『壹』 構造演化階段及動力學機制
為了研究構造的形成機制、動力作用方式和構造演化規律,在野外系統收集了各類節理5000餘條,結合區域應力特徵進行野外分期配套,並在室內採用求解主應力狀態的應用程序,全部節理點應力狀態由計算機自動恢復,同時,結合煤鏡質組反射率各向異性的測定和典型斷裂帶岩石定向樣的岩組分析,確定構造演化階段,恢復各期古構造應力場。
通過點應力狀態恢復,求得中間主應力軸σ2近於直立(σ2傾伏角為80°~90°),最大和最小主應力軸σ1和σ3近於水平(σ1,σ3傾伏角變化於0°~12°之間)。選用σ1、σ3水平線做各期應力軌跡圖,以反映各期應力在全區的變化趨勢。根據構造形跡間的復合關系和從動力學及運動學方面對動力源、動力作用方式及其特點、運動機制、運動性質及動力作用路線的研究,結合區域構造分析,可將本區主要構造演化分為三個階段,即印支期、燕山期和喜馬拉雅期。與此相對照,形成了三期古構造應力場,這些方面的研究是認識控氣構造及其網路發生發展的基礎,也是釐定現今導氣、阻氣和儲氣構造的直接依據。
5.3.1 第一階段——印支期
由圖5.38可見,最大主應力σ1作用於近南北方向,σ1在全區的平均方位為NE8°。最小主應力σ3在全區的平均方位為N100°。σ1在北區北部和南北區的交界地帶為南北向;在南區和北區南部,σ1方向略偏轉為北北東-南南西方向(σ1在南區為NE10°,在北區南部為NE8°)。從全區來看,本期應力場分布比較均勻,全區未出現明顯的應力集中與分散現象。
圖5.38 印支期主應力軌跡圖
1—礦區邊界線;2—最大主應力跡線;3—最小主應力跡線;4—地層壓縮方向;5—點應力狀態
從動力學角度分析,上述主應力來自因秦嶺地槽的最終封閉和華南陸塊的向北推擠作用,鄂爾多斯地塊遭到了強大的由南向北的推擠力,動力作用方式以擠壓為主,動力作用路線為南北向。因此產生一系列東西向展布的壓性構造和南北向展布的張性構造。區內近東西向的褶皺等壓性構造可能形成於這一時期。野外節理資料表明,這一時期也形成了北西向與北東向兩組共軛剪節理。它們都為後期構造的發育奠定了一定基礎。
5.3.2 第二階段——燕山期
本期構造應力場的主要特徵是,最大主應力σ1處於南東-北西方向,平均為N307°,最小主應力σ3處於北東-南西方向,平均為NE38°。應力在全區分布較均勻,應力集中與分散現象不明顯,且主應力軸方位穩定。南區σ1作用於N295°一線,北區σ1作用於N306°一線。但應力在南北區之間的交界地帶分布明顯不均,由北向南,應力先分散後集中,且主應力方向變化較大,總體上σ1作用於N320°一線(圖5.39)。
圖5.39 燕山期主應力軌跡圖
1—礦區邊界線;2—最大主應力跡線;3—最小主應力跡線;4—地層壓縮方向;5—點應力狀態
此期的動力學特徵是,隨著庫拉-太平洋板塊對中國大陸施加的影響加劇,使得中生代已經發育起來的鄂爾多斯沉降盆地遭到強烈的側向擠壓和扭動,導致原沉降盆地上隆消失。動力源來自東南方向,動力作用方式仍為擠壓作用,但在受到鄂爾多斯東緣近南北向的邊界限定後,又使其發生左旋扭動。這樣,由於動力作用路線及運動性質的改變,便在本區發育起一系列以左行壓扭為特徵的構造形跡。區內的F1正斷層和F2逆斷層在這時均應屬壓扭性逆斷層,受此期應力影響,有可能使原印支期內已發育起來的東西和北東向構造因受擠壓而產生不同程度的閉合,唯有原已存在的北西向構造因受張應力復合而開啟。同時,還可能產生新的北西向張裂和近於東西和南北方向的共軛剪節理。
這個時期的構造作用對本區影響最大,為了確定煤層中構造動力作用方式、性質及作用路線,也為了准確印證此期左旋扭動作用的存在,作者在南北兩區各選擇了兩個采樣點採集定向煤樣,用顯微光度計在無劃道的正常鏡質組區域分散顆粒上測定反射率值。同時,在象山礦邊部於F1斷層帶上採集定向岩樣進行X射線岩組分析。
由近1600個反射率數據的測定結果表明:
1)區內各樣品反射率具明顯各向異性,其最大值為2.412,最小值為1.247,中間值為1.707。正性光率體和負性光率體都有,並和鄰近地區所測數據也有較好的對應性(表5.12)。顯然區內鏡質組反射率正向光率體和負向光率體都有。說明區內鏡質組反射率為兩軸光性,系側向擠壓應力作用的結果。
表5.12 主反射率、雙反射率值一覽表
2)光率體長軸方位的最大值為54°,最小值為35°。平均值為44.5°,與區內北東向褶皺和斷裂方位基本相同。由此恢復的古構造擠壓應力方位為N140°,與燕山晚期區域應力場的擠壓方向也基本吻合(表5.13,圖5.40)。
表5.13 光率體長軸方位與主幹構造走向方位對照表
圖5.40 區內及鄰近礦區煤層鏡質組光率體水平截面分布圖
3)平均反射率和最大反射率的變化與區內構造的復雜程度差異性相對應,越接近主要褶皺軸部其數值越大,而這里遭受的構造變動相對劇烈。最小值位於桑樹坪礦所在地帶,這里的構造相對比較簡單。總的平均反射率由西向東有增大之勢。而北東向構造的影響大體上也是由東向西減弱的。
上述三點表明,燕山期動力作用在煤層中有明顯反映,因此煤層構造也主要形成於這一時期。
X射線岩組分析是在宏觀構造變形研究的基礎上進行礦物晶格變形研究的一種新方法。其原理可簡述為在同一定向標本上採取一定量岩石製成粉晶,然後測量礦物各面網衍射強度值,並由計算機直接繪制粉晶曲線圖,該圖反映的礦物面網無變化,即說明礦物無定向性。其次是在同一標本上切制定向薄片,作X射線衍射分析。用得出的曲線圖與粉晶曲線圖上對應面網衍射強度進行對比。其值接近1(一般相差不大於5%),即認為礦物無定向性,反之則具定向性。此定向性一般是因構造擠壓、剪切或壓扭作用造成的。對比圖5.41、圖5.42可見,F1斷層帶方解石和白雲石礦物的許多面網峰值強度在兩種曲線上有明顯差異,對應面網衍射強度比值差均大於5%(表5.14)。這就說明了這兩種礦物均具有明顯或較明顯的定向性。結合斷層面大量發育的擦痕和節理構造特點,這種定向性是壓扭作用的產物。
圖5.41 象山溝口F1斷層面定向岩塊粉晶X射線衍射曲線圖
圖5.42 象山溝口F1斷層面定向岩塊薄片X射線衍射曲線圖
表5.14 X射線衍射數據表
註:A為粉晶;B為定向岩塊;①為具較明顯定向性;②為具明顯定向性。
以上分析進一步說明了本期構造變形的動力作用方式是以壓和壓扭作用為主。
5.3.3 第三階段——喜馬拉雅期
從圖5.43反映的喜馬拉雅期主應力軌跡圖上可見,本期應力場的主要特徵是:最大主應力σ1,轉為北東-南西向,全區平均方向為NE38°,最小主應力σ3為北西-南東向,平均為N130°。該期應力場在全區分布不均,集中表現在應力場在南北區交界地帶明顯集中,σ1跡線在此呈明顯聚攏之勢,導致這里的構造復雜化。就全區而言,σ1方向變化不大,主導方位為NE40°,只是在北區北端略向北北東-南南西方向偏轉,主導方位為NE23°—N203°。喜馬拉雅期構造演化就動力學和運動學特徵而言,又可分為古近-新近紀和第四紀兩個時期。
圖5.43 喜馬拉雅期應力軌跡圖
1—礦區邊界線;2—最大主應力跡線;3—最小主應力跡線;4—地層壓縮方向;5—點應力狀態
5.3.3.1 古近-新近紀時期
此期歐亞板塊、太平洋板塊和印度板塊之間幾乎同時發生了兩起重大構造事件,一起是原向北北西方向運動的庫拉-太平洋板塊在庫拉板塊向北消亡後,太平洋板塊轉向北西西方向運動;另一起是澳大利亞-印度板塊與歐亞板塊碰撞制止了歐亞板塊的逆時針旋轉。同時,印度板塊在碰撞後繼續向北推擠,對中國大陸施加強大的右行壓扭作用。黃汲清等也認為,新生代以來華北等地一系列右行張扭性斷陷盆地的發生、發展以及現代地震的產生都和這一作用有密切關系。其他構造特徵也顯示出亞洲大陸相對於太平洋板塊正作由南向北的運動。
第一起事件的動力作用方式以擠壓為主,動力作用路線為由東至西的推擠,渭河斷陷的產生即是這種動力作用的結果。
第二起事件較第一起影響更為深刻。此時平行於龍門山方向的擠壓作用力遇到秦嶺褶皺帶時分解為一對左旋扭動力,而在鄂爾多斯東南緣則組成為右行扭動力偶,在這對力偶作用下,北東向構造顯張性,北西向構造顯壓性(煤層褶皺的形成與此期有關),而東西向和北北東向構造或具壓扭性,或具張扭性。但考慮到區域主張應力方向為北西-南東向,故本區扭性和壓性作用應不是主要的(圖5.44),而沿近南北向的拉張伸展作用和沿北西-南東向的拉張伸展作用開始起主導作用,這個時期在鄰區形成了汾河地塹,使汾渭地塹系連為一體。
圖5.44 新近紀區域應力場及局部應力場示意圖
5.3.3.2 第四紀時期
第四紀以來,隨著汾渭斷陷盆地的大幅度拉伸作用,區內有些斷層明顯活動,地震活動、滑坡、水系變遷等現象非常普遍。牽動了早期已形成的各種構造形跡,使它們均發生不同程度的張裂。如作為北東向活斷層代表的F1大斷層,不同程度地切穿和控制了第四系沉積,其上盤第四系厚度在禹門口一帶僅100m,而在英山一帶卻可達400m;衛星照片還清楚地反映出受F1影響的許多水系發生明顯的右旋錯位現象,北西向活斷層在韓城縣城及F1斷層上盤發育較多,在近三千年內相對錯動距離約2m,每年活動速率為
韓城礦區煤層氣地質條件及賦存規律
這與馬杏垣等所確定的華北板塊同期移動速率大體一致,從區域上看,北東向及東西向活斷層的活動速率可能較北西向更大,這樣,若把第四系下限放在2Ma前,F1斷層第四系以來沿傾向水平位伸了479m,這個距離與F1主斷面以上階梯狀斷層組平面組合寬度也大致相當。
按史牛坡斷層產狀計算,第四系地層平面拉伸距離約0.55m,這與韓城上峪口、西垣山、華子山、西北庄一帶灰岩出露區所見的縫型裂隙張開寬度的平均值也很相近。
區內東西向斷裂活動直接控制第四系沉積的例子不多,但參照本區西南鄰近地區的東西向斷層的活動特徵,仍可說明本區此時的張裂活動幅度。如鄰區的魯橋-關山斷裂,其上盤第四系厚度大於1200m,下盤約600m,如果和區內北東向活斷層的活動幅度比較,東西向構造的活動幅度可能要較北東向或北西向更大。
圖5.45 鄂爾多斯及其周緣地殼垂直形變速率圖(1955~1986年)
等速率線單位:mm/a
(據國家地震局《鄂爾多斯周緣活動斷裂系》課題組,1988)
由此可見,區內此期動力作用方式主要為拉張伸展,動力作用路線沿北西-南東向,其次為南北向以及由之所派生的北東-南西向。結果形成了一系列近東西向和北東向的正斷層和北西向的傳遞斷層,正斷層均沿伸展方向呈階梯狀跌落、傳遞斷層則由於北東和東西向正斷層擴張速度的差異而產生,但也以張性或張扭性為主。區內多方向拉張伸展作用一直持續到現代,據近期大地測量成果可見,本區地殼垂直形變速率為2~7mm/a(圖5.45),鄰近地區的地殼垂直形變地質剖面也顯示了較大幅度的沉降作用(圖5.46),這些都是平面拉張伸展效應的直接依據,二者也有很好的對應關系。
圖5.46 綏德—西安垂直形變(1976~1986年)地質剖面圖
(據國家地震局《鄂爾多斯周緣活動斷裂系》課題組,1988)
綜合上述,區內在地史時期因多期多方向構造應力作用產生的多組構造形跡,從其最終顯示的力學性質來看,北東—北北東向破裂構造應具張或張扭性質,近東西向構造具張性,北西向具張扭性,其他方向均具不同程度的壓或壓扭性。喜馬拉雅期以來,煤層中雖也形成或繼承發育一系列近東西和北西向褶皺,但均比較寬緩,沿其軸部和兩翼,張性破裂復合是一重要構造特徵。
伴隨汾渭地塹系張裂伸展構造的廣泛活動,致使全區各種構造形跡均受到不同程度地牽動而發生開啟,尤以上述幾組方向的破裂構造開啟最甚。就南北區而言,南區更靠近汾河地塹和渭河地塹伸展系的交匯處,故破裂構造的伸展開啟作用更強於北區。
『貳』 大學生創新大賽(力學原理創新大賽)
懸索膜結構比較好
『叄』 空氣動力學的原理
空氣動力學的原理是:空氣是動力,也是動力的媒介,更是動力的阻礙。
空氣動力學是力學的一個分支,研究飛行器或其他物體在同空氣或其他氣體作相對運動情況下的受力特性、氣體的流動規律和伴隨發生的物理化學變化。它是在流體力學的基礎上,隨著航空工業和噴氣推進技術的發展而成長起來的一個學科。
通常所說的空氣動力學研究內容是飛機,導彈等飛行器在各種飛行條件下流場中氣體的速度和密度等參量的變化規律,飛行器所受的升力和阻力等空氣動力及其變化規律,氣體介質或氣體與飛行器之間所發生的物理化學變化以及傳熱傳質規律等。
(3)創造動力學原理擴展閱讀:
空氣動力學的應用范圍:
1、在低速空氣動力學中,介質密度變化很小,可視為常數,使用的基本理論是無粘二維和三維的位勢流、翼型理論、升力線理論、升力面理論和低速邊界層理論等;對於亞聲速流動,無粘位勢流動服從非線性橢圓型偏微分方程。
2、在超聲速流動中,基本的研究內容是壓縮波、膨脹波、激波、普朗特-邁耶爾流動(壓縮波與膨脹波的基本關系模型及其函數模型)、錐型流,等等。主要的理論處理方法有超聲速小擾動理論、特徵線法和高速邊界層理論等。
3、高超聲速流動的主要特點是高馬赫數和大能量,這些特點是流動具有一般超音速流動所沒有的流體動力特徵和物理化學變化。
4、工業空氣動力學主要研究在大氣邊界層中,風同各種結構物和人類活動間的相互作用,以及大氣邊界層內風的特性、風引起的質量遷移、風對運輸車輛的作用和風能利用,以及低層大氣的流動特性和各種顆粒物在大氣中的擴散規律。
參考資料來源:網路:空氣動力學
『肆』 動力學的三大基本公式是什麼
1、動量矩定理
動力學普遍定理之一,它給出質點系的動量矩與質點系受機械作用的沖量矩之間的關系。
2、動能定理
動能具有瞬時性,是指力在一個過程中對物體所做的功等於在這個過程中動能的變化。動能是狀態量,無負值。
合外力(物體所受的外力的總和,根據方向以及受力大小通過正交法能計算出物體最終的合力方向及大小) 對物體所做的功等於物體動能的變化,即末動能減初動能。
動能定理一般只涉及物體運動的始末狀態,通過運動過程中做功時能的轉化求出始末狀態的改變數。但是總的能是遵循能量守恆定律的,能的轉化包括動能、勢能、熱能、光能(高中不涉及)等能的變化。
3、動量定理
如果一個系統不受外力或所受外力的矢量和為零,那麼這個系統的總動量保持不變,這個結論叫做動量守恆定律。
(4)創造動力學原理擴展閱讀:
質點動力學有兩類基本問題:
1、已知質點的運動,求作用於質點上的力。
2、已知作用於質點上的力,求質點的運動。
求解第一類問題時只要對質點的運動方程取二階導數,得到質點的加速度,代入牛頓第二定律,即可求得力;求解第二類問題時需要求解質點運動微分方程或求積分。
『伍』 水動力學原理是什麼原理
研究水和其他液體的運動規律及其與邊界相互作用的學科。又稱液體動力學。液體動力學和氣體動力學組成流體動力學。液體動力學的主要研究內容如下:①理想液體運動。可忽略粘性的液體稱為理想液體,邊界層外的液體可視為理想液體,其運動符合理想流體運動規律。②粘性液體運動。分析大粘度液體(如潤滑油)的流動狀態、水流的能量損失、船舶的摩擦阻力、邊界層和尾跡等都須考慮液體粘性。③空泡流。液體流經壓強足夠低的區域時,內部氣化形成空泡,除空泡潰滅產生沖擊,造成邊壁材料剝蝕破壞外,還會形成空泡繞流現象。④多相流動,挾有固體顆粒、摻有氣泡等物質的液體流動,如含沙水流、摻氣水流等。⑤非牛頓流體流動。剪應力和剪切變形速率不成線性關系的液體(如加入高分子聚合物的水)的流動。⑥自由表面流動。流動液體的部分邊界是液體和氣體的分界面,其上的壓力接近常數,明渠流、液體自由表面波、物體從空氣進入水中時帶入空氣而形成的空泡流動等均屬這種流動。⑦分層流。兩層或多層密度不同的液體可形成分層流,密度差可由不同液體產生,也可由含鹽、含沙量不同或溫度不同所引起。⑧水彈性問題。在某些條件下,流過固壁的液體可引起邊壁振動,這種振動又反過來改變流動特性;研究液體與彈性體相互作用的理論稱為水彈性力學。水動力學既是一門基礎理論學科,又是一門應用學科,主要用於水利水電工程、造船工程、海洋工程、近代水中武器、化工、環保工程、石油開采等領域。
水動力學研究主要類型:
按不同類型水流運動的特點主要分為下列幾類:
①有壓管流。研究輸送液體的各種管道的流量和沿管壓強變化的計算,也包含流動瞬變時發生水擊的分析。
②明槽流。包括河渠中正常均勻流動;非均勻漸變流動,主要為水面線的分析;急變流動,如水躍現象等;非定常流動,如洪水計算等。
③孔流。各種小孔口和噴嘴在壓力水頭下的出流以及水工中閘門大孔泄流的計算。
④堰流。各種量水堰和溢流壩等水工建築物的頂上過流的計算。
⑤滲流。研究多孔介質中主要是地下土壤中的滲流運動規律,也包括地下水對建築物基礎的浮托力計算。
⑥挾沙水流。研究挾帶泥沙的河渠中渾水的流動規律,也包括物料輸送管道的流動。
⑦水力機械中的流動。主要為水輪機和水泵等葉輪機械中的流動特性。
⑧波浪。研究各種水波的運動特性和波浪對建築物的波壓力。
水動力學發展與理論基礎:
十八世紀初葉,經典水動力學有迅速的發展.歐拉、丹尼爾、伯努利是這一領域中傑出的先驅者。 十八世紀末和整個十九世紀,形成了兩個相互獨立的研究方向:一是運用數學分析的理論流體動力學;一是依靠實驗的應用水力學。開爾文、瑞利、斯托克斯、蘭姆等人的工作使理論水平達到相當的高度,而謝才、達西、巴贊、弗朗西斯、曼寧等人則在應用水力學方面進行了大量的實驗研究,提出了各種實用的經驗公式。
十九世紀末,流體力學的發展扭轉了研究工作中的經驗主義傾向,這些發展是:雷諾理論及實驗研究;雷諾的因次分析;弗勞德的船舶模型實驗;空氣動力學的迅速發展。二十世紀初的重要突破是普朗特的邊界層理論,它把無粘性理論和粘性理論在邊界層概念的基礎上聯系起來。
二十世紀蓬勃發展的經濟建設提出了越來越復雜的水力學問題:高濃度泥沙河流的治理;高水頭水力發電的開發;輸油干管的鋪設;採油平台的建造;河流湖泊海港污染的防治等。使水力學的研究方向不斷發展,從定床水力學轉向動床水力學 ;從單向流動到多相流動;從牛頓流體規律到非牛頓流體規律;從流速分布到溫度和污染物濃度分布;從一般水流到產生滲氣、氣蝕,引起振動的高速水流。以電子計算機應用為主要手段的計算水力學 也得到了相應的發展。水力學作為一門以實用為目的的學科將逐漸與流體力學合流。
水動力學的研究方法:
一、理論分析:
經典力學的基本原理:
牛頓的三大定律、動量定理、動能定理
水流運動的基本方程式:
連續性方程、能量方程、動量方程
二、科學試驗及測試方法
1、原型觀測
2、模型試驗
3、系統試驗
4、數值模擬
水動力學主要測試要素:
1.流速與流向測量
2.動水壓力的測量
3.水位和浪高的測量
4.流量的測量
5.摻氣水流的測量
6.空化水流的測量
7.泥沙的測量
8.水下地形的測量
9.應力和應變的測量
10.振動的測量
這些問題明顯可以使用搜索引擎搞定的,一般就不要在這里提問了,在谷歌,網路都可以搞定的。
『陸』 誰能給說一下我空氣動力學的原理和知識
空氣動力學是力學的一個分支,它主要研究物體在同氣體作相對運動情況下的受力特性、氣體流動規律和伴隨發生的物理化學變化。它是在流體力學的基礎上,隨著航空工業和噴氣推進技術的發展而成長起來的一個學科。
通常所說的空氣動力學研究內容是飛機,導彈等飛行器在名種飛行條件下流場中氣體的速度、壓力和密度等參量的變化規律,飛行器所受的舉力和阻力等空氣動力及其變化規律,氣體介質或氣體與飛行器之間所發生的物理化學變化以及傳熱傳質規律等。從這個意義上講,空氣動力學可有兩種分類法:
詳細的參考;
http://ke..com/view/78138.html?wtp=tt
『柒』 拉張伸展型克拉通盆地形成的動力學機理
與塔里木克拉通邊緣及鄰區板塊離散和區域伸展構造環境相關聯,在塔里木克拉通之上,發育了震旦紀—早奧陶世和石炭紀—早二疊世兩期伸展型克拉通盆地。
震旦紀—早奧陶世階段,伸展型克拉通盆地的發育始於新疆古克拉通的裂解,在塔里木克拉通周邊相繼形成裂陷槽、大洋盆地,在克拉通主體部位,分別在東、西部發育了兩個克拉通坳陷盆地。西部的塔西坳陷盆地以阿瓦提一帶為沉積、沉降中心,東部的滿加爾坳陷盆地沉積、沉降中心在滿參1井東側(圖2-1、2-2、2-3)。
新疆古克拉通伸展裂解活動在庫魯克塔格地區和柯坪地區分別形成了震旦系—下寒武統、震旦系火山岩,在盆地內部也形成了廣泛的震旦系—寒武奧陶系和石炭系—二疊系火山岩。它們提供了盆地形成的地球動力學信息(Cloetingh等,1993;Wilson,1993)。
柯坪地區震旦系火山岩主要為上震旦統基性火山岩。庫魯克塔格地區震旦系—下寒武統火山岩可分為四期:早震旦世貝義西期火山岩,自下而上為玄武質火山角礫岩、蝕變玄武岩、安山質晶屑凝灰岩→安山岩、霏細岩、流紋岩→中性、酸性凝灰岩;晚震旦世扎摩克提期火山岩主要為具有杏仁狀構造的玄武岩、基性火山集塊岩和凝灰岩;水泉期火山岩為一套基性火山熔岩;早寒武世西山布拉剋期火山岩主要為基性噴發岩。
柯坪地區震旦系玄武岩大部分屬鹼性玄武岩系列,稀土配分曲線為右傾平滑曲線。這些玄武岩在Pearce(1976)F1-F2圖解(圖5-2)、在Loffler(1979)lgτ—lg(τ25×100)圖解(圖5-3)、Pearce(1982)Ti/Y—Nb/Y圖解(圖5-4)上均落在板內玄武岩區;在ДoбpeцoB(1976)的кo1-кa圖解上投影於裂谷玄武岩區(圖5-5),表明這些玄武岩形成於克拉通內裂谷構造環境。柯坪地區火山岩屬鹼性玄武岩系列,可能反映當時地殼部分融熔程度相對較低(1%~10%)、伸展程度也較低(Wilson,1993)。另外,這些玄武岩表現為岩性較單一的玄武岩,呈地表玄武岩流分布,因此玄武岩可能僅自局部噴出。結合柯坪地區沉積、構造特徵分析,可以認為當時柯坪地區處於伸展構造環境,但伸展程度不高,可能僅局部地區岩石圈發生破裂。
圖5-2古生代玄武岩的F1-F2圖解
WPB—板內玄武岩;LKT—低鉀拉斑玄武岩;CAB—鈣鹼性玄武岩,SHO—鉀玄岩;OFB—大洋玄武岩
圖5-3古生代玄武岩的lgr—lg(r25×100)圖解
A—板內穩定環境;B—島弧、活動陸緣、造山帶環境;C—板內或造山帶火山岩演化的鈣鹼性玄武岩
庫魯克塔格地區震旦紀—早寒武世火山岩地球化學特徵反映了克拉通邊緣裂陷槽(拗拉槽)構造環境(賈承造,1997),並反映岩石圈具有逐漸減薄的過程(劉拓,1992)。
對盆地內60口鑽井中火成岩岩石系列、微量元素、稀土元素分析表明,盆地內震旦紀—寒武紀—奧陶紀和石炭紀—二疊紀均有火山噴發,以二疊紀最廣最強烈。塔北、巴楚隆起震旦紀—寒武系火山岩具有板內初始裂谷雙峰式組合特徵,以裂陷式火山噴發和溢流為主要機制;分布在塔北、塔中地區的奧陶系火山岩與板內深源岩漿作用有關,與震旦紀—寒武紀火山活動有成生聯系;塔中地區石炭紀火山岩一部分與穩定克拉通內局部拉張有關,另一部分與二疊紀火山活動同源異相;二疊紀火山活動在邊緣表現為陸緣火山弧特徵,克拉通內部表現為由於伸展裂陷出現多個火山活動帶。
Wilson(1993)認為,由於伸展作用形成的某些盆地特別是那些形成於厚的岩石圈之上的盆地中,地慢岩漿根本未噴出到地表。許多情況下,實際噴發到地表的岩漿量占所生成的總岩漿量的不到25%,剩餘部分侵入下地殼或地殼底部,而且岩漿侵入或噴發多沿岩石圈或地殼薄弱帶發生。塔里木盆地航磁等資料揭示盆地中央為高磁異常和高速帶,推測存在基底焊縫斷裂構造帶、古縫合帶或古裂谷帶。伸展作用時岩漿一般易於沿這類薄弱帶侵入和噴發。天然地震轉換波測深結果發現,在庫車—塔中—塔南測線剖面上,P波、S波速度分布顯示在北部坳陷(滿加爾盆地)上地殼上部和底部存在高速異常薄層,它們可能與航磁高異常帶具有一定的相關性,由此可以推測這些高速薄層主要是震旦紀—早奧陶世地殼伸展、基性岩漿沿中央薄弱帶噴發或侵入的產物。
圖5-4古生代玄武岩Ti/Y—Nb/Y圖解
WPB—板內玄武岩;MORB—洋中脊玄武岩
圖5-5塔西北震旦紀玄武岩的Ko1-Ka圖解
A—大陸玄武岩;B—裂谷玄武岩;C—大洋及島弧玄武岩
考察上震旦統—顯生宇沉積層以下的地殼厚度分布狀況(圖1-10),可以看出在塔里木克拉通主體部位有兩個顯著的地殼厚度減薄區,一為滿加爾凹陷,另一為阿瓦提凹陷。很顯然,它們是岩石圈伸展減薄的主要區域,也是震旦紀—早奧陶世沉積、沉降中心所在地(圖2-1、2-2、2-3)。另外,塔西南地區向西昆侖方向地殼厚度逐漸減薄,可能是震旦紀—奧陶紀伸展與石炭紀—二疊紀伸展疊加作用的結果。上述地區沉積層以下的地殼厚度最薄為27~28km。與之相比,渤海灣盆地地殼厚度最薄(29km)處,沉積層最厚(7km),則沉積層以下地殼厚度為22km左右。可見塔里木盆地雖經古生代兩次伸展(Z—O、C—P),但其地殼厚度尚未減薄至渤海灣盆地的程度,即伸展程度未達裂谷盆地。
震旦紀—早奧陶世塔里木克拉通坳陷盆地沉降史曲線顯示(圖5-6),從震旦紀至寒武紀、早奧陶世,沉降速率逐漸變大,這種沉降曲線形態與中國東部裂谷盆地裂谷期快速沉降、熱冷卻坳陷期緩慢沉降的二段式曲線形態(陳發景等,1992)顯著不同,可能反映使伸展作用增大和沉降逐漸加快的作用力不斷增強,但岩石圈尚未達到最大伸展程度(未達破裂)、即因構造力性質變化而終止。
在對滿加爾克拉通邊緣坳陷盆地構造沉降史的分析中,對294個井點(包括人工井點)和3條地質剖面進行了沉降史模擬,結果表明:滿參1井所代表的滿加爾盆地長期沉降,上震旦統最大埋深為15000m,構造沉降量為4800m,約占總沉降量的32%,沉積負荷佔主導地位。同時,沉降表現多旋迴性,早古生代沉降速率大,其中又以中晚奧陶世最大,中生代較小,新生代又變大,反映盆地周邊構造作用強度的不同影響。
s圖5-6塔里木盆地基底沉降曲線、構造沉降曲線
TZlt,TZIb分別表示塔中1井構造沉降與基底沉降量,其餘類推
基於下列事實:震旦紀—早奧陶世塔里木克拉通處於伸展構造環境;克拉通內部或邊緣出現與初始裂谷或裂陷槽有關的火山岩,克拉通主體部位沿基底構造薄弱帶可能有火山岩侵入或噴出;克拉通主體部位沉積層之下的地殼厚度減薄區與沉積、沉降中心一致;具不同於裂谷盆地的沉降曲線特徵,可以認為,在區域伸展、板塊裂解離散作用下,震旦紀—早奧陶世塔里木克拉通地殼下部發生細頸化、韌性減薄,上部地殼雖減薄但伸展斷裂或其反轉斷裂少見,地幔物質侵位於地殼,造成均衡欠補償質量,在拉張應力作用下地殼下沉,形成克拉通坳陷盆地。岩石圈伸展減薄作用後,熱冷卻作用對盆地沉降的貢獻目前尚無法評價。在克拉通東、西部分別形成了滿加爾克拉通邊緣坳陷盆地和塔西克拉通內坳陷盆地(圖2-1、2-2、2-3)。東部盆地發育台地邊緣-斜坡盆地相,西部盆地主要發育台地相;東部盆地與伸展程度較高的庫魯克塔格裂陷槽相鄰,西部盆地內柯坪地區僅見初始裂谷型火山岩;東部沉降幅度高於西部(圖5-6),據此可以推斷東部滿加爾盆地伸展程度高於西部盆地。
上述克拉通坳陷盆地向南、北過渡至塔中、塔北隆起(圖2-3)。坳陷區兩側隆起相對抬升機制類似於裂谷翼部的抬升機制(Cloetingh等,1994)。當岩石圈在張應力體制下受伸展作用發生細頸化時,岩石圈減薄,伸展最強烈部位發生沉降形成坳陷,而在坳陷兩側(伸展作用相對弱的部位)發生快速隆升,這可與裂谷作用階段裂谷翼部的快速隆升相比較;伸展作用後,由於熱冷卻和重力均衡作用引起沉降的快速變化,產生差異垂向運動,這一點與裂谷期後裂谷翼部的抬升機制一致。
石炭紀—早二疊世伸展型克拉通盆地的形成機制與震旦紀—早奧陶世相似。石炭紀,古特提斯洋發育深刻地影響了塔里木克拉通盆地的形成。自靠近康西瓦古特提斯洋一側向克拉通內部,依次發育克拉通邊緣和克拉通內坳陷盆地,即伸展程度自西南向東—東北逐漸減弱,沉積相展布也反映了這種特徵。另外,沉積層以下地殼厚度分布(圖1-10)顯示,自塔西南地區向西昆侖方向地殼厚度減薄至27km以下,這除與震旦紀—早奧陶世伸展作用有關外,還與石炭紀伸展減薄作用有關。
早二疊世,雖然克拉通盆地仍形成於拉張背景,但從火山岩分布及其特徵分析看,屬弧後拉張環境。
『捌』 動力學機理
動力學是理論力學的一個分支學科,它主要研究作用於物體的力與物體運動的關系。動力學的研究對象是運動速度遠小於光速的宏觀物體。動力學是物理學和天文學的基礎,也是許多工程學科的基礎。許多數學上的進展也常與解決動力學問題有關,所以數學家對動力學有著濃厚的興趣。
動力學的研究以牛頓運動定律為基礎;牛頓運動定律的建立則以實驗為依據。動力學是牛頓力學或經典力學的一部分,但自20世紀以來,動力學又常被人們理解為側重於工程技術應用方面的一個力學分支。
動力學的發展簡史
力學的發展,從闡述最簡單的物體平衡規律,到建立運動的一般規律,經歷了大約二十個世紀。前人積累的大量力學知識,對後來動力學的研究工作有著重要的作用,尤其是天文學家哥白尼和開普勒的宇宙觀。
17世紀初期,義大利物理學家和天文學家伽利略用實驗揭示了物質的慣性原理,用物體在光滑斜面上的加速下滑實驗,揭示了等加速運動規律,並認識到地面附近的重力加速度值不因物體的質量而異,它近似一個常量,進而研究了拋射運動和質點運動的普遍規律。伽利略的研究開創了為後人所普遍使用的,從實驗出發又用實驗驗證理論結果的治學方法。
17世紀,英國大科學家牛頓和德國數學家萊布尼茲建立了的微積分學,使動力學研究進入了一個嶄新的時代。牛頓在1687年出版的巨著《自然哲學的數學原理》中,明確地提出了慣性定律、質點運動定律、作用和反作用定律、力的獨立作用定律。他在尋找落體運動和天體運動的原因時,發現了萬有引力定律,並根據它導出了開普勒定律,驗證了月球繞地球轉動的向心加速度同重力加速度的關系,說明了地球上的潮汐現象,建立了十分嚴格而完善的力學定律體系。
動力學以牛頓第二定律為核心,這個定律指出了力、加速度、質量三者間的關系。牛頓首先引入了質量的概念,而把它和物體的重力區分開來,說明物體的重力只是地球對物體的引力。作用和反作用定律建立以後,人們開展了質點動力學的研究。
牛頓的力學工作和微積分工作是不可分的。從此,動力學就成為一門建立在實驗、觀察和數學分析之上的嚴密科學,從而奠定現代力學的基礎。
17世紀荷蘭科學家惠更斯通過對擺的觀察,得到了地球重力加速度,建立了擺的運動方程。惠更斯又在研究錐擺時確立了離心力的概念;此外,他還提出了轉動慣量的概念。
牛頓定律發表100年後,法國數學家拉格朗日建立了能應用於完整系統的拉格朗日方程。這組方程式不同於牛頓第二定律的力和加速度的形式,而是用廣義坐標為自變數通過拉格朗日函數來表示的。拉格朗日體系對某些類型問題(例如小振盪理論和剛體動力學)的研究比牛頓定律更為方便。
剛體的概念是由歐拉引入的。18世紀瑞士學者歐拉把牛頓第二定律推廣到剛體,他應用三個歐拉角來表示剛體繞定點的角位移,又定義轉動慣量,並導得了剛體定點轉動的運動微分方程。這樣就完整地建立了描述具有六個自由度的剛體普遍運動方程。對於剛體來說,內力所做的功之和為零。因此,剛體動力學就成為研究一般固體運動的近似理論。
1755年歐拉又建立了理想流體的動力學方程;1758年伯努利得到關於沿流線的能量積分(稱為伯努利方程);1822年納維得到了不可壓縮性流體的動力學方程;1855年許貢紐研究了連續介質中的激波。這樣動力學就滲透到各種形態物質的領域中去了。例如,在彈性力學中,由於研究碰撞、振動、彈性波傳播等問題的需要而建立了彈性動力學,它可以應用於研究地震波的傳動。
19世紀英國數學家漢密爾頓用變分原理推導出漢密爾頓正則方程,此方程是以廣義坐標和廣義動量為變數,用漢密爾頓函數來表示的一階方程組,其形式是對稱的。用正則方程描述運動所形成的體系,稱為漢密爾頓體系或漢密爾頓動力學,它是經典統計力學的基礎,又是量子力學借鑒的範例。漢密爾頓體系適用於攝動理論,例如天體力學的攝動問題,並對理解復雜力學系統運動的一般性質起重要作用。
拉格朗日動力學和漢密爾頓動力學所依據的力學原理與牛頓的力學原理,在經典力學的范疇內是等價的,但它們研究的途徑或方法則不相同。直接運用牛頓方程的力學體系有時稱為矢量力學;拉格朗日和漢密爾頓的動力學則稱為分析力學。
動力學的基本內容
動力學的基本內容包括質點動力學、質點系動力學、剛體動力學、達朗貝爾原理等。以動力學為基礎而發展出來的應用學科有天體力學、振動理論、運動穩定性理論,陀螺力學、外彈道學、變質量力學,以及正在發展中的多剛體系統動力學等。
質點動力學有兩類基本問題:一是已知質點的運動,求作用於質點上的力;二是已知作用於質點上的力,求質點的運動。求解第一類問題時只要對質點的運動方程取二階導數,得到質點的加速度,代入牛頓第二定律,即可求得力;求解第二類問題時需要求解質點運動微分方程或求積分。
動力學普遍定理是質點系動力學的基本定理,它包括動量定理、動量矩定理、動能定理以及由這三個基本定理推導出來的其他一些定理。動量、動量矩和動能是描述質點、質點系和剛體運動的基本物理量。作用於力學模型上的力或力矩,與這些物理量之間的關系構成了動力學普遍定理。
剛體的特點是其質點之間距離的不變性。歐拉動力學方程是剛體動力學的基本方程,剛體定點轉動動力學則是動力學中的經典理論。陀螺力學的形成說明剛體動力學在工程技術中的應用具有重要意義。多剛體系統動力學是20世紀60年代以來,由於新技術發展而形成的新分支,其研究方法與經典理論的研究方法有所不同。
達朗貝爾原理是研究非自由質點系動力學的一個普遍而有效的方法。這種方法是在牛頓運動定律的基礎上引入慣性力的概念,從而用靜力學中研究平衡問題的方法來研究動力學中不平衡的問題,所以又稱為動靜法。
動力學的應用
對動力學的研究使人們掌握了物體的運動規律,並能夠為人類進行更好的服務。例如,牛頓發現了萬有引力定律,解釋了開普勒定律,為近代星際航行,發射飛行器考察月球、火星、金星等等開辟了道路。
自20世紀初相對論問世以後,牛頓力學的時空概念和其他一些力學量的基本概念有了重大改變。實驗結果也說明:當物體速度接近於光速時,經典動力學就完全不適用了。但是,在工程等實際問題中,所接觸到的宏觀物體的運動速度都遠小於光速,用牛頓力學進行研究不但足夠精確,而且遠比相對論計算簡單。因此,經典動力學仍是解決實際工程問題的基礎。
在目前所研究的力學系統中,需要考慮的因素逐漸增多,例如,變質量、非整、非線性、非保守還加上反饋控制、隨機因素等,使運動微分方程越來越復雜,可正確求解的問題越來越少,許多動力學問題都需要用數值計演算法近似地求解,微型、高速、大容量的電子計算機的應用,解決了計算復雜的困難。
目前動力學系統的研究領域還在不斷擴大,例如增加熱和電等成為系統動力學;增加生命系統的活動成為生物動力學等,這都使得動力學在深度和廣度兩個方面有了進一步的發展。
『玖』 管理學原理的動力學原理中有哪些動力
激勵的內容理論:
1、從社會文化系統出發,對人的需求進行分類,通過提供一種未滿足的需要的框架,尋求管理對象的激勵效率——需要層次論(馬斯洛提出,共五層次)
生理的需要:最基本的需要,如衣食住行等。
安全的需要:保護自己免受身體和情感傷害的需要。
社交的需要:包括友誼、愛情、歸屬及接納方面的需要。這主要產生於人的社會性。
尊重的需要:包括自尊和受人尊重。
自我實現的需要:包括成長與發展、發揮自身潛能、實現理想的需要。這是一種追求個人能力極限的內趨力。
2、從組織范圍角度出發,把人的需要具體化為員工切實關心的問題——雙因素理論
美國心理學家弗雷德里克•赫茲伯格(Frederick Herzberg)(20世紀50年代後期):保健因素和激勵因素
保健因素:監督、公司政策、與監督者的關系、工作條件、薪制、同事關系、個人生活、
地位、保障、與下屬的關系
激勵因素:成就、承認、工作本身(價值、挑戰性)、責任心、晉升成長
3、強調與未來需求相關的理論——後天需要論
美國管理學家大衛•麥克蘭( David McClelland):成就的需要、依附的需要、權力的需要
成就需要是最富挑戰性、最讓人充滿激情、增加奮斗精神,對人的行為起主要的影響作用。
成就的需要:渴望完成困難的事情、獲得某種高的成功標准、掌握復雜的工作以及超過別人。
依附的需要:渴望結成緊密的個人關系、迴避沖突以及建立親切的友誼。
權力的需要:渴望影響或控制他人、為他人負責以及擁有高於他人的職權的權威。
4、X理論和Y理論
美國管理心理學家道格拉斯•麥格雷戈(Douglas McGregor)總結出的關於人性的假設:
X理論:
員工天性好逸惡勞,只要可能,就會躲避工作;
以自我為中心,漠視組織要求;
員工只要有可能,就會逃避責任,安於現狀,缺乏創造性;
不喜歡工作,需要對他們採取強制措施或懲罰辦法,迫使他們實現組織目標。
Y理論:
員工並非好逸惡勞,而是自覺勤奮,喜歡工作;
員工有很強的自我控制能力,在工作中執行完任務的承諾;
一般而言,每個人不但能夠承擔責任,而且還主動尋求承擔責任性;
絕大多數人都具備作出正確決策的能力。
激勵的過程理論:
1、公平理論
公平理論是美國心理學家史坦斯•亞當斯(J.Stancy Adams)在1965年首先提出的,亦稱社會比較理論。
三種比較參照類型:其他人、制度和自我
2、期望理論
期望理論是由美國心理學家維克多•弗魯姆(Victor H. Vroom)60年代中期提出的。
(1).理論基礎
員工對待工作的態度依賴於對下列三種聯系的判斷:
A努力—績效的關系。員工感覺到通過一定程度的努力而達到工作績效的可能性。
B績效—獎賞的聯系。員工對於達到一定工作績效後即可獲得理想的獎賞結果的信任程度。
C獎賞—個人目標的聯系。如果工作完成,員工所獲得的潛在結果或獎賞對他的重要性程度。
(2).基本期望模型
A.期望理論的表達式
a. 激勵力=效價×期望值
M = V × E
激勵力M:是調動人的積極性,激發出人的內部
潛力的力量;
效價V: 是績效評價的簡稱,是指一個人對這
項工作及其結果能夠給自己帶來滿足
程度的評價,即對工作目標有用性
(價值)的評價;
期望值E:是指人們對自己能夠順利完成某項工
作可能性的估計,即對工作目標能夠
實現概率的估計。
3、綜合激勵理論
理論基礎:過去的經驗告訴人們,目前的工作與未來的報酬之間存在著某種因果關系。
激勵的強化理論:
激勵的成果理論最著名的理論是美國心理學家斯金納(B. F. Skinner)提出的強化理論,亦稱行為修正理論,是以強化原則為基礎理解和修正人的行為的一種學說。
斯金納(Burrhus Frederic Skinner,1904—1990)是新行為主義心理學的創始人之一。
所謂強化,從最基本的形式來講,是指對一種行為的肯定或否定的後果,在一定程度上會決定這種行為在今後是否會重復發生。該理論認為,人們為了達到某種目的會採取一定的行為,這種行為將作用於環境,當行為的結果對其有利時,這種行為就會重復出現;當行為的結果對其不利時,這種行為就會減弱或消失。
強化的類型:正強化(積極強化、獎勵)
負強化(消極強化、懲罰)
強化理論強調行為是其結果的函數,通過適當運用及時的獎懲手段,集中改變或修正員工的工作行為。
激勵方式:
1.物質性激勵的作用來自於人們生存的基本需要,而每個人都有這種需要,因此物質性激勵產生的動力來自於行為者自身,表現出來的是一種主動的力量。物質性激勵所產生的激勵作用是邊際遞減的。
2.精神性激勵來自於對高級生活質量的需要,也是一種發自內心的、主動的力量。一般而言,需要層次高的人更樂意接受這種激勵方式。
3.競爭性激勵來自於外界的壓力,行為者被動接受其作用,常常被迫採取某種行為以符合組織要求。這是一種推力激勵,而前兩者是拉力激勵。
激勵的具體方法:
1.工作激勵:通過分配恰當的工作來激發員工內在的工作熱情。
2.成果激勵:在正確評估工作成果的基礎上給員工以合理獎懲,以保證員工行為的良性循環。
3.批評激勵:通過批評來激發員工改正錯誤行為的信心和決心。
4.培訓激勵:通過灌輸組織文化和開展技術知識培訓,提高員工的素質,增強其更新知識、共同完成組織目標的熱情。