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张文佑先生生前曾对钟嘉猷先生说:“你保存了那么多实验照片,印本小册子给大家看看或许有用。”
《构造物理模拟实验图册》(钟嘉猷著)中所展示的各种构造形态的实验结果,是我们在野外所观察到地质体中部分形变形式的室内再现,虽然实验模型所产生的构造形式与实际野外源体在岩石性质(即实验材料性质)、边界条件、力作用方式、时间即形变速率等,难与地质体在形变时的各参数相似,但我们选用了多种材料不同实验条件和方法,使模型在形变过程及其结果达到更近似于自然界产生的形变样式。所以,我们认为在研究地质构造形变体的成因机制时,用物理模拟实验手段来剖析大地构造、区域构造、局部构造、地震构造、油田构造、矿田构造等,都是不可缺少的研究手段,并可直接解析各种构造体的因果关系。它并不是构造样式的重复或再现,更大的意义在于从中发现其形变规律才是最终之所要。
兹摘录部分构造物理模拟实验图片以飨读者,许多实验构造变形惟妙惟肖,图像中许多细微之处耐人寻味。
湿黏土材料在侧向挤压下形成的剪切破裂及其破裂带上的伴生构造
模型基底为一条北西向断裂,断裂延伸中部有一折点,当横向拉张时,盖层材料形变过程
模型基底为锯齿状断陷,在侧向拉张作用下上覆盖层的形变
基底为S型断裂,在拉张作用下盖层的变形特征
模型由松散介质彩砂叠层而成,侧向拉张作用后模型剖面与表面的变形
一个松散介质彩砂模型的最后拉伸结果再次挤压的变形的现象
由松散介质做成的水平叠层模型在侧向拉张作用下局部的形变样式
松散介质做成的水平叠层模型在侧向拉张作用下的形变样式
松散介质材料做成的叠层模型,基底由塑性材料上涌后对上覆层冲顶形变样式以及上涌体的形态变化
散介质组成的水平叠层,底部由塑性凡士林材料上涌(呈尖顶状),形成的构造形态
塑性凡士林材料组成的模型,底部为先成褶皱构造,夷平后上覆水平叠层后,再次侧向挤压时的形变特征
模型下部为原始基底形态(均质体),上覆凡士林材料做成的水平叠层,在侧向挤压下形成的形变特征
松散介质水平叠层,底层为细砾厚层材料在侧向挤压下的变形,后经二次拉张作用的结果
本文摘编自钟嘉猷著《构造物理模拟实验图册》一书。题目为编者所加。《构造物理模拟实验图册》是作者钟嘉猷多年来为研究各种地质构造形态及其生成动力学机制所进行的诸多泥巴和其他种类实验材料的部分实验结果,这些实验照片反映了在构造模拟相似条件允许下进行的实验研究结果和实验模型形变过程。构造模拟实验对研究油田构造、矿田构造、大型构造、小型构造、地震构造、工程稳定性等起到了不可忽视的作用。
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