书城科普读物科学我知道-Why地球
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第19章 地质构造有哪些类型?

在山区,常常可以看到岩层的变形和变位,这是地壳运动的“足迹”。这种由地壳运动引起的地壳变形、变位,称为地质构造。

地质构造是研究地壳运动的性质和方式的依据,主要有褶皱和断层两种类型。

1.褶皱

人脸上的皱纹是饱经风霜的见证,地球上的褶皱是地球经历亿万年动荡留下的痕迹。大家知道,一块坚硬的钢板,只要施加足够大的外力,也会弯曲甚至断裂。所以,即使由坚硬岩层组成的地壳,在一定条件下,也会发生扭曲褶皱。

坚硬的岩层具有弹性,当它受到地壳运动的强烈挤压、拉张和扭曲时,会把内力慢慢地在岩层里聚集起来,就像我们拉张弹弓一样。年长日久,这个力越聚越大,最后终于超过了岩层本身的强度,使得岩层承受不了而发生弯曲甚至断裂。地质学上,把这种岩层由于受到水平方向力的挤压而发生波状弯曲,但未失去连续性和完整性的现象称为褶皱。褶皱有多种形式,最基本的是向斜和背斜两种。

向斜褶皱是指岩层“大波纹”中向下弯曲的部分。向斜中间部分的岩层时代较新,两侧愈变愈老。背斜褶皱是指岩层“大波纹”中向上隆起的部分。背斜中间部分的岩层时代较老,两侧愈变愈新。在一般情况下,背斜形成山峰,向斜形成谷地。但有时往往相反。因为褶皱形成后,如果地壳再次经历强烈的动荡,那么这些褶皱会再次受到挤压甚至倒置,或者向斜被抬升、背斜被降低,因此出现了十分复杂的地质情况。凡是向斜成山、背斜成谷现象,称为“地形倒置”,或“负地形”。

世界上有许多著名的山脉都是由地壳褶皱运动形成的。从欧洲的阿尔卑斯山到亚洲的喜马拉雅山一带,是世界上最长的一条东西向褶皱带,其中包括高加索山脉、兴都库什山脉等。

褶皱构造常常与大型油田联系在一起。有时,大的背斜能形成穹窿状构造,就像把地壳“挤”出一座圆形仓库,它的内部成了良好的“储油罐”。

目前,世界上许多油田开采者都在抽取这种“油罐”中的石油,我国的大庆油田就是其中之一。

2.断层

地壳岩层的可塑性很小,当它受到地壳运动引起的强大外力时,会发生断裂和破碎。这种被断开的岩层,就叫断层。

断层可以发生在各种岩层中,使有的地壳上升,有的下沉,有的成谷,有的成山。断层的规模大小相差很大,小的位置变化仅几厘米,大的可达几千米,甚至几十千米。

断层运动的面叫断层面。在断裂时,断层面上下发生摩擦,在断面上常常留下一道道条痕,叫做断层擦痕。断层面大多是倾斜的,位于断层面上部的部分叫上盘,位于下部的叫下盘。两条断层之间的岩块相对上升,两边岩块相对下降,相对上升的岩块叫地垒,它常形成块状山地,如我国的庐山、泰山等。两条断层之间的岩块相对下降,两边岩块相对上升,相对下降的岩块叫地堑,它常形成狭长的凹陷地带。著名的东非大裂谷,我国陕西的渭河平原和山西的汾河谷地,都是大地堑。

据地质学家分析,东非大裂谷是由于上涌的地幔物质冲破原已存在的地壳破裂部位,促使这里的地壳隆起、变薄,然后出现大裂口,陆地继续向两侧扩张而形成的。据观测,目前东非大裂谷每年仍以5厘米的距离向两侧扩张。世界上著名的断裂带还有环太平洋断裂带和亚欧大陆南部断裂带。规模较小的有莱茵地堑、贝加尔湖和滇池、洱海等断层湖等。

在地质构造中,褶皱和断层常常相伴而生,它们往往造成褶皱断层山脉。我国西部的天山山脉就是著名的褶皱断层山脉。

认识断层的分布,对我们现实生活具有指导意义。因为大断层带往往是火山、地震活动的频繁地带,如果工程设施修筑在断层上,建筑物就会因断层错动或沉降速度不一而发生破裂、倒塌,水库会发生漏水、坍坝。所以,在大工程施工前,做好地质构造调查是非常必要的。