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造山运动形成的山脉(造山运动是怎么形成的)

导语:七、造山运动和地质构造-2(断层)

3.脆性变形形成的地质构造3.1节理:岩石中天然的裂缝

如果你仔细观察岩石的露头,你会发现裂缝,也就是岩石断裂的表面,断裂的两边不再相连。地质学家将岩石的自然裂隙称为节理,如果裂缝两侧岩石没有运动。因为岩石不是通过节理连接,节理是岩石面的脆弱处,所以他们的存在会影响稳定性的悬崖。

不同类型的节理

在脆性岩石中,节理响应张力而发展。换句话说,岩石破裂并形成节理,是因为岩石被轻微拉开。引起节理的张力可能由于各种地质原因而存在。

当岩石冷却和收缩时,节理就会形成;在没有发生过造山活动的地区,节理也会因冷却或上覆岩石被侵蚀导致压力下降而形成,这就是为什么我们在未变形的露头中看到节理痕迹);最后,在造山过程中,岩层弯曲和拉伸会形成一些节理。

3.2断层:滑动的表面

1906年旧金山地震后,地质学家发现该市附近的地表出现了裂缝。断裂是圣安地列斯断层的痕迹。正如我们所看到的,断层是发生滑动的断裂面。

滑动,沿着断层的滑移运动,可以产生地震。地质学家把发生在断层上的移动量称为断层的位移。

在整个地球历史上,断层一直在形成。活动性断层是指在最近的地质时期发生滑动的断层,而非活动性断层在很久以前就停止滑动了。

有些断层,如San Andreas断层,在移动时会把地面错开。另一些只是在深度上滑动,除非后来由于侵蚀而暴露出来,否则在表面上是看不见的。

3.3断层的分类

并不是所有的断层都导致同一种地壳变形。具体来说,有些地壳被缩短,有些被拉伸,还有一些被水平剪切。对于地质学家来说,区分不同类型的断层以解释其地质意义是很重要的。

断层分类侧重于断层的两个特征:1)断层平面的倾角或坡度,2)断层的剪切方向。所谓剪切方向,指的是断层一侧相对于另一侧的移动方向。有了这个概念,让我们来考虑主要类型的断层。

3.3.1倾向滑动断层

在倾向滑动断层上,滑动与指向断层表面斜坡的直线平行(即倾向线,上盘断块即断层面上以上的岩石相对于断裂面以下的下盘断块上下滑动)。如果上盘向上滑动,则该断层为逆断层。

倾斜平缓的反向断层(指坡度小于30°)也称为逆冲断层。逆断层和逆冲断层使地壳缩短,就像大陆碰撞时发生的那样。如果上盘下滑,则为正断层。正断层使地壳拉伸,就像裂谷作用期间发生的那样。

3.3.2走滑断层

走滑断层是指断层一侧的地块相对于另一侧的地块沿走向线滑动,没有上下的运动。大多数走滑断层都有陡峭到垂直的倾角。地质学家根据剪切方向来区分走滑断层的两种类型。

如果远端的地块滑到你的左边,那么这个断层就是一个左行走滑断层;如果地块滑到你的右边,那么这个断层就是一个右行走滑断层。

断层类型

BOX:地质构造方位的描述方法

当讨论地质构造时,能够传达它们的方位信息是很重要的。如果我们知道了断层的方位,也许就能回答这些问题。为了描述地质构造的方位,地质学家将该构造描绘为一个简单的几何形状,然后指定该形状相对于水平面的角度。

平面结构:

如断层、层、节理和叶理。它们的一部分可以表示为几何平面。平面结构的方向可由其走向和倾角来确定。走向是平面结构上的一条假想的水平线(走向线)与一条指向真北的假想水平线之间的夹角。

倾角是平面构造的坡度,或者更准确地说,是水平面与倾角线(平行于结构上最陡斜率的假想线)之间的夹角。水平平面结构的倾角为0°,而垂直结构的倾角为90°。

我们可以使用一种特殊类型的罗盘来测量走向,使用倾斜仪(一种使用气泡表示水平的量角器)来测量倾角,并使用下图中所示的符号来表示走向和倾角。

线性结构:

岩石表面的划痕或凹槽。地质学家通过给出一个线性构造的俯角和方位角来确定其方位。俯角是线性结构与包含该结构的垂直面中的假想水平线之间的夹角。

水平直线结构的俯角0°,垂直结构的俯角为90°。方位角是正北方位与直线结构在水平面上的投影之间的夹角。

3.4识别断层

当你看到断层时,你如何识别?在许多情况下,断层作用使岩石中岩层发生位移,因此断层两侧的岩石不具有连续性。如果一个断层穿过地表,断层上的滑动会改变自然或人类景观。

断层位移在地面上产生的台阶被称为断层崖。脆性条件下的断层作用可能会挤压或破坏与断层接触的岩石。如果这种破碎的岩石是由可见的角状碎片构成的,则称为断层角砾岩;如果是由细粉末构成的,则称为断层泥。

断层的运动将断层表面抛光并形成刻痕。抛光的断层面被称为擦痕,线状凹槽被称为滑动线理。由于断层具有破碎和弱化岩石的倾向(断层迹),即断层与地表的交线,可能优先侵蚀成线性谷。

断层崖;断层角砾岩;凹槽和擦痕形成的滑动线理

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