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创造动力学原理

发布时间:2021-08-18 16:27:10

『壹』 构造演化阶段及动力学机制

为了研究构造的形成机制、动力作用方式和构造演化规律,在野外系统收集了各类节理5000余条,结合区域应力特征进行野外分期配套,并在室内采用求解主应力状态的应用程序,全部节理点应力状态由计算机自动恢复,同时,结合煤镜质组反射率各向异性的测定和典型断裂带岩石定向样的岩组分析,确定构造演化阶段,恢复各期古构造应力场。

通过点应力状态恢复,求得中间主应力轴σ2近于直立(σ2倾伏角为80°~90°),最大和最小主应力轴σ1和σ3近于水平(σ1,σ3倾伏角变化于0°~12°之间)。选用σ1、σ3水平线做各期应力轨迹图,以反映各期应力在全区的变化趋势。根据构造形迹间的复合关系和从动力学及运动学方面对动力源、动力作用方式及其特点、运动机制、运动性质及动力作用路线的研究,结合区域构造分析,可将本区主要构造演化分为三个阶段,即印支期、燕山期和喜马拉雅期。与此相对照,形成了三期古构造应力场,这些方面的研究是认识控气构造及其网络发生发展的基础,也是厘定现今导气、阻气和储气构造的直接依据。

5.3.1 第一阶段——印支期

由图5.38可见,最大主应力σ1作用于近南北方向,σ1在全区的平均方位为NE8°。最小主应力σ3在全区的平均方位为N100°。σ1在北区北部和南北区的交界地带为南北向;在南区和北区南部,σ1方向略偏转为北北东-南南西方向(σ1在南区为NE10°,在北区南部为NE8°)。从全区来看,本期应力场分布比较均匀,全区未出现明显的应力集中与分散现象。

图5.38 印支期主应力轨迹图

1—矿区边界线;2—最大主应力迹线;3—最小主应力迹线;4—地层压缩方向;5—点应力状态

从动力学角度分析,上述主应力来自因秦岭地槽的最终封闭和华南陆块的向北推挤作用,鄂尔多斯地块遭到了强大的由南向北的推挤力,动力作用方式以挤压为主,动力作用路线为南北向。因此产生一系列东西向展布的压性构造和南北向展布的张性构造。区内近东西向的褶皱等压性构造可能形成于这一时期。野外节理资料表明,这一时期也形成了北西向与北东向两组共轭剪节理。它们都为后期构造的发育奠定了一定基础。

5.3.2 第二阶段——燕山期

本期构造应力场的主要特征是,最大主应力σ1处于南东-北西方向,平均为N307°,最小主应力σ3处于北东-南西方向,平均为NE38°。应力在全区分布较均匀,应力集中与分散现象不明显,且主应力轴方位稳定。南区σ1作用于N295°一线,北区σ1作用于N306°一线。但应力在南北区之间的交界地带分布明显不均,由北向南,应力先分散后集中,且主应力方向变化较大,总体上σ1作用于N320°一线(图5.39)。

图5.39 燕山期主应力轨迹图

1—矿区边界线;2—最大主应力迹线;3—最小主应力迹线;4—地层压缩方向;5—点应力状态

此期的动力学特征是,随着库拉-太平洋板块对中国大陆施加的影响加剧,使得中生代已经发育起来的鄂尔多斯沉降盆地遭到强烈的侧向挤压和扭动,导致原沉降盆地上隆消失。动力源来自东南方向,动力作用方式仍为挤压作用,但在受到鄂尔多斯东缘近南北向的边界限定后,又使其发生左旋扭动。这样,由于动力作用路线及运动性质的改变,便在本区发育起一系列以左行压扭为特征的构造形迹。区内的F1正断层和F2逆断层在这时均应属压扭性逆断层,受此期应力影响,有可能使原印支期内已发育起来的东西和北东向构造因受挤压而产生不同程度的闭合,唯有原已存在的北西向构造因受张应力复合而开启。同时,还可能产生新的北西向张裂和近于东西和南北方向的共轭剪节理。

这个时期的构造作用对本区影响最大,为了确定煤层中构造动力作用方式、性质及作用路线,也为了准确印证此期左旋扭动作用的存在,作者在南北两区各选择了两个采样点采集定向煤样,用显微光度计在无划道的正常镜质组区域分散颗粒上测定反射率值。同时,在象山矿边部于F1断层带上采集定向岩样进行X射线岩组分析。

由近1600个反射率数据的测定结果表明:

1)区内各样品反射率具明显各向异性,其最大值为2.412,最小值为1.247,中间值为1.707。正性光率体和负性光率体都有,并和邻近地区所测数据也有较好的对应性(表5.12)。显然区内镜质组反射率正向光率体和负向光率体都有。说明区内镜质组反射率为两轴光性,系侧向挤压应力作用的结果。

表5.12 主反射率、双反射率值一览表

2)光率体长轴方位的最大值为54°,最小值为35°。平均值为44.5°,与区内北东向褶皱和断裂方位基本相同。由此恢复的古构造挤压应力方位为N140°,与燕山晚期区域应力场的挤压方向也基本吻合(表5.13,图5.40)。

表5.13 光率体长轴方位与主干构造走向方位对照表

图5.40 区内及邻近矿区煤层镜质组光率体水平截面分布图

3)平均反射率和最大反射率的变化与区内构造的复杂程度差异性相对应,越接近主要褶皱轴部其数值越大,而这里遭受的构造变动相对剧烈。最小值位于桑树坪矿所在地带,这里的构造相对比较简单。总的平均反射率由西向东有增大之势。而北东向构造的影响大体上也是由东向西减弱的。

上述三点表明,燕山期动力作用在煤层中有明显反映,因此煤层构造也主要形成于这一时期。

X射线岩组分析是在宏观构造变形研究的基础上进行矿物晶格变形研究的一种新方法。其原理可简述为在同一定向标本上采取一定量岩石制成粉晶,然后测量矿物各面网衍射强度值,并由计算机直接绘制粉晶曲线图,该图反映的矿物面网无变化,即说明矿物无定向性。其次是在同一标本上切制定向薄片,作X射线衍射分析。用得出的曲线图与粉晶曲线图上对应面网衍射强度进行对比。其值接近1(一般相差不大于5%),即认为矿物无定向性,反之则具定向性。此定向性一般是因构造挤压、剪切或压扭作用造成的。对比图5.41、图5.42可见,F1断层带方解石和白云石矿物的许多面网峰值强度在两种曲线上有明显差异,对应面网衍射强度比值差均大于5%(表5.14)。这就说明了这两种矿物均具有明显或较明显的定向性。结合断层面大量发育的擦痕和节理构造特点,这种定向性是压扭作用的产物。

图5.41 象山沟口F1断层面定向岩块粉晶X射线衍射曲线图

图5.42 象山沟口F1断层面定向岩块薄片X射线衍射曲线图

表5.14 X射线衍射数据表

注:A为粉晶;B为定向岩块;①为具较明显定向性;②为具明显定向性。

以上分析进一步说明了本期构造变形的动力作用方式是以压和压扭作用为主。

5.3.3 第三阶段——喜马拉雅期

从图5.43反映的喜马拉雅期主应力轨迹图上可见,本期应力场的主要特征是:最大主应力σ1,转为北东-南西向,全区平均方向为NE38°,最小主应力σ3为北西-南东向,平均为N130°。该期应力场在全区分布不均,集中表现在应力场在南北区交界地带明显集中,σ1迹线在此呈明显聚拢之势,导致这里的构造复杂化。就全区而言,σ1方向变化不大,主导方位为NE40°,只是在北区北端略向北北东-南南西方向偏转,主导方位为NE23°—N203°。喜马拉雅期构造演化就动力学和运动学特征而言,又可分为古近-新近纪和第四纪两个时期。

图5.43 喜马拉雅期应力轨迹图

1—矿区边界线;2—最大主应力迹线;3—最小主应力迹线;4—地层压缩方向;5—点应力状态

5.3.3.1 古近-新近纪时期

此期欧亚板块、太平洋板块和印度板块之间几乎同时发生了两起重大构造事件,一起是原向北北西方向运动的库拉-太平洋板块在库拉板块向北消亡后,太平洋板块转向北西西方向运动;另一起是澳大利亚-印度板块与欧亚板块碰撞制止了欧亚板块的逆时针旋转。同时,印度板块在碰撞后继续向北推挤,对中国大陆施加强大的右行压扭作用。黄汲清等也认为,新生代以来华北等地一系列右行张扭性断陷盆地的发生、发展以及现代地震的产生都和这一作用有密切关系。其他构造特征也显示出亚洲大陆相对于太平洋板块正作由南向北的运动。

第一起事件的动力作用方式以挤压为主,动力作用路线为由东至西的推挤,渭河断陷的产生即是这种动力作用的结果。

第二起事件较第一起影响更为深刻。此时平行于龙门山方向的挤压作用力遇到秦岭褶皱带时分解为一对左旋扭动力,而在鄂尔多斯东南缘则组成为右行扭动力偶,在这对力偶作用下,北东向构造显张性,北西向构造显压性(煤层褶皱的形成与此期有关),而东西向和北北东向构造或具压扭性,或具张扭性。但考虑到区域主张应力方向为北西-南东向,故本区扭性和压性作用应不是主要的(图5.44),而沿近南北向的拉张伸展作用和沿北西-南东向的拉张伸展作用开始起主导作用,这个时期在邻区形成了汾河地堑,使汾渭地堑系连为一体。

图5.44 新近纪区域应力场及局部应力场示意图

5.3.3.2 第四纪时期

第四纪以来,随着汾渭断陷盆地的大幅度拉伸作用,区内有些断层明显活动,地震活动、滑坡、水系变迁等现象非常普遍。牵动了早期已形成的各种构造形迹,使它们均发生不同程度的张裂。如作为北东向活断层代表的F1大断层,不同程度地切穿和控制了第四系沉积,其上盘第四系厚度在禹门口一带仅100m,而在英山一带却可达400m;卫星照片还清楚地反映出受F1影响的许多水系发生明显的右旋错位现象,北西向活断层在韩城县城及F1断层上盘发育较多,在近三千年内相对错动距离约2m,每年活动速率为

韩城矿区煤层气地质条件及赋存规律

这与马杏垣等所确定的华北板块同期移动速率大体一致,从区域上看,北东向及东西向活断层的活动速率可能较北西向更大,这样,若把第四系下限放在2Ma前,F1断层第四系以来沿倾向水平位伸了479m,这个距离与F1主断面以上阶梯状断层组平面组合宽度也大致相当。

按史牛坡断层产状计算,第四系地层平面拉伸距离约0.55m,这与韩城上峪口、西垣山、华子山、西北庄一带灰岩出露区所见的缝型裂隙张开宽度的平均值也很相近。

区内东西向断裂活动直接控制第四系沉积的例子不多,但参照本区西南邻近地区的东西向断层的活动特征,仍可说明本区此时的张裂活动幅度。如邻区的鲁桥-关山断裂,其上盘第四系厚度大于1200m,下盘约600m,如果和区内北东向活断层的活动幅度比较,东西向构造的活动幅度可能要较北东向或北西向更大。

图5.45 鄂尔多斯及其周缘地壳垂直形变速率图(1955~1986年)

等速率线单位:mm/a

(据国家地震局《鄂尔多斯周缘活动断裂系》课题组,1988)

由此可见,区内此期动力作用方式主要为拉张伸展,动力作用路线沿北西-南东向,其次为南北向以及由之所派生的北东-南西向。结果形成了一系列近东西向和北东向的正断层和北西向的传递断层,正断层均沿伸展方向呈阶梯状跌落、传递断层则由于北东和东西向正断层扩张速度的差异而产生,但也以张性或张扭性为主。区内多方向拉张伸展作用一直持续到现代,据近期大地测量成果可见,本区地壳垂直形变速率为2~7mm/a(图5.45),邻近地区的地壳垂直形变地质剖面也显示了较大幅度的沉降作用(图5.46),这些都是平面拉张伸展效应的直接依据,二者也有很好的对应关系。

图5.46 绥德—西安垂直形变(1976~1986年)地质剖面图

(据国家地震局《鄂尔多斯周缘活动断裂系》课题组,1988)

综合上述,区内在地史时期因多期多方向构造应力作用产生的多组构造形迹,从其最终显示的力学性质来看,北东—北北东向破裂构造应具张或张扭性质,近东西向构造具张性,北西向具张扭性,其他方向均具不同程度的压或压扭性。喜马拉雅期以来,煤层中虽也形成或继承发育一系列近东西和北西向褶皱,但均比较宽缓,沿其轴部和两翼,张性破裂复合是一重要构造特征。

伴随汾渭地堑系张裂伸展构造的广泛活动,致使全区各种构造形迹均受到不同程度地牵动而发生开启,尤以上述几组方向的破裂构造开启最甚。就南北区而言,南区更靠近汾河地堑和渭河地堑伸展系的交汇处,故破裂构造的伸展开启作用更强于北区。

『贰』 大学生创新大赛(力学原理创新大赛)

悬索膜结构比较好

『叁』 空气动力学的原理

空气动力学的原理是:空气是动力,也是动力的媒介,更是动力的阻碍。

空气动力学是力学的一个分支,研究飞行器或其他物体在同空气或其他气体作相对运动情况下的受力特性、气体的流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。

通常所说的空气动力学研究内容是飞机,导弹等飞行器在各种飞行条件下流场中气体的速度和密度等参量的变化规律,飞行器所受的升力和阻力等空气动力及其变化规律,气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。

(3)创造动力学原理扩展阅读:

空气动力学的应用范围:

1、在低速空气动力学中,介质密度变化很小,可视为常数,使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、升力线理论、升力面理论和低速边界层理论等;对于亚声速流动,无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程。

2、在超声速流动中,基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动(压缩波与膨胀波的基本关系模型及其函数模型)、锥型流,等等。主要的理论处理方法有超声速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论等。

3、高超声速流动的主要特点是高马赫数和大能量,这些特点是流动具有一般超音速流动所没有的流体动力特征和物理化学变化。

4、工业空气动力学主要研究在大气边界层中,风同各种结构物和人类活动间的相互作用,以及大气边界层内风的特性、风引起的质量迁移、风对运输车辆的作用和风能利用,以及低层大气的流动特性和各种颗粒物在大气中的扩散规律。

参考资料来源:网络:空气动力学

『肆』 动力学的三大基本公式是什么

1、动量矩定理

动力学普遍定理之一,它给出质点系的动量矩与质点系受机械作用的冲量矩之间的关系。

2、动能定理

动能具有瞬时性,是指力在一个过程中对物体所做的功等于在这个过程中动能的变化。动能是状态量,无负值。

合外力(物体所受的外力的总和,根据方向以及受力大小通过正交法能计算出物体最终的合力方向及大小) 对物体所做的功等于物体动能的变化,即末动能减初动能。

动能定理一般只涉及物体运动的始末状态,通过运动过程中做功时能的转化求出始末状态的改变量。但是总的能是遵循能量守恒定律的,能的转化包括动能、势能、热能、光能(高中不涉及)等能的变化。

3、动量定理

如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。

(4)创造动力学原理扩展阅读:

质点动力学有两类基本问题:

1、已知质点的运动,求作用于质点上的力。

2、已知作用于质点上的力,求质点的运动。

求解第一类问题时只要对质点的运动方程取二阶导数,得到质点的加速度,代入牛顿第二定律,即可求得力;求解第二类问题时需要求解质点运动微分方程或求积分。

『伍』 水动力学原理是什么原理

研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。液体动力学的主要研究内容如下:①理想液体运动。可忽略粘性的液体称为理想液体,边界层外的液体可视为理想液体,其运动符合理想流体运动规律。②粘性液体运动。分析大粘度液体(如润滑油)的流动状态、水流的能量损失、船舶的摩擦阻力、边界层和尾迹等都须考虑液体粘性。③空泡流。液体流经压强足够低的区域时,内部气化形成空泡,除空泡溃灭产生冲击,造成边壁材料剥蚀破坏外,还会形成空泡绕流现象。④多相流动,挟有固体颗粒、掺有气泡等物质的液体流动,如含沙水流、掺气水流等。⑤非牛顿流体流动。剪应力和剪切变形速率不成线性关系的液体(如加入高分子聚合物的水)的流动。⑥自由表面流动。流动液体的部分边界是液体和气体的分界面,其上的压力接近常数,明渠流、液体自由表面波、物体从空气进入水中时带入空气而形成的空泡流动等均属这种流动。⑦分层流。两层或多层密度不同的液体可形成分层流,密度差可由不同液体产生,也可由含盐、含沙量不同或温度不同所引起。⑧水弹性问题。在某些条件下,流过固壁的液体可引起边壁振动,这种振动又反过来改变流动特性;研究液体与弹性体相互作用的理论称为水弹性力学。水动力学既是一门基础理论学科,又是一门应用学科,主要用于水利水电工程、造船工程、海洋工程、近代水中武器、化工、环保工程、石油开采等领域。
水动力学研究主要类型:
按不同类型水流运动的特点主要分为下列几类:
①有压管流。研究输送液体的各种管道的流量和沿管压强变化的计算,也包含流动瞬变时发生水击的分析。
②明槽流。包括河渠中正常均匀流动;非均匀渐变流动,主要为水面线的分析;急变流动,如水跃现象等;非定常流动,如洪水计算等。
③孔流。各种小孔口和喷嘴在压力水头下的出流以及水工中闸门大孔泄流的计算。
④堰流。各种量水堰和溢流坝等水工建筑物的顶上过流的计算。
⑤渗流。研究多孔介质中主要是地下土壤中的渗流运动规律,也包括地下水对建筑物基础的浮托力计算。
⑥挟沙水流。研究挟带泥沙的河渠中浑水的流动规律,也包括物料输送管道的流动。
⑦水力机械中的流动。主要为水轮机和水泵等叶轮机械中的流动特性。
⑧波浪。研究各种水波的运动特性和波浪对建筑物的波压力。
水动力学发展与理论基础:
十八世纪初叶,经典水动力学有迅速的发展.欧拉、丹尼尔、伯努利是这一领域中杰出的先驱者。 十八世纪末和整个十九世纪,形成了两个相互独立的研究方向:一是运用数学分析的理论流体动力学;一是依靠实验的应用水力学。开尔文、瑞利、斯托克斯、兰姆等人的工作使理论水平达到相当的高度,而谢才、达西、巴赞、弗朗西斯、曼宁等人则在应用水力学方面进行了大量的实验研究,提出了各种实用的经验公式。
十九世纪末,流体力学的发展扭转了研究工作中的经验主义倾向,这些发展是:雷诺理论及实验研究;雷诺的因次分析;弗劳德的船舶模型实验;空气动力学的迅速发展。二十世纪初的重要突破是普朗特的边界层理论,它把无粘性理论和粘性理论在边界层概念的基础上联系起来。
二十世纪蓬勃发展的经济建设提出了越来越复杂的水力学问题:高浓度泥沙河流的治理;高水头水力发电的开发;输油干管的铺设;采油平台的建造;河流湖泊海港污染的防治等。使水力学的研究方向不断发展,从定床水力学转向动床水力学 ;从单向流动到多相流动;从牛顿流体规律到非牛顿流体规律;从流速分布到温度和污染物浓度分布;从一般水流到产生渗气、气蚀,引起振动的高速水流。以电子计算机应用为主要手段的计算水力学 也得到了相应的发展。水力学作为一门以实用为目的的学科将逐渐与流体力学合流。
水动力学的研究方法:
一、理论分析:
经典力学的基本原理:
牛顿的三大定律、动量定理、动能定理
水流运动的基本方程式:
连续性方程、能量方程、动量方程
二、科学试验及测试方法
1、原型观测
2、模型试验
3、系统试验
4、数值模拟
水动力学主要测试要素:
1.流速与流向测量
2.动水压力的测量
3.水位和浪高的测量
4.流量的测量
5.掺气水流的测量
6.空化水流的测量
7.泥沙的测量
8.水下地形的测量
9.应力和应变的测量
10.振动的测量
这些问题明显可以使用搜索引擎搞定的,一般就不要在这里提问了,在谷歌,网络都可以搞定的。

『陆』 谁能给说一下我空气动力学的原理和知识

空气动力学是力学的一个分支,它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。
通常所说的空气动力学研究内容是飞机,导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律,飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律,气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。从这个意义上讲,空气动力学可有两种分类法:
详细的参考;
http://ke..com/view/78138.html?wtp=tt

『柒』 拉张伸展型克拉通盆地形成的动力学机理

与塔里木克拉通边缘及邻区板块离散和区域伸展构造环境相关联,在塔里木克拉通之上,发育了震旦纪—早奥陶世和石炭纪—早二叠世两期伸展型克拉通盆地。

震旦纪—早奥陶世阶段,伸展型克拉通盆地的发育始于新疆古克拉通的裂解,在塔里木克拉通周边相继形成裂陷槽、大洋盆地,在克拉通主体部位,分别在东、西部发育了两个克拉通坳陷盆地。西部的塔西坳陷盆地以阿瓦提一带为沉积、沉降中心,东部的满加尔坳陷盆地沉积、沉降中心在满参1井东侧(图2-1、2-2、2-3)。

新疆古克拉通伸展裂解活动在库鲁克塔格地区和柯坪地区分别形成了震旦系—下寒武统、震旦系火山岩,在盆地内部也形成了广泛的震旦系—寒武奥陶系和石炭系—二叠系火山岩。它们提供了盆地形成的地球动力学信息(Cloetingh等,1993;Wilson,1993)。

柯坪地区震旦系火山岩主要为上震旦统基性火山岩。库鲁克塔格地区震旦系—下寒武统火山岩可分为四期:早震旦世贝义西期火山岩,自下而上为玄武质火山角砾岩、蚀变玄武岩、安山质晶屑凝灰岩→安山岩、霏细岩、流纹岩→中性、酸性凝灰岩;晚震旦世扎摩克提期火山岩主要为具有杏仁状构造的玄武岩、基性火山集块岩和凝灰岩;水泉期火山岩为一套基性火山熔岩;早寒武世西山布拉克期火山岩主要为基性喷发岩。

柯坪地区震旦系玄武岩大部分属碱性玄武岩系列,稀土配分曲线为右倾平滑曲线。这些玄武岩在Pearce(1976)F1-F2图解(图5-2)、在Loffler(1979)lgτ—lg(τ25×100)图解(图5-3)、Pearce(1982)Ti/Y—Nb/Y图解(图5-4)上均落在板内玄武岩区;在ДoбpeцoB(1976)的кo1-кa图解上投影于裂谷玄武岩区(图5-5),表明这些玄武岩形成于克拉通内裂谷构造环境。柯坪地区火山岩属碱性玄武岩系列,可能反映当时地壳部分融熔程度相对较低(1%~10%)、伸展程度也较低(Wilson,1993)。另外,这些玄武岩表现为岩性较单一的玄武岩,呈地表玄武岩流分布,因此玄武岩可能仅自局部喷出。结合柯坪地区沉积、构造特征分析,可以认为当时柯坪地区处于伸展构造环境,但伸展程度不高,可能仅局部地区岩石圈发生破裂。

图5-2古生代玄武岩的F1-F2图解

WPB—板内玄武岩;LKT—低钾拉斑玄武岩;CAB—钙碱性玄武岩,SHO—钾玄岩;OFB—大洋玄武岩

图5-3古生代玄武岩的lgr—lg(r25×100)图解

A—板内稳定环境;B—岛弧、活动陆缘、造山带环境;C—板内或造山带火山岩演化的钙碱性玄武岩

库鲁克塔格地区震旦纪—早寒武世火山岩地球化学特征反映了克拉通边缘裂陷槽(拗拉槽)构造环境(贾承造,1997),并反映岩石圈具有逐渐减薄的过程(刘拓,1992)。

对盆地内60口钻井中火成岩岩石系列、微量元素、稀土元素分析表明,盆地内震旦纪—寒武纪—奥陶纪和石炭纪—二叠纪均有火山喷发,以二叠纪最广最强烈。塔北、巴楚隆起震旦纪—寒武系火山岩具有板内初始裂谷双峰式组合特征,以裂陷式火山喷发和溢流为主要机制;分布在塔北、塔中地区的奥陶系火山岩与板内深源岩浆作用有关,与震旦纪—寒武纪火山活动有成生联系;塔中地区石炭纪火山岩一部分与稳定克拉通内局部拉张有关,另一部分与二叠纪火山活动同源异相;二叠纪火山活动在边缘表现为陆缘火山弧特征,克拉通内部表现为由于伸展裂陷出现多个火山活动带。

Wilson(1993)认为,由于伸展作用形成的某些盆地特别是那些形成于厚的岩石圈之上的盆地中,地慢岩浆根本未喷出到地表。许多情况下,实际喷发到地表的岩浆量占所生成的总岩浆量的不到25%,剩余部分侵入下地壳或地壳底部,而且岩浆侵入或喷发多沿岩石圈或地壳薄弱带发生。塔里木盆地航磁等资料揭示盆地中央为高磁异常和高速带,推测存在基底焊缝断裂构造带、古缝合带或古裂谷带。伸展作用时岩浆一般易于沿这类薄弱带侵入和喷发。天然地震转换波测深结果发现,在库车—塔中—塔南测线剖面上,P波、S波速度分布显示在北部坳陷(满加尔盆地)上地壳上部和底部存在高速异常薄层,它们可能与航磁高异常带具有一定的相关性,由此可以推测这些高速薄层主要是震旦纪—早奥陶世地壳伸展、基性岩浆沿中央薄弱带喷发或侵入的产物。

图5-4古生代玄武岩Ti/Y—Nb/Y图解

WPB—板内玄武岩;MORB—洋中脊玄武岩

图5-5塔西北震旦纪玄武岩的Ko1-Ka图解

A—大陆玄武岩;B—裂谷玄武岩;C—大洋及岛弧玄武岩

考察上震旦统—显生宇沉积层以下的地壳厚度分布状况(图1-10),可以看出在塔里木克拉通主体部位有两个显著的地壳厚度减薄区,一为满加尔凹陷,另一为阿瓦提凹陷。很显然,它们是岩石圈伸展减薄的主要区域,也是震旦纪—早奥陶世沉积、沉降中心所在地(图2-1、2-2、2-3)。另外,塔西南地区向西昆仑方向地壳厚度逐渐减薄,可能是震旦纪—奥陶纪伸展与石炭纪—二叠纪伸展叠加作用的结果。上述地区沉积层以下的地壳厚度最薄为27~28km。与之相比,渤海湾盆地地壳厚度最薄(29km)处,沉积层最厚(7km),则沉积层以下地壳厚度为22km左右。可见塔里木盆地虽经古生代两次伸展(Z—O、C—P),但其地壳厚度尚未减薄至渤海湾盆地的程度,即伸展程度未达裂谷盆地。

震旦纪—早奥陶世塔里木克拉通坳陷盆地沉降史曲线显示(图5-6),从震旦纪至寒武纪、早奥陶世,沉降速率逐渐变大,这种沉降曲线形态与中国东部裂谷盆地裂谷期快速沉降、热冷却坳陷期缓慢沉降的二段式曲线形态(陈发景等,1992)显著不同,可能反映使伸展作用增大和沉降逐渐加快的作用力不断增强,但岩石圈尚未达到最大伸展程度(未达破裂)、即因构造力性质变化而终止。

在对满加尔克拉通边缘坳陷盆地构造沉降史的分析中,对294个井点(包括人工井点)和3条地质剖面进行了沉降史模拟,结果表明:满参1井所代表的满加尔盆地长期沉降,上震旦统最大埋深为15000m,构造沉降量为4800m,约占总沉降量的32%,沉积负荷占主导地位。同时,沉降表现多旋回性,早古生代沉降速率大,其中又以中晚奥陶世最大,中生代较小,新生代又变大,反映盆地周边构造作用强度的不同影响。

s图5-6塔里木盆地基底沉降曲线、构造沉降曲线

TZlt,TZIb分别表示塔中1井构造沉降与基底沉降量,其余类推

基于下列事实:震旦纪—早奥陶世塔里木克拉通处于伸展构造环境;克拉通内部或边缘出现与初始裂谷或裂陷槽有关的火山岩,克拉通主体部位沿基底构造薄弱带可能有火山岩侵入或喷出;克拉通主体部位沉积层之下的地壳厚度减薄区与沉积、沉降中心一致;具不同于裂谷盆地的沉降曲线特征,可以认为,在区域伸展、板块裂解离散作用下,震旦纪—早奥陶世塔里木克拉通地壳下部发生细颈化、韧性减薄,上部地壳虽减薄但伸展断裂或其反转断裂少见,地幔物质侵位于地壳,造成均衡欠补偿质量,在拉张应力作用下地壳下沉,形成克拉通坳陷盆地。岩石圈伸展减薄作用后,热冷却作用对盆地沉降的贡献目前尚无法评价。在克拉通东、西部分别形成了满加尔克拉通边缘坳陷盆地和塔西克拉通内坳陷盆地(图2-1、2-2、2-3)。东部盆地发育台地边缘-斜坡盆地相,西部盆地主要发育台地相;东部盆地与伸展程度较高的库鲁克塔格裂陷槽相邻,西部盆地内柯坪地区仅见初始裂谷型火山岩;东部沉降幅度高于西部(图5-6),据此可以推断东部满加尔盆地伸展程度高于西部盆地。

上述克拉通坳陷盆地向南、北过渡至塔中、塔北隆起(图2-3)。坳陷区两侧隆起相对抬升机制类似于裂谷翼部的抬升机制(Cloetingh等,1994)。当岩石圈在张应力体制下受伸展作用发生细颈化时,岩石圈减薄,伸展最强烈部位发生沉降形成坳陷,而在坳陷两侧(伸展作用相对弱的部位)发生快速隆升,这可与裂谷作用阶段裂谷翼部的快速隆升相比较;伸展作用后,由于热冷却和重力均衡作用引起沉降的快速变化,产生差异垂向运动,这一点与裂谷期后裂谷翼部的抬升机制一致。

石炭纪—早二叠世伸展型克拉通盆地的形成机制与震旦纪—早奥陶世相似。石炭纪,古特提斯洋发育深刻地影响了塔里木克拉通盆地的形成。自靠近康西瓦古特提斯洋一侧向克拉通内部,依次发育克拉通边缘和克拉通内坳陷盆地,即伸展程度自西南向东—东北逐渐减弱,沉积相展布也反映了这种特征。另外,沉积层以下地壳厚度分布(图1-10)显示,自塔西南地区向西昆仑方向地壳厚度减薄至27km以下,这除与震旦纪—早奥陶世伸展作用有关外,还与石炭纪伸展减薄作用有关。

早二叠世,虽然克拉通盆地仍形成于拉张背景,但从火山岩分布及其特征分析看,属弧后拉张环境。

『捌』 动力学机理

动力学是理论力学的一个分支学科,它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。动力学的研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体。动力学是物理学和天文学的基础,也是许多工程学科的基础。许多数学上的进展也常与解决动力学问题有关,所以数学家对动力学有着浓厚的兴趣。

动力学的研究以牛顿运动定律为基础;牛顿运动定律的建立则以实验为依据。动力学是牛顿力学或经典力学的一部分,但自20世纪以来,动力学又常被人们理解为侧重于工程技术应用方面的一个力学分支。

动力学的发展简史

力学的发展,从阐述最简单的物体平衡规律,到建立运动的一般规律,经历了大约二十个世纪。前人积累的大量力学知识,对后来动力学的研究工作有着重要的作用,尤其是天文学家哥白尼和开普勒的宇宙观。

17世纪初期,意大利物理学家和天文学家伽利略用实验揭示了物质的惯性原理,用物体在光滑斜面上的加速下滑实验,揭示了等加速运动规律,并认识到地面附近的重力加速度值不因物体的质量而异,它近似一个常量,进而研究了抛射运动和质点运动的普遍规律。伽利略的研究开创了为后人所普遍使用的,从实验出发又用实验验证理论结果的治学方法。

17世纪,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼兹建立了的微积分学,使动力学研究进入了一个崭新的时代。牛顿在1687年出版的巨著《自然哲学的数学原理》中,明确地提出了惯性定律、质点运动定律、作用和反作用定律、力的独立作用定律。他在寻找落体运动和天体运动的原因时,发现了万有引力定律,并根据它导出了开普勒定律,验证了月球绕地球转动的向心加速度同重力加速度的关系,说明了地球上的潮汐现象,建立了十分严格而完善的力学定律体系。

动力学以牛顿第二定律为核心,这个定律指出了力、加速度、质量三者间的关系。牛顿首先引入了质量的概念,而把它和物体的重力区分开来,说明物体的重力只是地球对物体的引力。作用和反作用定律建立以后,人们开展了质点动力学的研究。

牛顿的力学工作和微积分工作是不可分的。从此,动力学就成为一门建立在实验、观察和数学分析之上的严密科学,从而奠定现代力学的基础。

17世纪荷兰科学家惠更斯通过对摆的观察,得到了地球重力加速度,建立了摆的运动方程。惠更斯又在研究锥摆时确立了离心力的概念;此外,他还提出了转动惯量的概念。

牛顿定律发表100年后,法国数学家拉格朗日建立了能应用于完整系统的拉格朗日方程。这组方程式不同于牛顿第二定律的力和加速度的形式,而是用广义坐标为自变量通过拉格朗日函数来表示的。拉格朗日体系对某些类型问题(例如小振荡理论和刚体动力学)的研究比牛顿定律更为方便。

刚体的概念是由欧拉引入的。18世纪瑞士学者欧拉把牛顿第二定律推广到刚体,他应用三个欧拉角来表示刚体绕定点的角位移,又定义转动惯量,并导得了刚体定点转动的运动微分方程。这样就完整地建立了描述具有六个自由度的刚体普遍运动方程。对于刚体来说,内力所做的功之和为零。因此,刚体动力学就成为研究一般固体运动的近似理论。

1755年欧拉又建立了理想流体的动力学方程;1758年伯努利得到关于沿流线的能量积分(称为伯努利方程);1822年纳维得到了不可压缩性流体的动力学方程;1855年许贡纽研究了连续介质中的激波。这样动力学就渗透到各种形态物质的领域中去了。例如,在弹性力学中,由于研究碰撞、振动、弹性波传播等问题的需要而建立了弹性动力学,它可以应用于研究地震波的传动。

19世纪英国数学家汉密尔顿用变分原理推导出汉密尔顿正则方程,此方程是以广义坐标和广义动量为变量,用汉密尔顿函数来表示的一阶方程组,其形式是对称的。用正则方程描述运动所形成的体系,称为汉密尔顿体系或汉密尔顿动力学,它是经典统计力学的基础,又是量子力学借鉴的范例。汉密尔顿体系适用于摄动理论,例如天体力学的摄动问题,并对理解复杂力学系统运动的一般性质起重要作用。

拉格朗日动力学和汉密尔顿动力学所依据的力学原理与牛顿的力学原理,在经典力学的范畴内是等价的,但它们研究的途径或方法则不相同。直接运用牛顿方程的力学体系有时称为矢量力学;拉格朗日和汉密尔顿的动力学则称为分析力学。

动力学的基本内容

动力学的基本内容包括质点动力学、质点系动力学、刚体动力学、达朗贝尔原理等。以动力学为基础而发展出来的应用学科有天体力学、振动理论、运动稳定性理论,陀螺力学、外弹道学、变质量力学,以及正在发展中的多刚体系统动力学等。

质点动力学有两类基本问题:一是已知质点的运动,求作用于质点上的力;二是已知作用于质点上的力,求质点的运动。求解第一类问题时只要对质点的运动方程取二阶导数,得到质点的加速度,代入牛顿第二定律,即可求得力;求解第二类问题时需要求解质点运动微分方程或求积分。

动力学普遍定理是质点系动力学的基本定理,它包括动量定理、动量矩定理、动能定理以及由这三个基本定理推导出来的其他一些定理。动量、动量矩和动能是描述质点、质点系和刚体运动的基本物理量。作用于力学模型上的力或力矩,与这些物理量之间的关系构成了动力学普遍定理。

刚体的特点是其质点之间距离的不变性。欧拉动力学方程是刚体动力学的基本方程,刚体定点转动动力学则是动力学中的经典理论。陀螺力学的形成说明刚体动力学在工程技术中的应用具有重要意义。多刚体系统动力学是20世纪60年代以来,由于新技术发展而形成的新分支,其研究方法与经典理论的研究方法有所不同。

达朗贝尔原理是研究非自由质点系动力学的一个普遍而有效的方法。这种方法是在牛顿运动定律的基础上引入惯性力的概念,从而用静力学中研究平衡问题的方法来研究动力学中不平衡的问题,所以又称为动静法。

动力学的应用

对动力学的研究使人们掌握了物体的运动规律,并能够为人类进行更好的服务。例如,牛顿发现了万有引力定律,解释了开普勒定律,为近代星际航行,发射飞行器考察月球、火星、金星等等开辟了道路。

自20世纪初相对论问世以后,牛顿力学的时空概念和其他一些力学量的基本概念有了重大改变。实验结果也说明:当物体速度接近于光速时,经典动力学就完全不适用了。但是,在工程等实际问题中,所接触到的宏观物体的运动速度都远小于光速,用牛顿力学进行研究不但足够精确,而且远比相对论计算简单。因此,经典动力学仍是解决实际工程问题的基础。

在目前所研究的力学系统中,需要考虑的因素逐渐增多,例如,变质量、非整、非线性、非保守还加上反馈控制、随机因素等,使运动微分方程越来越复杂,可正确求解的问题越来越少,许多动力学问题都需要用数值计算法近似地求解,微型、高速、大容量的电子计算机的应用,解决了计算复杂的困难。

目前动力学系统的研究领域还在不断扩大,例如增加热和电等成为系统动力学;增加生命系统的活动成为生物动力学等,这都使得动力学在深度和广度两个方面有了进一步的发展。

『玖』 管理学原理的动力学原理中有哪些动力

激励的内容理论:
1、从社会文化系统出发,对人的需求进行分类,通过提供一种未满足的需要的框架,寻求管理对象的激励效率——需要层次论(马斯洛提出,共五层次)
生理的需要:最基本的需要,如衣食住行等。
安全的需要:保护自己免受身体和情感伤害的需要。
社交的需要:包括友谊、爱情、归属及接纳方面的需要。这主要产生于人的社会性。
尊重的需要:包括自尊和受人尊重。
自我实现的需要:包括成长与发展、发挥自身潜能、实现理想的需要。这是一种追求个人能力极限的内趋力。
2、从组织范围角度出发,把人的需要具体化为员工切实关心的问题——双因素理论
美国心理学家弗雷德里克•赫兹伯格(Frederick Herzberg)(20世纪50年代后期):保健因素和激励因素
保健因素:监督、公司政策、与监督者的关系、工作条件、薪制、同事关系、个人生活、
地位、保障、与下属的关系 
激励因素:成就、承认、工作本身(价值、挑战性)、责任心、晋升成长
3、强调与未来需求相关的理论——后天需要论
美国管理学家大卫•麦克兰( David McClelland):成就的需要、依附的需要、权力的需要
成就需要是最富挑战性、最让人充满激情、增加奋斗精神,对人的行为起主要的影响作用。
成就的需要:渴望完成困难的事情、获得某种高的成功标准、掌握复杂的工作以及超过别人。
依附的需要:渴望结成紧密的个人关系、回避冲突以及建立亲切的友谊。
权力的需要:渴望影响或控制他人、为他人负责以及拥有高于他人的职权的权威。
4、X理论和Y理论
美国管理心理学家道格拉斯•麦格雷戈(Douglas McGregor)总结出的关于人性的假设:
X理论:
员工天性好逸恶劳,只要可能,就会躲避工作;
以自我为中心,漠视组织要求;
员工只要有可能,就会逃避责任,安于现状,缺乏创造性;
不喜欢工作,需要对他们采取强制措施或惩罚办法,迫使他们实现组织目标。
Y理论:
员工并非好逸恶劳,而是自觉勤奋,喜欢工作;
员工有很强的自我控制能力,在工作中执行完任务的承诺;
一般而言,每个人不但能够承担责任,而且还主动寻求承担责任性;
绝大多数人都具备作出正确决策的能力。

激励的过程理论:
1、公平理论
公平理论是美国心理学家史坦斯•亚当斯(J.Stancy Adams)在1965年首先提出的,亦称社会比较理论。
三种比较参照类型:其他人、制度和自我
2、期望理论
期望理论是由美国心理学家维克多•弗鲁姆(Victor H. Vroom)60年代中期提出的。
(1).理论基础
员工对待工作的态度依赖于对下列三种联系的判断:
A努力—绩效的关系。员工感觉到通过一定程度的努力而达到工作绩效的可能性。
B绩效—奖赏的联系。员工对于达到一定工作绩效后即可获得理想的奖赏结果的信任程度。
C奖赏—个人目标的联系。如果工作完成,员工所获得的潜在结果或奖赏对他的重要性程度。
(2).基本期望模型
A.期望理论的表达式
a. 激励力=效价×期望值
M = V × E
激励力M:是调动人的积极性,激发出人的内部
潜力的力量;
效价V: 是绩效评价的简称,是指一个人对这
项工作及其结果能够给自己带来满足
程度的评价,即对工作目标有用性
(价值)的评价;
期望值E:是指人们对自己能够顺利完成某项工
作可能性的估计,即对工作目标能够
实现概率的估计。
3、综合激励理论
理论基础:过去的经验告诉人们,目前的工作与未来的报酬之间存在着某种因果关系。

激励的强化理论:
激励的成果理论最著名的理论是美国心理学家斯金纳(B. F. Skinner)提出的强化理论,亦称行为修正理论,是以强化原则为基础理解和修正人的行为的一种学说。
斯金纳(Burrhus Frederic Skinner,1904—1990)是新行为主义心理学的创始人之一。
所谓强化,从最基本的形式来讲,是指对一种行为的肯定或否定的后果,在一定程度上会决定这种行为在今后是否会重复发生。该理论认为,人们为了达到某种目的会采取一定的行为,这种行为将作用于环境,当行为的结果对其有利时,这种行为就会重复出现;当行为的结果对其不利时,这种行为就会减弱或消失。
强化的类型:正强化(积极强化、奖励)
负强化(消极强化、惩罚)
强化理论强调行为是其结果的函数,通过适当运用及时的奖惩手段,集中改变或修正员工的工作行为。

激励方式:
1.物质性激励的作用来自于人们生存的基本需要,而每个人都有这种需要,因此物质性激励产生的动力来自于行为者自身,表现出来的是一种主动的力量。物质性激励所产生的激励作用是边际递减的。
2.精神性激励来自于对高级生活质量的需要,也是一种发自内心的、主动的力量。一般而言,需要层次高的人更乐意接受这种激励方式。
3.竞争性激励来自于外界的压力,行为者被动接受其作用,常常被迫采取某种行为以符合组织要求。这是一种推力激励,而前两者是拉力激励。

激励的具体方法:
1.工作激励:通过分配恰当的工作来激发员工内在的工作热情。
2.成果激励:在正确评估工作成果的基础上给员工以合理奖惩,以保证员工行为的良性循环。
3.批评激励:通过批评来激发员工改正错误行为的信心和决心。
4.培训激励:通过灌输组织文化和开展技术知识培训,提高员工的素质,增强其更新知识、共同完成组织目标的热情。

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