而較大。
D、微觀各向異性是指出於片狀礦物顆粒及裂隙平行於地層排列而使垂直於和平行於地層的物理性質不同。
E、宏觀各向異性是指所觀測的地質體中薄層的物性顯著區別於其他部分。
F、岩石中激發極化的各向異性小於電阻率的各向異性。在片理狀岩石中,平行於片理的真電阻率小於垂直於片理的真電阻率。
G、電阻率各向異性系數是指垂直於地層測得的電阻率與平行測得的電阻率比值的平方根,它的值常在1與2之間。

⑸ 從生物學的角度來說,什麼是各向異性組織

任何一個生物組織的物質分布都是不均勻、不連續,並且是各向異性的,即使是內同一生物組織,也是不同容的部位有不同的宏觀結構以及不同的顯微織構,所以在結構上往往有內外層次之分,以及表現出層狀分布的組織結構。在這些不同層次的結構中,其力學性能,如彈性、粘性、密度、熱脹系數以及內應力的大小均不相同。正是由於不同生物組織有著不同的力學特性,有著不同的層次結構,所以通過高應力、高應變速率或高溫下的熱應力,可使不同組織按其自然尺度實現分割、剝離。也正是存在著不同層狀結構的組織,才使得力學作用(信息)有不同的傳遞方式。然而,有些傳遞方式卻難以用傳統的規律加以解釋,例如對於有保護、屏蔽作用的表皮及生物膜等組織,雖然結構緻密,有較高的強度和韌性,但是卻對外界機械作用非常敏感,並且如同隧道一樣,能將某種力學信息傳遞到與其不相連接的其它組織,或者可使某種物質,如離子態的小分子順利通過這種組織屏障。

⑹ 晶體的各向異性是什麼意思

從晶體結抄構上說就是
晶體的各向異性襲即沿晶格的不同方向
原子排列的周期性和疏密程度不盡相同
由此導致晶體在不同方向的物理化學特性也不同
宏觀表現例子:木材
木頭的橫紋和豎紋就不一樣
劈柴的時候應該順著豎紋
道理就在這

⑺ 各向異性和各向同性分別是什麼

各向同性和各向異性是指物理性質在不同的方向進行測量得到的結論。如果各個方向的測量結果是相同的,說明其物理性質與取向無關,就稱為各向同性。如果物理性質和取向密切相關,不同取向的測量結果迥異,就稱為各向異性。

在氣體、液體或非晶態固體中,原子排列是混亂的,因而就各個方向而言,統計結果是等同的,所以其物理性質必然是各向同性的。而晶體中原子具有規則排列,結構上等同的方向只限於晶體對稱性所決定的某些特定方向。所以一般而言,物理性質是各向異性的。

各向同性亦稱均質性。物理性質不隨量度方向變化的特性。即沿物體不同方向所測得的性能,顯示出同樣的數值。如所有的氣體、液體(液晶除外)以及非晶質物體都顯示各向同性。

例如,金屬和岩石雖然沒有規則的幾何外形,各方向的物理性質也都相同,但因為它們是由許多晶粒構成的,實質上它們是晶體,也具有一定的熔點。由於晶粒在空間方位上排列是無規則的,所以金屬的整體表現出各向同性。

(7)地質中說的各項異性是什麼擴展閱讀:

對稱性較低的晶體(如水晶、方解石)沿空間不同方向有不同的折射率。而非晶體(過冷液體),其折射率和彈性模量則是各向同性的。

晶體的對稱性很高時,某些物理性質(例如電導率等)會轉變成各向同性。當物體是由許多位向紊亂無章的小單晶組成時,其表觀物理性質是各向同性的。一般合金的強度就利用了這一點。

倘若由於特殊加工使多晶體中的小單晶沿特定位向排列(例如金屬的形變「織構」、定向生長的兩相晶體混合物等),則雖然是多晶體其性能也會呈現各向異性。硅鋼片就是這種性質的具體應用。

介於液體和固體之間的液晶,有的雖然分子的位置是無序的,但分子取向卻是有序的。這樣,它的物理性質也具有了各向異性。

⑻ 各向同性和各向異性究竟是什麼意思求速答

是說在不同方向上的性質食否相同.比如木材料,在和木纖維相同或垂直的方向上,材料受力性能有明顯差別.它就是各向異性的. 而鑄鐵,混凝土這些,是各向同性的材料,在不同方向的受力性能一樣
土,岩石,嚴格說來都是各向異性的,但是一般為計算簡單就取各向同性
同性不一定說是受力性能,也有說其他的.但是我只學過這方面,就給你回答這方面的了.

⑼ 中國西部上地幔各向異性特徵

經過近十幾年的努力,寬頻地震探測的結果已經使我們獲得了青藏高原上地幔各向異性分布的粗略輪廓。圖9.5.1是由目前收集到的大部分資料編出的,主要包括中美合作格爾木-日喀則(曾融生等,1992,1996)、中美合作帕里-薩馬達、薩馬達-納木錯、德慶-龍尼錯(K.D.Nelson等,1993;D.E.McNamara,1994;HuangWei-Chuang,2000)、中法合作定日-唐古拉山口(Hirn等,1995)、唐古拉山口-格爾木、茫崖-若羌、庫車-克拉瑪依、共和-玉樹(姜枚等,1993,1995,1996,1998,2000)、葉城—獅泉河(薛光琦等)、新疆西部境外(P.Davis,1997)、塔里木盆地南緣(高弘等,1997)等地震剖面資料。

圖9.5.1 青藏高原及其周邊地區剪切波各向異性圖

從圖9.5.1中可以看到,組成青藏高原的各個地體的內部一般都具有相近的各向異性方向,各地體上地幔各向異性方向多為北東向,以巴顏喀拉地體為例,其主體部分的各向異性方向在兩條剖面上均以北東向為主,而且強度較大,沿格爾木-定日剖面,從沱沱河至昆侖山口都是沿北東方向,這是值得重視的特徵,它與地表山系,主要構造斷裂帶以及褶皺的方向常常有較大夾角;圖9.5.1提供的構造方向與各向異性方向的差異是非常清楚的實例。此方向應是上地幔物質運移的方向,是在印度板塊和其他板塊整體向北移動過程中上地幔物質的受剪切作用的運移方向,所以,這個方向在各地塊中並不一致。但是大致以北東向為主,它反映了青藏高原所受應力作用的主要方向。在西藏南部喜馬拉雅地區已作的震源機制研究也證實了印度板塊俯沖到歐亞板塊內所具有的北東向主應力方向和俯沖斷層傾角小於35°的特徵,反映了本區的動力學特徵和隆升的模式(Fitch,1970;Monlar等,1973,1983;Chandra,1978;鄭斯華,1992;張春賀,1999)。顯而易見,作為物質運移方向,它與特提斯洋盆的開合,中生代以來的造山作用和板塊拼接有密切關系。眾所周知,上地幔各向異性的方向與強度主要取決於上地幔岩石中橄欖石等結晶礦物的主導排列方向,而岩石中片理面的方向平行於板塊的界面。上地幔的橫向不均勻性是引起S波分裂的主要原因。基於這樣的出發點,我們可以提出以下結論:

(1)在青藏高原各地塊內,引起S波分裂的上地幔岩石深度大約在200km范圍上下,主要來自尖晶石橄欖岩到石榴子石橄欖岩晶格的定向排列。快速波與慢速波的時差δt常常超過1.0s,不可能來自地殼的淺部,同時,由於存在時差大於2.0s的觀測結果說明上地幔在更大深度上可能也存在引起S波各向異性的不均勻性。

在200km以上在同一地塊內具有地殼與上地幔形變的連貫性,各向異性方向相同,可能自太古宙克拉通它們就保持著平行作用,同時發生形變。從南向北,大致呈北東方向,到北部邊緣逐步轉向北東東和東西向。

在拉薩以北,較強的上地幔各向異性的方向是與印度板塊向北東方向運動的主方向相吻合,這是非常重要的事實。岩石各向異性表明沿地震波傳播速度較快的方向是受應力剪切作用較強的方向,依各向異性方向來推斷主應力剪切作用方向。可以看到,在印度板塊與歐亞板塊的碰撞過程中青藏高原受擠壓隆升的同時,組成青藏高原的各地塊在南北向擠壓力作用下,伴隨隆升還有上地幔物質向兩側的擠出,顯然,北部向東的擠出狀況很明顯。在拉薩地塊北部,各向異性的快速波偏振方向亦逐漸轉向北東向、東西向直到瑪沁轉為南東向,這是物質向南東方向擠出的顯示(Silver,1988;G.Wittlinger,1998)。

(2)高原內部各地塊各向異性的方向與各地塊邊界縫合線、斷裂帶及地表山脈走向不一致,這是由於上地幔的岩石中結晶礦物的排列受著地塊北移的應力影響,在南北擠壓力作用下碰撞、拼合、地殼增厚形成以近東西向為主的山系和斷裂帶、縫合線,它們的走向與各向異性方向不僅不會平行,而且可能有很大夾角,但在地殼縮短、增厚過程中地殼與上地幔實際上是連在一起的,同時發生形變(圖9.5.2)。

(3)高原邊緣以阿尼瑪卿和阿爾金斷裂帶為代表的走滑斷裂帶附近,地震各向異性的方向平行於斷裂帶的走向,這種方向上的一致,表明地表觀測資料所顯示的活動斷裂特徵與上地幔各向異性特徵有關系,在斷裂活動的地質研究中,都表明走滑斷裂是有較大深度的斷裂,在這里上地幔物質的移動方向是與斷裂一致的。在北昆侖斷裂上亦具有同樣特徵。這里不僅地殼增厚、山脈形成,而且上地幔物質的運移並不是一直在沿著俯沖帶向下移動,而可能是進入地幔的密度大的冷地殼成為上地幔物質移動的新障礙,使上地幔物質向兩側擠出,推動著走滑斷裂的活動。這樣各向異性與斷裂山系方向也就大致相同了(見圖9.5.2)。

圖9.5.2 昆南走滑斷裂帶及兩側構造平面圖(據許志琴,1994)

9.5.1 沿縫合帶和走滑斷裂的上地幔各向異性特徵

圖9.5.1中,玉樹附近,瑪沁、溫泉、格爾木、阿爾金山一帶均出現一些與縫合帶、走滑斷裂平行的各向異性觀測結果。這在青藏高原北部、東部是個普遍現象。這與上地幔物質運移方向的改變有直接關系。

事實上,自印度板塊與歐亞板塊碰撞(60Ma)以來,各板塊之間的作用沒有停止,強大的會聚力形成了延續的變形。板塊的碰撞、俯沖使上地幔物質在向北東方向運動的過程中受到了俯沖帶的阻擋,在南北擠壓下,就會沿走滑斷裂向兩側擠出。在青藏高原東北部主要表現為向東的擠出。上地幔岩石圈的各向異性方向與擠出的方向一致,相對強度大。

圖9.5.2是昆南走滑斷裂帶及其兩側的構造平面圖,在巴顏喀拉-松甘地體、羌塘地體內各向異性方向明顯與斷裂、褶皺的方向有較大夾角。可是,到達昆南斷裂,特別是向東擠出的阿尼瑪卿縫合帶附近,各向異性的方向改變成NW向,與其平行。值得提到的是,在分析上地幔各向異性的特徵時,我們注意到:

青藏高原北部沿著茫崖—格爾木—瑪沁一線的各向異性是變化的,它表明在同一條斷裂帶上具有不同的斷裂性質。實際上,位於東昆侖地體與巴顏喀拉-松甘地體之間顯示古特提斯洋盆特徵的阿尼瑪卿構造帶在應變形式及機制上具有分段性特徵,西段(布青山以西)以左行走滑運動為主,又稱昆南走滑斷層,中段(布青山至花石峽)以斜沖運動為主,東段(花石峽—瑪沁)轉化為由北往南的逆沖運動(許志琴,1994),各向異性的方向亦與斷裂一致。

寬5~6km的糜棱岩帶及高剪切應變岩石構成了中-西段大型走滑韌性剪切帶主體。研究表明,剪切帶的岩石組合主要為花崗質糜棱岩、千糜岩、片麻岩、雲母片岩以及角閃片岩等,面理傾角較陡(北傾),拉伸線理呈水平產出,旋轉應變及石英C軸組構呈現了左行走滑特徵。後期的脆性應變疊置在韌性應變之上,沿剪切帶碎裂岩的發育,雁行式地表高地、地表凹陷及河流階地的錯開均指示出左行走滑特徵。

沿走滑帶及北側的花崗岩均為剪切應變產生的同構造花崗岩。走滑斷層東段(花石峽一帶)縮短方向為30°~45°E,NE—SW向縮短率為70%~80%,近EW向縮短率為15%;西段(昆侖山口一帶)縮短方向20°~30°E,縮短率為60%(李海兵,1996),伴隨走滑的同構造花崗岩的形成時代(240~220Ma,150~140Ma,120~100Ma以及20Ma)基本可以代表剪切帶走滑的時代,表明韌性走滑開始於T2—3,直至20Ma,20Ma以來為脆性走滑性質。

與金沙江斷裂帶同樣具左行走滑性質,從印支期直至20Ma由韌性向脆性轉化表明,位於高原北部的地體從印支期開始便產生逐一向東擠出的運動。在東部各向異性方向亦與斷裂方向一致。

位於羌塘地體內部,唐古拉山口東西帶,存在著各向異性方向變化的位置,從北東方向轉變成近東西向,再向北又變成安多附近的北東向,這種變化出現在羌塘地體的不同剖面上,這可能表明在羌塘地體內存在著一個阻礙物質運動的剪切帶,將方向轉變成近東西方向。同時,前面已提到,在拉薩地體北部距BNS100km處,各向異性也存在方向和強度突變的位置可能正是印度板塊岩石圈向北推進的位置,也正是兩處Δg低的位置,而此位置與雅江之間的一段,陳望平認為歐亞板塊與印度板塊相重疊的印度板塊北端位於此處(見圖9.5.2)。這個推論有道理,可是位置與BNS有一定距離,我們在多個剖面上發現各向異性的突變位置在BNS帶的兩側,既不是在BNS帶上,也不在ITS帶上。

9.5.2 各向異性特徵與上地幔低速體關系

在青藏高原范圍內已經獲得的上地幔各向異性的強度大小與方向均與岩石圈的低速體有明顯的關系。在巴顏喀拉地體內觀測到強度較大的北東向各向異性(見圖9.5.1)。與其邊緣斷裂附近的各向異性的方向不同,在地體范圍內北東向異常正是岩石圈現今所受應力的方向,表示上地幔物質運移的方向。其強度亦較大,此處在地震層析的速度圖像上具有低速體(見彩圖22),位於200km深度的上下100km范圍內,可能正是軟流圈物質上升的顯示,熱物質侵入到上地幔上部,部分又繼續上升到下地殼,甚至可能還與地表的火山岩有關。正是上地幔的熱物質使岩石晶體沿著現今應力的方向重新排列。產生了較強的各向異性。

相反,在穩定地塊如塔里木盆地內,往往見不到明顯的各向異性的異常(見圖9.5.1),在塔里木盆地南緣的少數台站上觀測得到的各向異性沒有肯定的方向(高銳,2000)。

9.5.3 地體東西的各向異性對比

從圖9.5.1中首先可以看到獅泉河以北段的各向異性特徵,該處的台站正位於班公錯-怒江斷裂的西端,臨近空喀山斷裂和喀喇昆侖斷裂,所得到的各向異性方向大致為北東方向,在穿過班公錯-怒江斷裂時其方向沒有發生變化,其方向發生明顯變化的位置是在南端獅泉河附近,離開班公錯-怒江斷裂帶約100km,各向異性方向轉成近東西向。這個特徵與前面各向異性分析已指出的特徵驚人的相似。在唐古拉山口以南穿過班公錯-怒江斷裂帶時同樣沒有改變其北東方向,其發生變化的位置正好也在斷裂帶以南100多千米處,即拉薩向北100km處。兩條相距近1000km的剖面,其結構如此相似,進一步說明如下:

第一,羌塘地體岩石圈固有的各向異性方向為北東向,它們在青藏高原各地體拼合過程中受印度板塊向北推進的影響,長期受北東向構造作用的影響而形成,該地體岩石圈的各向異性,當然也可能是更早期構造作用下形成的固有的方向,只是其方向在地體拼合過程中其內部沒有發生大變化,從唐古拉山口到日土的羌塘地體保留著此方向的穩定性。

第二,班公錯-怒江斷裂帶作為羌塘地體與拉薩地體的分界線主要是地表的分界的位置,在深部,岩石圈的分界線應在斷裂帶以南100km處,或以北的唐古拉山口一帶。

9.5.4 青藏高原電性結構及其對岩石圈研究的意義

大地電磁法是一種天然源的頻率域電磁法。它以天然的平面電磁波為場源,通過在地表觀測相互正交的電磁場分量來獲取地下地電構造信息。由於天然場中含有從高頻到低頻豐富的頻率成分,而不同頻率成分的電磁波具有不同的穿透(趨膚)深度,因而大地電磁法能達到測深的目的。在研究殼幔構造方面,大地電磁法和地震方法一起被視為兩大支柱方法,兩者相互驗證、相互補充,在世界范圍內解決大陸動力學問題方面已有許多成功的應用範例。

9.5.4.1 野外數據採集

根據研究目標,在西藏近南北向布設了橫跨青藏高原的3條大地電磁測深剖面,測線位置見圖4.1.9。野外工作分別於1995年和1999年夏天進行,共完成測點92個,其中寬頻測點92個,LIMS測點57個,沿南北剖面總長度近1200km。從南往北,第一條是亞東-雪古拉剖面(簡稱100線),南起高喜馬拉雅構造帶的亞東,向北橫穿特提斯喜馬拉雅,抵達岡底斯構造帶南部的雪古拉,剖面全長250km,沿剖面布置29個測點(其中24個LIMS測點);第二條是達孜-巴木錯剖面,剖面全長185km,沿剖面布置16個測點(其中8個LIMS測點);第三條是那曲-格爾木剖面,剖面全長507km,沿剖面布置47個測點(其中25個LIMS測點)。

以上3條測線多數點距在10km左右,少數點距放寬到20~30km,重點構造和關鍵地段作加密觀測。

野外數據採集將寬頻帶大地電磁系統(V5和MT24)和超長周期大地電磁系統(LIMS系統)配套使用。寬頻帶儀器具有遙感遠參考的功能,其工作頻率范圍在250~0.0005Hz之間。為確保寬頻帶數據質量,每個測點的記錄時間不少於20h。LIMS系統是目前用於觀測長周期大地電磁場信號最先進的儀器,是加拿大鳳凰(PHOENIX)公司生產的,採集信號的周期在20~30000s之間。為了保證獲得高質量的長周期數據,一般是多台LIMS系統同時工作,每個LIMS測站都可互為參考,實現遠參考技術,每個測點的記錄時間一般在三個星期以上。

9.5.4.2 資料處理與反演

在對西藏大地電磁資料的處理中,系統應用了現代大地電磁數據處理和反演技術,在方法技術上為獲取可靠的地電模型提供了保證。具體體現在:

(1)時間序列資料的處理。首先對所有測點的時間序列資料進行了篩選,然後採用了帶遠參考的ROBUST估計處理時間序列資料,最大限度地保證了估計出的大地電磁響應的質量。

(2)兩種儀器資料的拼接和個別頻點畸變資料的校正。在西藏採集的大地電磁資料,由於是採用兩套不同的儀器系統觀測的結果,在對資料進行拼接時,個別測點發現視電阻率資料間有小的平移,相位資料連接得很好,對於這種測點,應用RHOPLUS理論,以LIMS資料為准對MT24儀器的視電阻率資料進行了嚴格的處理。對於個別頻點值的分布不正常,或者幾個連續的頻點不正常的情況,也同樣運用RHOPLUS理論對其進行了嚴格的校正。

(3)對地下地質體構造走向的確定。對拼接後的每個點的資料,均進行了阻抗張量分解。分解結果表明:對於3條測線,大部分測點在大部分頻段范圍內具有近東西向的區域走向分布,也有部分測點三維畸變程度比較嚴重。

(4)二維反演。由於3條測線大部分測點具有近東西向的區域構造走向,因此進行二維反演時,剖面的投影方向為南北向。實際測點的分布並不是嚴格分布在南北向的直線上,為此,把每個測點均垂直投影到南北向的直線上,以獲得與區域二維構造平行和垂直的大地電磁響應(即TE和TM模式)。由於TM模式的數據相對於TE模式的數據來說對局部三維體的影響不太敏感,考慮到每條測線均有部分測點三維畸變比較嚴重的情況,筆者採用共軛梯度反演法,對每條測線均選取TM極化模式的視電阻率和阻抗相位數據參與反演,獲得了3條剖面電阻率模型,將3條剖面拼接,形成了亞東-格爾木剖面的電阻率分布圖(彩圖28)。

9.5.4.3 亞東-格爾木剖面的電阻率結構特點及其對岩石圈研究的意義

青藏地區亞東-格爾木大地電磁剖面從電性層分布、低、高阻體形態與產狀上看大體可劃為3段:①那曲以南地段,電性層比較薄,低阻體多呈串珠狀斷續分布,產狀明顯北傾,傾角在20°~30°左右。②那曲-雁石坪地段,電性層厚度有所增加,低阻體或高阻體呈近於水平薄板狀分布。③雁石坪以北地段,電性層厚度較大,低阻體呈大透鏡體狀較連續地向南傾,傾角40°左右。

上述3個地段的電性層差異,主要受印度板塊和歐亞大陸碰撞機制及其岩漿活動性的控制。

大量地質資料表明,印度板塊是以不均衡的速度向歐亞大陸碰撞的,其前鋒在現今的帕米爾高原,相當於巴基斯坦—塔吉克一帶,而其兩側翼則以與軸線60°夾角向東西兩側展開,因而在碰撞帶不同部位上應力場將有所差異。中國青藏地區是處於其東側的復合應力場環境中。它一方面承受著由南向北俯沖而產生的縱向壓應力,另一方面又受側翼的橫向拉張而產生的剪切應力(許志琴,1996,2004;袁學誠,2005;葛曉虹,2002;P.Tapponnier,2001)。

在青藏地區縱向壓應力由於受北部塔里木剛性體的影響使不同的地段有不同的狀態。在雅魯藏布江附近,縱向壓應力最為顯著,規模較大,明顯向北傾斜,從而使前中生代地層疊置、變質、變形、破裂,並散布於地殼表層,構成了連續的高阻體。在北部的格爾木—雁石坪一帶則出現一系列的向南傾斜的推覆構造,並且愈向北,傾角愈陡。如在藏北、青海西部等地所見的前古生代地層不整合在中生代地層之上。這種現象在某種意義上反映了印度板塊向北俯沖時,元古宙已固結的塔里木剛性地塊相對地向南運移,它不但造成南傾的高阻的前古生代地層在淺部分布,而且使格爾木—昆侖山一帶結晶基底向南深埋(Wittlinger,1996,1998;XuZQ,1999)。

橫向拉伸最主要表現在北東向和北西向一組剪切構造上,這組構造在淺部將岩層切割成一個個斷體,為岩漿活動提供了空間。而在深部這組構造將極大地影響深部物質的運移。例如在天然地震的剪切波各向異性上,在高喜瑪拉雅為NW向,而在拉薩—安多—格爾木一致為NE向,反映了岩石圈物質運移的動向(A.Hirn,1995;JiangMei,2003;姜枚,1996,1999;史大年,1996)。

彩圖29給出了亞東-格爾木剖面的遠震地震層析圖像,從100km以上的相對速度的變化可以看出,該圖的高速、低速體的分布特徵與彩圖28的高阻、低阻體的分布特徵有許多的相似之處。從這種對比中,結合地質研究可以作出進一步的分析。

在上述構造背景下,與地球物理場分布有密切關系的區域岩漿作用,其形成時期,主要岩性、產狀以及岩石的物性上都有明顯差異。在那曲以南,岩體以喜馬拉雅期和燕山期為主,除蛇綠岩外主要為淺色花崗岩,並且區域動力變質與混合岩化比較普遍,反映了熔融作用十分發育,岩體規模大,多為岩基狀,在物性上屬低阻、低速。在那曲—雁石坪之間,岩體以燕山期為主,喜馬拉雅期次之,多為花崗岩、花崗閃長岩,局部見新生代玄武岩或玄武安山岩,規模較小,呈小岩株,受斷裂構造控制,在物性上多為中阻、中速,個別為低阻。在雁石坪以北,以華力西期岩體為主,其次為印支期,多為花崗閃長岩,並由大小不一的岩株、岩基組成岩帶,受控於構造帶(崔軍文,1992;青海省地質圖,1988;西藏自治區地質圖,1988)。岩體多為高阻、高速,少數為中阻、中速。

上述構造和岩漿岩特點分布表明,亞東-格爾木大地電磁剖面在那曲以南地段,由於受印度板塊向歐亞大陸板塊俯沖的影響,沿著俯沖帶產生了廣泛的熔融或部分熔融,構成了一個低阻帶。而其上覆由於受縱向擠壓作用使前中生代地層重疊、變質、變形,形成一高阻帶。然而上述的高阻帶與低阻帶在橫向剪切構造作用下均成為小塊狀。因此在這一帶不論是高阻體,還是低阻體,在50km以上均呈串珠狀斷續分布,並受俯沖作用控制,明顯向北緩傾斜,而在50km以下仍反映青藏地區的岩石圈特徵,呈一高阻、高速體。

在剖面北部,相當於雁石坪以北地段,由於印度板塊向北俯沖時使剛性的塔里木地塊相對南移,墊托在青藏高原之下,而表層的推覆構造又將下伏的前古生代變質岩系推到淺部,從而在剖面上出現了深部大面積南傾的高阻、高速體,和淺部(50km以上)孤立的高阻、高速體。在這過程中熔融作用比較微弱,至今沒有發現與其相伴的中新生代岩體。雖然這一帶印支期和華力西期岩體也比較發育,從成岩性質講亦屬熔融作用產物,但其形成時限至今已超過200Ma,基本冷卻了,與基底的長英質岩石物性沒有多大差別,所以不可能構成局部明顯低阻、低速體(帶),因此在剖面900km附近(50km以下)有一較大規模低阻體出現,很難用中新生代或華力西期、印支期部分熔融產物來解釋。它的出現可能是深部熱流作用的結果,可能正是所謂地幔羽的一部分,也就是該處可能存在一個熱源或深部岩漿活動區(許志琴,2004;XuZQ,1999)。

在剖面中部,相當於那曲至雁石坪之間。這是高原的腹地,也是印度板塊向北俯沖,剛性塔里木地塊相對南移共同影響的關聯地區。從大地電磁剖面看,由南向北傾斜的串珠狀低阻體在那曲附近(500km附近)逐漸向下延伸,而由北向南延伸的低阻體在雁石坪附近呈水平產出(700km附近),這說明南、北相向運動不是對稱的。相對而言由南向北運移傾角比由北向南的陡,速度比後者快,因而在此處交匯疊置時呈現較平緩的產狀。

這種構造特徵在區域橫向剪切構造作用下必然形成大面積的沉陷,接受了巨厚的中、新生代沉積,成為青藏高原海拔最高地區和特有的負磁異常區,同時在橫向剪切構造作用下導致了深部玄武岩漿沿著構造交叉部位噴溢,形成了規模不等、形狀不一的(安山)玄武岩體,反映了該區又是地幔活動頻繁地帶。

⑽ 什麼是岩石的各向異性對鑽進有哪些影響

岩石在不同方向上表現出不同的強度值稱為岩石的各項異性,岩石的各向異版性分為兩種:一種是由於微裂權縫的存在以及在不同方向上的排列,分布不同而導致的,這種各向異性會隨著岩石的應力變化而變化,可稱為應力各向異性;另一種是由於岩石顆粒的定向排列引起的,這種岩石的各向異性不會隨著岩石的應力變化而改變。
影響進效率的:由於在不同的層理結構上表現出不同的強度性質,在鑽進這樣的岩石層時會加大鑽進的工作量,因此岩石的各向異性會影響鑽進效率。
影響鑽孔偏斜:由於存在岩石的各向異性,使得鑽桿在鑽進過程中出現受力不平衡的情況,使得鑽桿發生一定角度的偏斜甚至彎曲,會影響鑽孔的偏斜量。
快考試了吧,呵呵,加油,哥也是地大的

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