李务伦
物质量不足以形成圈层的平衡展布特征(3)/李务伦
2021-10-16 12:26
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根据球内性质,不同密度的物质,在量足够大的情况下,能够形成圈层。对物质量少不能形成圈层的又是怎样的展布,下面进行分析,如图1。

平衡图.jpg 

1  塑性物质在球内性质下的改变剖面示意图

如图1所示,在图1(1)中,图中是刚性圆柱体的最大剖面,上面圆柱体密度ρ1小于液体ρ2,下面圆柱体密度ρ3大于液体ρ2,两者均处于力的平衡状态。密度为ρ1的刚体,顶部的压力和液体表面的压力相等,而刚体内部的压力由上到下均大于其外部压力,下部刚体亦如此。但当上述两圆柱体,密度不变,且具相当的可塑性时,圆柱体形态将发生连续性改变。这是因为其内部的固结应力或粒子间的结合应力,小于其在重力场中,在其一定环境下内部形成的压力而致。

在图1(1)中,上部密度为ρ1的圆柱体,由于圆柱体内部压力大于外部压力,而图中a、b点的圆柱体内部和外部压力差,通过简单的数学运算,可以证明此处的压力差最大。因此图示的a、b点首先将向外突出,从而引起顶底收缩,图示的四个角收缩量最大,变化的中间形态如图1(2)所示。当内部固结应力与内部压力平衡后,不再延展,形成图1(3)的形态。

在图1(1)中,底部密度为ρ2的圆柱体,其内部压力,通过简单的数学可以证明,圆柱体底部压力最大。因此图示的g、h点将首先向外突出,其上部开始收缩,收缩量最大处在图示的e、f处,变化的中间形态如图1(2)所示。当内部固结应力与内部压力平衡后,不再延展,形成图1(3)的形态。

因此物质量不足以形成圈层的平衡展布特征:1、在内部压力大于外部压力的力平衡情况下,将水平延展;2、内部压力与固结应力平衡;3、为等厚球冠。

有了上述总结,对后造山带的去根、坍塌等解释起来就十分方便了。造山带的山根多以硅铝物为主,与上部存在镜像。随着造山运动的结束,造山带与地球整体的力平衡也也完成。但地球内部是热的,山根与周边存在密度差,且前者密度小于后者。山根因升温密度进一步减小,且固结力变小,根据前面的总结,山根将在某个深度水平延展,直至与周边建立新的力平衡关系,但在这个过程中引起上部刚性处坍塌、断裂,以及周边的升降等。

其实上述的总结,根据球内性质,其实是球内性质的特殊情况。造山带去根和坍塌等也可以说是球内性质和热,在局部的地球动力作用。也应是李德威层流动力学,国外渠流动力学,胡宝群博士地压梯度动力学的根源,若在此错解了他们的理论,请批评指导!

欢迎老师们提出批评和指导!


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