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【资料】向斜与背斜的成因

2016-07-20 地下水环境网


在中国叫马鞍山或鞍山的大小地方很多, 在国外叫Saddle Mountain(马鞍山)的地方也很多,无外就是当地有座形似马鞍的山或山丘,故因此得名。这里,我分析一下马鞍山的成因。


例如,安徽有个马鞍山市,人口130万;辽宁有个鞍山市,人口350万,据说鞍山市是东北地区最大的钢铁工业城市,曾是新中国钢铁工业的摇篮。

马鞍上部的形态特征是两头翘,中间凹。人们将这样形状的山包形象地称之为马鞍山。




美国马里兰州I-64公路边,向斜褶皱的核部构成山包,非常典型,写进教科书的例子。




这个小山包亦是一个向斜褶皱

 



上面这个西方画家的素描,真实地反映“向斜成峰”的情况,这在我们中国的国画里是不太可能的,从大写意的国画中我们很难得到真实的地质信息。

 

马鞍的形态


马鞍山对应于构造地质学上的向斜褶皱。本来水平产状的岩层被挤压变形,形成向下凹的褶皱,叫向斜构造;本来水平的岩层经挤压变形,形成向凸起的褶皱,叫背斜构造。向斜与背斜总是相间出现,一个背斜之后肯定是一个向斜,之后又是背斜……



水平挤压形成岩层的背斜与向斜褶皱


有人会想,既然向斜使得岩层向下凹陷,必形成山谷;背斜使得岩层向上拱凸,必然构成山峰。然而,在大多数情况下,实际情况恰恰相反,背斜成谷, 向斜成峰。


原因是,褶皱不是形成于地表,而是形成于地下,后来经受长期的剥蚀才出露到地表。背斜的上表面经受拉张、伸长,形成张破裂,冰雪和雨水渗透其中,逐渐侵蚀,岩石破碎成块成粒,沿着河流搬运到海洋,如此剥蚀越剥越深,最终形成洼地——山谷。


相反,向斜的核部遭受挤压,微破裂关闭,冰雪和雨水不易渗透其中,剥蚀速率就慢,久而久之,相对隔壁的背斜来说反而成为高地——山峰。由向斜轴部构成的山峰于是不可避免就具有了马鞍的形状,这就是马鞍山的成因了。

 

背斜成谷,向斜成峰,富有哲理。高处不胜寒,卑微而自保;出头的梁子先烂,还是低处稳定。


四川省第二高峰——四姑娘山,主峰海拔6250米,就是一个非常典型的向斜成山。



四川小金县境内的四姑娘山

 


“向斜成峰、背斜成谷”的成因示意图



美国马里兰州I-64公里边的向斜褶皱,形成山包



典型的马鞍山



地质学家在向斜上休息



向斜成山



向斜褶皱



向斜形成山包



典型的马鞍山

 


向斜形成一个小山丘



向斜成峰



向斜成山

 


下面放三张美国北卡罗来纳州领航山(Pilot Mountain)的照片,此山并不具马鞍形,而像女人的乳房,有人戏称它为“奶头山”,圆圆的锥台状的山顶上突兀一个先白后绿的圆头,白的是坚硬的、白色、变质石英岩,绿的是植被。


石英岩因其抗风化能力强,故能长期残留山顶。估计此山亦是一个向斜构造,不过山顶仅残余一个由石英岩构成的向斜轴部。



 



山上风光如画。春夏之际,灌木葱郁、山花烂漫、五颜六色、鸟语花香。深秋之际,红、黄两叶满山遍野,与青松翠交相辉映,相辅相成,构成一幅绝妙无比的秋天风景图。



山顶的特写照片

本文转自“桔灯勘探”微信公众号。


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