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我国构造物理学研究的进展.PDF

维普资讯 第 37卷 增刊 地 球 物 理 学 报 Vo1.37,Supp.I 1994年 ACTA GEOPHYSICA S CA 1994 一 我国构造物理学研究的进展 马 瑾 P (国豪追震局地质研究所 ,北京 l00029) 擒 号 本文在茼述了构遣物理学的特点之后 ,着重 回曛和 总结了我国构造物理 实验条件的发 展、科研工作的进展 .并对构遗物理学研究的发展方向及应用茸景提出了一些看法. 关键词 垂物堡, ! 章j曩变形#塑 堕重奎墅层次. 构造物理学是近几十年 内发展起来的介于地球物理学、构造地质学和岩石力学等学 科闻的一门边缘学科.由于它是适应地球科学的发展和生产建设的需要而诞生的,因此 发展极为迅速 ,已成为地球科学最活跃的分支之一 ,日益受到地学界的重视.美、苏等 许多 国家 已成立 了专门的构造钉理学研究机构和专业组织.与美苏等 国相 比,诧国构造 物理学研究起步较晚,但最近几年来发展较快.1985、1987年两届全 国构造物理学术讨 论会的召开与中国地震学会构造物理专业委员会的成立 (1987年),以及 1988年国际构 造物理学术讨论会在北京的召开 ,标志着我国构造物理学的发展进入了一个新的阶段 ,构 造物理学在我国作为一门独立学科的地位 已经确定.值此 地‘球物理学报》剖刊 4s周年 之际,我们特此撰文 ,对构造物理学的特点、我们构造物理学实验条件和科研工作的进 展做一简介,以期地学界的同仁们对构造物理学及其在我国的发展现状有一个较全面的 了解.由于构造物理学涉及的面很广,从事有关研究的人员遍布全 国各个地学行业,而 笔者近年来主要从事与地震有关的构造物理研究,因此,知识面和工作性质所限 ,必然 使本文有失全面和系统,还望读者见谅. . 一 、 构造物理学的特点 构造物理学主要研究相当于地壳上地幔环境条件下各种尺度的构造变形 的物理本 质,探索和解决与此有关的理论和实际问题 “]. 构造变形在时间尺度上可相差 lO多个数量级 (几秒一亿年),在空闻尺度上可差 7— 8个数量级 (从徽米至上千公里),在物理环境上也可有很大的差异 (从地表到上地幔,围 压 由0.1MPa到2GPa,温度 由2O℃至 2000℃),因此 变形图象和变形机制极为复杂. 为了能把不同时间、空间尺度和不同层次的构造变形联系起来.使人们对构造变形有一 个全面深入的认识 ,构造物理学融合了诸多涉及构造变形学科的优点 。并不断吸收数学 、 力学及物理学其它分支学科的理论和现代测试、计算技术 ,形成了自己独特的理论和方 、 . 维普资讯 增刊 I 马瑾 :我国构造物理学研究的进展 法.因此 ,它与这些学科之间既有密切的联系,又有明显的区别.例如 ,构造物理学与 构造地质学的区别在于,传统构造地质学侧重于构造变形现象描述,而构造物理学则通 过物理和数值模拟方法揭示各种条件下构造变形过程及其应力场、应变场演化 ,从而掌 握各种构造变形的机制,使地质构造研究从定性向定量发晨.构造物理学还通过实验研 究和显微观测把岩石的宏观变形性状与微观变形机制联系起来,推动了构造岩石学的发 展,并将其与构造地质学紧密联系起来,使大、中、小、微不同尺度的构造变形研究融 为一体.构造物理学与传统工程岩石力学的区别在于,后者注重于研究常温常压下岩石 和岩体变形的本构关系及破坏过程,而构造物理学则研究不同温度、压力和水化学条件 下岩石和岩体的变形破坏特征,这样不仅可以为与地表变形有关的工程 ,还可为

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