构造运动的基本特征

Connor 欧意okex官网 2024-03-29 39 0

(一)构造运动的方向性

构造运动按方向分为水平运动和垂直运动。

1.水平运动

地壳或岩石圈物质大致沿地球表面切线方向的运动,叫水平运动。这种运动常表现为岩石水平方向的挤压和拉张,也就是产生水平方向的位移以及形成褶皱和断裂,在构造上形成巨大的褶皱山系和地堑、裂谷等。所以,从19世纪中叶开始,也称这种运动为造山运动。

目前可以找到许多例证,说明现代水平运动。如1970年云南通海地震一条60km长的NWW向断裂,水平位移量达2.2m。1976年7月28日唐山地震,断裂水平位移达1m多。又如,著名的美国西部圣安德列斯断层地震活动频繁(如1906年旧金山大地震),在1882-1946年的65年中进行4次三角测量,结果表明断层西盘主要向NE方向移动,平均速度为1cm/a。近几年利用卫星测量资料,证明在断层两侧两个点(昆西和奥泰山)之间,4年内共靠拢了 35.6cm,平均每年水平位移达8.9cm,出现了运动速度加快的趋势。

2.垂直运动

地壳或岩石圈物质沿地球半径方向的运动,叫垂直运动,也叫升降运动。它常表现为大规模的缓慢上升或下降,形成规模不等的隆起或拗陷,并引起海侵、海退,也就是导致海陆的变化。1890年,吉尔伯特(GilbertGK)称这种大面积的升降运动为“造陆运动”。从现代垂直运动来看,大量的是缓慢运动,其上升或下降速度值一般为每年几个毫米到几个厘米。如据大地水准测量,喜马拉雅山的北坡地区,以每年3.3~12.7mm的速度不断上升。但有时也产生快速垂直运动,特别是在地震过程中,沿着断层在瞬息间即可产生较大的垂直位移,如1957年蒙古博各多断层,在一次活动中垂直位移达300cm。不仅是垂直运动如此,对于水平运动来说也有缓慢和迅速之分。

实际上把构造运动分为水平运动和垂直运动,并不意味着运动完全沿着水平方向或垂直方向进行。在自然界这两种运动往往相伴而生,这里所说的“相伴”有两重意思,一是在自然界,构造运动的方向不一定都是单纯的水平或垂直方向,比如一条断层更多的情况是两侧岩层斜着相对滑动,其中既有水平位移分量,也有垂直位移分量;二是从两种类型运动的相互关系看水平运动必然引起垂直运动,而垂直运动也会引起水平运动。例如岩层因挤压而褶皱,有些地方隆起,有些地方凹陷;岩层因拉张而断裂,同样也有些地方上升,有些地方陷落。

在地球发展历史中,构造运动到底是以水平运动为主,还是以垂直运动为主,曾经有过很大争论。但从当前地球科学发展的趋势看,大多数人认为应以水平运动为主。从狭义角度看,所谓水平运动还仅仅是指地壳上层岩石受到挤压而产生变形或错位。

(二)构造运动的速度和幅度

除去地震、断层、火山等在短暂时间内可引起显著的变形、位移外,一般地讲,构造运动是岩石圈的一种长期而缓慢的运动,其速度以每年若干毫米或若干厘米计,因此凭人们的感官无法直接感觉出来。但是不管构造运动有多么缓慢,由于地球发展历史经历了漫长的时间,因而便会产生巨大的变化。例如,喜马拉雅山是今天世界上最高大的一列山脉。在3000万年以前那里还是一片东西横直的汪洋大海(古地中海的一部分),长期处于缓慢下沉和沉积阶段,但所形成的海相沉积岩总厚度竞达30000m,这是一个多么惊人的数字。后来亚洲大陆(板块)受到印度大陆(板块)的碰撞,岩层皱大约在2500万年前开始从海底升起,到200万年前初具规模,虽然上升速度很慢,平均每年只有4mm,但现在已居世界之巅,并仍处于继续上升的过程中。

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又如,非洲和阿拉伯半岛本来连在一起,后来中间撕开一个裂口,并逐渐加宽,形成现在的红海,经测量证明,非洲已水平移动离开阿拉伯半岛200km。再以印度次大陆为例,根据地质、地层、古生物、古气候、古地磁等资料都证明它是从南半球漂移过来的。若以孟买所在的地理位置为标准点,侏罗纪时在40°S;而在1.9亿年之后的今天,漂移到19°N的地方,即每年以几厘米的速度向北移动了7000km。

强调水平运动的存在,并不等于否定垂直运动的存在,例如板块的俯冲或仰冲,地壳的隆起和拗陷,岩层的褶皱和断裂,都会引起地壳的升降运动。升降运动的速度和幅度常随着时间的发展和地区的不同而有差异。例如,在同一地区,常表现为升降交替进行的情况。比方上升为下降所代替下降又常为上升所代替。在同一时间,常表现为甲地上升而乙地下降,或者相反,彼此互相交替。无论从时间看还是从空间看,地壳运动总是呈现波浪起伏的情况。

(三)构造运动的周期性和阶段性在地球演化历史中,构造运动无论是水平运动还是垂直运动,都表现为比较平静时期和比较强烈时期交替出现。在比较平静时期,运动速度和幅度都小;在比较强烈时期,运动速度和幅度都大。在漫长地史发展过程中,曾有过多次构造运动相对和缓与相对强烈阶段的交替,因而使构造运动表现出明显的周期性。构造运动从和缓到强烈,叫做一次构造旋回。一次构造旋回往往要经历2亿年左右的时间。

地球历史每经过一次大的构造旋回,都要引起世界性的或区域性的海陆、气候、生物、环境的巨大变化;同时,一次大的构造旋回还往往包括若干次一级的和更次一级的构造旋回,导致区域性的或局部性的地理变化。构造运动的周期性,自然也就决定了地球历史发展的阶段性。所以地史可以划分为许多“代”,代又分为若干“纪”,纪还可分为几个“世”,就是这种阶段性的反映。

虽然构造运动具有全球的周期性,但不同地区又有自己的周期性,而且不能认为每次构造运动都会波及整个地球,也不能设想每次构造运动在所有地方都会有相同的反映形式。例如,从新近纪以来,喜马拉雅山从古地中海升起,上升幅度达七八千米;而在同一时间,江汉平原地区却表现为缓慢下降,沉积了近一千米沉积层;在内蒙古高原地区表现为断裂活动和大面积的玄武岩喷发活动。

应该指出,在板块构造学说出现之前,对于构造运动的时空规律,其主导认识是构造运动具有全球的同时性,承认有统一的构造旋回,具有可对比性。板块构造学说兴起后,认识到岩石圈板块是以大致均匀的速率不间断地运动的。因此在一定意义上否定了构造旋回的存在。但更新的理论对于这-客观存在必将会做出新的解释。

来源:地质与钻探

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