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第10章 什么是山地

我们把海拔500米以上,相对高差200米以上的山脉称为山地。

在地球陆地的表面有很多群山,蜿蜒起伏、巍峨奇特,山主要由三个部门组成:山顶、山坡和山麓,平均海拔都在500米以上。它们区别于高原之处在于较小的峰顶面积,区别于丘陵之处在于较大的高度。这些群山层峦叠嶂,聚居于一起,形成一个巨大的山地大家族。

山地的分类

山地的表面具有奇特多样的形态,有的互相平行,绵延至数千公里;有的彼此重叠,犬牙交错。山地规模的大小也不尽相同,以高度划分,可以把山分为高山、中山和低山。高山在3500米以上,中山海拔在1000~3500米,低山海拔低于1000米。以成因划分,又可以把山分为褶皱山、断层山、褶皱——断层山、火山、侵蚀山等。典型的褶皱山如喜马拉雅山,江西的庐山是断层山,属于褶皱——断层山的如天山山脉。

大陆的基本地形是山地,有非常广泛的分布,特别是在亚欧大陆和南北美洲大陆分布最多。我国大部分山地如喜马拉雅山、昆仑山、唐古拉山、天山、阿尔泰山等,分布在西部,它们都是著名的山地。

褶皱山

地表岩层受垂直或水平方向的构造作用力而形成岩层弯曲的褶皱构造山地,叫做褶皱山。褶皱地貌中最大的类型是新构造运动作用下形成的高大的褶皱构造山系。

按构造成因,可将褶皱构造山分为静态褶皱构造山地和动态褶皱构造山地。

背斜或向斜构造受外力侵蚀作用后形成的山地叫做静态褶皱构造山地。按照侵蚀作用的强弱与时间长短的区别,又可分为三种,一种是顺地貌,原生构造地貌尚未完全破坏,地貌形态与构造一致;一种是逆地貌,原生构造地貌基本被破坏,地貌形态与构造不一致;还有一种是再顺地貌,逆地貌面经侵蚀破坏,使地貌形态与构造再一次一致。

由新生代以后的新构造活动产生的隆起或凹陷构造形成的山地地貌,叫做动态褶皱构造山地,大部分属于地表受水平挤压力的作用,褶皱隆起而形成的山地,比如中国西部的一系列横向山地,都属于动态褶皱构造山地。

褶皱构造山地可以有数百千米以上的延伸,常呈弧形分布。山地在形成和排列上都与受力作用方式关系密切,比如某一方向的水平挤压作用,即可使弧形顶部向前方突出。有些弧形山地不但地层弯曲,还经常有层间滑动或剪切断层错动,使外弧层背向,内弧层面向弧顶方向移动,由此在褶皱构造山的外侧形成剪切断层,一端是左旋运动,一端是右旋运动。例如中国宁夏南部的褶皱山地即是这样,弧形顶向东北突出,层面向西南方向倾斜,第三纪地层向东北推挤或仰冲断层为压性、压扭性,西北段为左旋水平运动。

断层山

又称为“断块山”。岩层断裂之后,岩层的位置会彼此错开,我们把岩层的这种变化叫做断层。断层山是岩层断裂后抬升形成的山脉。断层山一般山坡较陡,如中国陕西的华山,台湾岛上的台东山脉是大型断层山,庐山、泰山也是断裂抬升形成的山地。

褶皱—断层山

褶皱—断层山是指先经过褶皱形成褶皱山,后又经过断裂抬升而形成的山体。这种山山体高峻,有较明显的断层崖,如阿尔泰山、天山等。

火山

位于地壳以下100~150千米处,有一个“液态区”,区内存在有高温、高压下含气体挥发成份的熔融状硅酸盐物质,也就是岩浆。一旦它从地壳的薄弱之处冲出地表,就形成了火山。

火山出现有悠久的历史,在人类史前就喷发过,但现在已不再活动,这样的火山称之为“死火山”;不过也有随着地壳变动会突然喷发的“死火山”,人们称之为“休眠火山”;“活火山”是经常喷发的火山。目前,在地球上已发现约2000多座“死火山”,523座的“活火山”,其中分布在陆地上的有455座活火山,分布在海底的有68座火山。

地球上的火山分布很不均匀,均在地壳中的断裂带出现。火山就世界范围而言,主要集中在环太平洋一带和印度尼西亚向北经缅甸、喜马拉雅山脉、中亚、西亚到地中海一带,目前地球上有99%的活火山都分布在这两个带上。

火山活动时会有很多种物质喷出,比如被爆破碎了的岩块、碎屑和火山灰等,以及熔岩流、水、各种水溶液等;在喷出的气体物质中,一般有水蒸汽和碳、氢、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外,在火山活动中,还常有可见或不可见的光、电、磁、声和放射性物质等喷射出来,这些物质有时能致人于死地,或造成电、仪表等失灵,飞机、轮船等失事。

侵蚀山

在地壳上升地区,地面经外力侵蚀分割而形成的山地叫做侵蚀山。本身原为构造山,经过外力侵蚀分割,也可形成侵蚀山,比如中国的泰山等。

点击谜团——“平顶海山”的成因

在夏威夷群岛、加罗林群岛、马绍尔群岛和斐济群岛一带的深海海底,分布着很多奇异的海山。由于它们的顶部都是平坦的,仿佛是被裁剪整齐了,故被称为“平顶海山”。除太平洋海域外,在大西洋和印度洋中也有这些海山,有的孤立于海底,有的则成群出现。平坦的顶部呈圆形或椭圆形,直径从几百米到两三千米不等,顶部距海面最浅为400米,最深为2000米。

美国海洋地质学家赫斯曾研究过这些平顶海山,他认为,实际上这些山是沉没了的岛屿。但是,他无法对海山的顶部为什么都是平坦的作出解释。后来,人们自“平顶海山”的顶部打捞出一些圆形玄武岩块,有人据此认为,它们可能是一座座海底火山,顶部是火山口,被火山灰等物质填平了,因此呈现出平顶。经过年龄测定,显示出这些平顶海山是在距今1亿年至2500万年间的火山大量喷发时期形成的。这也为火山说提供了一个证据。

20世纪50年代,人们从太平洋西南的凯普—约翰“平顶海山”顶部打捞到了造礁珊瑚、厚壳蛤以及层孔虫等大量生物化石,后来在太平洋中也发现过类似情况,这表明过去曾有珊瑚礁在“平顶海山”的顶部发育过。由于造礁珊瑚需要在有光照的水中生活,故其生存的最大水深在50米左右。这也说明,海山顶部的水深曾经有一段时间不超过50米。由于此时的海山顶部距离海面比较近,就可能被风浪削平,并发育造礁珊瑚。此后,海山下沉至水深400米以下,所以“平顶海山”上以前发育的造礁珊瑚和其他喜礁生物就残留下来了。但是,美国有学者指出,海底火山不一定有上升和下沉发生过,可能是由于天气寒冷和冰川时期海平面大幅下降,使得海底火山的顶部露出海面被风浪削去。但有些“平顶海山”的顶部直径达到两三千米,似乎很难令人信服它是被风浪削平的。

海洋地质学家孟纳德认为,太平洋中的“平顶海山”均位于一片原来隆起的地壳上,他称之为“达尔文隆起”。这些隆起的海山顶部与海面接近,被风浪削平,之后整个隆起下沉,便有了今天的“平顶海山”。但也有人对孟纳德的观点持反对意见,他们认为没“达尔文隆起”曾经存在过并没有事实可以证明。

由此看来,要弄清“平顶海山”的成因,仍需科学家做进一步的努力与研究了。

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