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12 断层的识别、应用和相关-备战高考地理之探讨大学地理知识
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这是一份12 断层的识别、应用和相关-备战高考地理之探讨大学地理知识,共14页。试卷主要包含了断层的分类,断层的组合类型,怎样识别断层,研究断层的意义,韧性断层与区域性大断裂等内容,欢迎下载使用。
断层的识别、应用和相关2022高考真题解析一、断层的分类可从以下几方面分类:1.根据断层走向与两盘岩层产状的关系(图4-70)。 (1)走向断层:断层走向与岩层走向一致。走向线是岩层面与水平面的交线,也是同一层面等高两点的连线。岩层走向指走向线两端延伸的方向,如东北—西南走向,两端差180°。走向表示岩层在空间的水平延伸方向。(2)倾向断层:与岩层垂直。(3)斜交断层:与岩层斜交。(4)顺层断层:与岩层平行。2..根据断层两盘相对位移关系 (1)正断层:上盘相对下降,下盘相对上升(图4-72)。断层面倾角一般较陡,多在45°以上。相当层间拉开水平断距,如图4-72(c)中的bc,说明正断层是在张力或重力作用下形成。正断层规模有大有小,断距从小于1m到数百米;断层线从数米到数百千米,一般较顺直。 (2)逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降(图4-73)。相当层间出现掩覆,即上盘掩盖下盘,如图4-73(c)中bc,说明逆断层主是水平挤压形成。逆断层可根据断层面倾角分为: ①冲断层。高角度(倾角大于45°)的逆断层(图4-74),断层线较平直。②逆掩断层。断层面倾角小于45°。③推覆构造。规模巨大、断层面倾角平缓(小于30°)并波状起伏、上盘沿断层面远距离推移(数千米至数万米)的逆掩断层,又称逆冲推覆构造或辗掩构造。大规模的逆掩断层或推覆构造的特征:老岩层推覆在新岩层上(图4一75)。盖在新岩层上的、来自远处的老岩层称外来岩块或推覆体;停留在原地的岩层称原地岩块或下伏岩块。如推覆构造的上盘岩块因差异侵蚀,局部露出下盘的较新原地岩块,称构造窗。如强烈侵蚀,上盘的外来岩块只局部残留于较新原地岩块上,称飞来峰。 构造窗和飞来峰,平面图上都表现为和周围岩层呈断层接触,构造窗为新岩层周围都是老岩层,飞来峰是老岩层周围是新岩层。构造窗可暴露下伏岩块信息,提供探矿和开采的有利条件。飞来峰常形成老岩层压在新岩层上的孤立峻拔山峰,如河北下花园鸡鸣山海拔1200米,是中元古界白云质灰岩推覆在中生代侏罗纪煤系地层上的飞来峰。河南登封石门村也有飞来峰构造(图4-76,图4-77)。 逆断层、逆掩断层及推覆构造的形成与强烈水平挤压有关。特点:常与倒转、平卧褶皱伴生;岩层受水平压力褶皱,由倾斜、倒转、平卧到翼部(倒转翼)变薄而断裂,一般发生在倒转翼上;推覆体盖在新岩层上,上下盘的相当层有很长一段距离掩覆(图4-78)。 (3)平推断层:两盘沿断层面在水平方向发生相对位移,又叫平移断层(图4-79)。无论正、逆断层,斜向滑动如走向断距大于倾斜断距,皆可归入平推断层。平推断层是褶曲形成中在水平剪切应力下产生。断层走向常与褶曲轴垂直或斜交,断层面多近直立。(4)枢纽断层:前述断层两盘位移都是直线运动,但有些断层运动具旋转性质,好像上盘围绕一个轴作旋转,叫枢纽断层或旋转断层。两盘运动方式有两种,一如图4-80(a)和图4-79平推断层。4-81:旋转轴位于断层一端,断层不同地段位移量不等;另一种如同图4-80(b):旋转轴位于断层中间,位移量随断层不同地段变化,旋转轴两侧,一侧为正断层,一侧为逆断层。自然界枢纽旋转断层屡见不鲜。3.根据断层的力学性质分类断层在地应力作用下产生,地壳内岩石所受的力不外是张(拉)应力、压应力和扭(剪切)应力,更多是张应力兼扭应力和压应力兼扭应力。因此可把断层分张性、压性、扭性、张性兼扭性(张扭)、压性兼扭性(压扭)5种(最后两种也可是扭张或扭压)。野外常见的岩层褶皱、节理、断层等叫构造形迹。任何构造形迹的空间方位都可用平面或曲面表示,称结构面。有些结构面,如褶曲轴面实际不存在,是标志性的;有些结构面,如破裂形成的不连续界面,断层、节理面,实际存在,是分划性结构面。结构面与地表的交线叫构造线。(1)张性断层:断层面较粗糙;断层带较宽或宽窄悬殊,常填充构造角砾岩,如未完全胶结,常形成地下水通道;沿断层裂缝常有岩脉、矿脉填充。正断层多属张性断层。(2)压性断层:断层面产状沿走向、倾向有较大变化,波状起伏;断层带中破碎物质常挤压,出现片理、拉长、透镜体现象;断层两侧岩石常形成挤压破碎带,为地下水运移和储集提供有利条件,断层带本身挤压密实,反形成隔水层;断层两盘或一盘岩层常直立、或倒转褶皱、牵引褶皱;断层带内常产生应变矿物(受压受热重结晶),如云母、绿泥石,多定向排列。逆断层多属压性断层。(3)扭性断层:断层面产状较稳定;平直光滑,犹如刀切,有时出现光滑镜面;断层面常出现大量擦痕、擦沟;断裂面可切穿岩层中的坚硬砾石和矿物;断裂带中的破碎岩石常碾压成细粉,出现糜棱岩,有时出现应变矿物如绿泥石、绿帘石。平推断层多属扭性断层。对扭性断层相对扭动方向,常用左行、右行或反扭、顺扭表示(图4-82)。 判别方法:观察者面朝所在断盘移动方向,对盘在自己左侧向身后方向移动叫左行或叫反扭(反时针);如对盘在自己右侧向身后方向移动叫右行或顺扭(顺时针)。(4)张扭性断层:自然界纯张、纯压断层不多见,多少带些扭动。如上盘沿着断层面斜向往下滑动的正断层,即带张扭性质。如走向断距大于倾向断距,为向真扭断层过渡。具张性和扭性断层特点,断层面常显示上盘斜向滑动的擦痕,断裂有时呈雁行状排列。(5)压扭性断层:上盘沿断层面斜向往上推动的逆断层,有压扭性质。如走向断距大于倾向断距,即向扭断层过渡。具压性和扭性断层特点,断层面小范围内光滑平直,大范围内舒缓波状;断层面上斜冲擦痕和小陡坎(阶步)发育;其他特点与压性断层相似。典例 (2022年高考地理广东卷)河床纵剖面是指由河源至河口的河床最低点的连线剖面。青藏高原东南部的帕隆藏布江某段河床纵剖面呈阶梯状形态;近几十年来,在该河段有湖泊发育。图2示意该段河床纵剖面形态。据此完成下题。 3.第I段河床纵剖面阶梯状形态形成的自然原因是( ) A. 地质构造差异抬升 B. 河流的阶段性下切 C. 原始河床地形差异 D. 滑坡、泥石流作用 【答案】3.D【解析】3.该河段的地质构造情况应该相差不大,A错误;河流的阶段性下切会加深河床,但不会使河床抬升,B错误;由图可知:推测的原始河床纵剖面变化较为均匀,地形差异不大,C错误;该河段位于青藏高原东南部,地势落差大,且受到西南季风影响,降水较为丰富,滑坡、泥石流等灾害多发。由材料可知:该河段近几十年来,有湖泊发育,推断应当为滑坡、泥石流搬运的物质堵塞河道形成的多个堰塞湖,堰塞湖的存在导致不同河段河床泥沙淤积变多,河床抬升,形成阶梯状的形态,D正确。故选D。 二、断层的组合类型自然界常见许多断层以一定组合形式出现。平面上看,有平行状(图4-83)、雁行状、环状和放射状。从剖面上看,有阶梯状、叠瓦状、地堑和地垒等。(一)阶梯状断层两条以上倾向相同又互相平行的正断层,上盘依次下降,称为阶梯状断层(图4-84)。地形上常表现为阶梯状下降或阶梯状上升的块状山地。(二)叠瓦状断层两条以上倾向相同又平行的逆断层,上盘依次向上推移,形如叠瓦,称叠瓦状断层,又称叠瓦状构造(图4-85)。 常和一系列倒转褶皱伴生,断层面的倾向和褶曲轴面的倾向大体一致,断层线走向和褶曲轴的走向大致平行,为系列平行纵断层。(三)地堑两组大致平行的断层,中间岩块为共同的下降盘,两侧为上升盘,此断层组合叫地堑(图4-86)。 组成地堑的断层在地表一般为正断层。但也有地堑在地下一定深度,正断层为倾向相反的逆断层代替。 地堑常形成狭长的凹陷地带,如欧洲的莱茵河谷(图4-87)、中国的汾河河谷、渭河河谷等地堑构造。地堑常控制着后来盆地发育,如中国华南的古近纪、新近纪红色盆地。在南美洲沿着安第斯山脉,断续分布着长达数千千米的中央地堑构造(图4-88)。按板块理论,巨型地堑(大裂谷)是开始分离的两个岩石圈板块间的扩张构造,也是地下岩浆涌出通道,所以多火山喷发。长达6500km的东非大裂谷(图4-89)就是巨型地堑。(四)地垒两组大致平行的断层,中间岩块为共同的上升盘,两侧为下降盘,叫地垒(图4-90)。地垒的断层一般是正断层,但也可能是逆断层。地垒构造往往形成块状山地。无论地堑和地垒,两侧断层可能是一条,也可能是若干条组成的阶梯状断层。地堑和地垒常共生,两地堑间形成一个地垒,两地垒间形成一个地堑。古老的硬性地块,区域性构造运动,常导致岩块断裂,形成块状山地。许多大平原下的基岩,多为断裂所分割,潜伏着隆起和凹陷,是埋藏于松散岩层下的地堑和地垒构造。不仅控制着沉积盆地的发育,且在凹陷盆地中还控制着石油的形成和富集。典例(2022年高考地理全国乙卷)37.阅读图文材料完成下列要求。影响海岸线位置的因素,既有全球尺度因素,如海平面升降,又有区坡尺度因素,如泥沙沉积、地壳运动、人类活动等导致的陆面升降。最新研究表明,冰盖消融形成的消融区内,冰盖重力导致的岩层形变缓慢恢复,持续影响着该范围的海岸线位置。距今约1.8万年,北美冰盖开始消融,形成广大消融区。图7显示甲(位于太平洋北岸阿拉斯加的基岩海岸区)乙(位于墨西哥湾密西西比河的河口三角洲)两站监测的海平面的相对变化。海平面的相对变化是陆面和海平面共同变化的结果。 (1)根据地理位置,分析甲站陆面垂直变化的原因。(6分) (2)分析甲站区域与乙站区域海岸线水平变化的方向和幅度的差异。(6分) 【分析】本题以海岸线的变化为背景,涉及海岸线位置变化方向、幅度及原因、陆面变化等知识点,主要考查获取和解读信息的能力以及综合思维、区域认知等学科素养。(1)从海陆位置看,甲站位于基岩海岸,结合材料可知,冰盖消融形成的消融区内,冰盖重力导致的岩层形变缓慢恢复,可推测消融区岩层形变缓慢恢复导致陆面上升;从板块位置看,甲站位于美洲板块和太平洋板块的消亡边界,板块运动导致地壳抬升使得甲站陆面抬升。(2)由材料可知,甲站位于太平洋北岸阿拉斯加的基岩海岸区,由图可知,甲地海平面下降,可推测甲地海岸线向南移动,基岩海岸较陡峭,故海岸线在水平方向上变化幅度较小;乙站位于墨西哥湾密西西比河的河口三角洲,由图可知,乙地海平面上升,故海岸线向北移动,由于河口三角洲地势平缓,故海岸线在水平方向上变化幅度较大。【答案】(1)甲地位于基岩海岸,冰盖覆盖时,岩层受压导致陆面下沉;冰盖消融后,岩层承压减轻,岩层形变缓慢恢复,使得陆面上升;甲站位于板块交界处,板块运动导致甲站陆面抬升。(2)甲站区域位于太平洋北岸,海平面下降,海岸线向南移动,由于基岩海岸陡峭,海岸线在水平方向上变化幅度较小;乙站区域南侧临海,海平面上升,海岸线向北移动,由于三角洲地势平缓,在水平方向上变化幅度较大。 三、怎样识别断层有时野外剖面可见断层,有时却隐蔽,地面覆盖物较多时不易发现。有时在一个点或剖面发现断层存在,但确定整个断层的面貌难。研究断层第一判断是否存在;第二判断断层性质、成因;第三判断断层的时代。(一)断层存在的标志1.断层面和断层带上的标志断层面和断层带是断层存在的直接证据。断层面(带)上遗留的断层擦痕、滑面(镜面)、阶步、断层构造岩、构造透镜体等痕迹是判别断层的标志。 (1)断层擦痕:两盘相对错动,断层面上留下的平行细密均匀的摩擦痕迹(图4-91),有时形成相间平行排列的擦脊和擦槽。擦痕有时呈一头粗深一头细浅的“丁”字形,由粗向细方向代表对盘运动方向。用手抚摸擦痕,不同方向滑涩感不同,光滑方向代表对盘移动方向。(2)断层滑面(镜面):断层两盘相对错动引起断层面的温度升高,使铁、锰、钙、硅等成分的物质粉末重熔,敷在断层面上形成的光滑薄膜。在扭性、压扭性断层面上更容易出现断层滑面。(3)阶步:断层两盘相对错动,断层面上形成小陡坎(台阶)(图4-91)。阶步常垂直擦痕方向延伸,但延伸不远,阶步间彼此平行排列。阶步陡坎方向指示对盘运动方向。(4)断层构造岩:断层作用在断层带形成各种岩石。如断层角砾岩(图4-92),角砾棱角显著,大小不一,一般无定向排列,成分与断层两盘相同。断层角砾常被钙、硅、铁、黏土等物质胶结。典型的断层角砾岩常见于正断层(张性断层)。如断层两盘剧烈错动,破碎岩石常被辗磨成细小的碎屑和粉末,呈鳞片状或小透镜体状(肉眼不易分辨),定向排列显著。若松软未胶结,称断层泥;若已胶结,致密坚硬,称糜棱岩。逆断层、平推断层中常见。 2.岩层上的标志断层活动常导致岩层错断,造成不连续、重复或缺失、加厚或变薄,还可以造成岩层产状变化。这些现象可指示断层存在。(1)岩层不连续:断层常把连续的地层、矿脉、岩脉、变质带及各种构造线错开,使它们不连续或中断,特别是横断层、倾向断层和平推横断层,明显。 图4-95为倾向断层,断层把岩层错开,侵蚀后形成的山脉也错开。图4-96是平推横断层,断层后也同样。岩层和构造的错开中断,也可因岩层尖灭和岩层角度不整合接触形成,图4-97是断层接触和角度不整合接触所形成的岩层中断现象比较图。二者区别,断层形成的岩层中断是上盘岩层界线与断层线斜交(左图),而不整合所形成的岩层中断,不整合面上的岩层界线与不整合线平行。 (2)岩层的重复或缺失:走向断层或纵断层(无论正断层或逆)必产生岩层重复或缺失、加厚或变薄(图4-98)。这决定于断层性质、产状和被切断岩层的产状的关系(表4-2)。不整合也可造成岩层的重复或缺失,但有区别(表4-3)。 (3)岩层产状的变化:枢纽(旋转)断层形成时,断层线两侧的岩层产状大变(图4-99),上图为旋转断层,下图表示侵蚀后在地表能见到,断层一侧为石灰岩,另一侧为石灰岩及其他岩石,且岩层的产状发生重大变化(无论走向、倾向或倾角)。岩层重复是对称的,如1234321,或4321234。缺失的岩层往往是区域性的;在不整合面上常有底砾岩;不整合面常形成侵蚀面。 3.断层的间接标志断层活动改变近地表岩层状况,影响断层区域的地貌、水文、植被等自然条件,可利用这些特征间接判断断层存在。(1)断层崖和断层三角面:断层面(上升盘)露出地表形成悬崖,叫断层崖(图4-101),是断层活动形成的构造地貌。有时沿断层线,两侧岩石性质不同,差异侵蚀作用下可形成陡坡或悬崖,叫断层线崖。多数断层崖形成后,受流水的侵蚀切割,形成V形谷,谷与谷间形成三角形面,称断层三角面(图4-101)。有时也可呈梯形面。山西太谷、内蒙古大青山南麓、关中华山北麓等都有明显的断层崖或三角面。但三角面、悬崖等并不完全与断层有关。(2)山脉错开或中断:断层引起地层的错开,在地貌上有时中断。山脉的山脊或山峰一般顺岩层走向延伸,如突然错开(图4-102)、中断或大角度拐弯,或截然与平原接触,可考虑有断层的可能。(3)断层谷、断陷湖、断层泉:断层在平面上线性展布,常成为控制地貌发育的构造线,沿断层线或地堑常形成断层谷或一系列断陷湖盆。有时沿断层线出现系列泉水。如内蒙古凉城县岱海是一断陷湖。如水系突然呈直角转折,也可能与断层(节理)有关。(4)火山分布:第四纪火山锥常沿断层线或断层交叉点分布,有规律分布的火山锥或侵入体可能与断层有关。 (5)植被变化:断层线两侧岩性、土壤性质不同,可有规律地生长各异的植被;有时断层带为地下水富水带,生长着茂盛或喜湿的植被,在干旱、半干旱地区尤明显。(二)怎样确定断层性质先测量断层面的产状(走向,倾向,倾角)。次确定断层两盘相对位移方向。断层性质(正、逆、扭)便可判断。确定两盘相对位移方向的方法:(1)根据断层面上的擦痕、阶步和断层两侧的拖拉褶皱判断。(2)根据断层两盘岩层的新老对比判断:对走向或纵断层,断层线上同一点,老岩层一侧为上升盘,新岩层一侧为下降盘(图4-98(a),(b),(d),(e)。但断层面与岩层倾向一致,而倾角小时,老岩层一侧为下降盘,新岩层一侧为上升盘(图4-98(c)、(f))。对倾向断层或等斜褶曲中的横断层来说,不论在平面或剖面,都不易判断升降盘,必须借助其他小构造。(3)根据褶曲核部或两翼的宽窄变化判断:如是发育在背斜或向斜中的走向断层或纵断层,其一翼岩层常出现重复或缺失。发生在背斜或向斜中的倾向断层、横断层,断层线两侧常表现为核部宽窄不同,即背斜中,核部或两侧相当翼变宽的一盘为上升盘,变窄的一盘为下降盘(图4-103(a);向斜中相反,核部或两侧相当翼变窄的一盘为上升盘,变宽的为下降盘(图4-103(b)。如是切过背斜或向斜的平推断层,核部及两盘相当翼只有水平错开,无宽窄变化(图4-104),两侧岩层或褶曲轴各向一方向错开。(三)怎样确定断层的时代(1)利用断层和岩体、岩脉关系:若断层切断岩体,断层形成于岩体侵入之后;若断层被岩体、岩脉填充,断层形成于岩体侵入前。如测出岩体同位素年龄,可确切地推断断层时代。(2)利用断层互相错断的关系:如三条断层,f1被f2错断,f2被f3错断,则f1最老,f2其次,f3最新(图4-105)。可得结论:许多相交的断层中,被切断的断层时代较老,切断其他断层者新。四、研究断层的意义搞清断层性质和产状,在应用或理论都有意义。(一)断层与矿床矿床的形成、矿体产状及分布常受断层构造控制。岩浆、热水溶液、含矿溶液最易循断裂带侵入或充填,形成重要成矿带。特别两条断裂交叉处,断层产状(走向、倾向)突变的地方(图4-106),断层切穿多孔隙的或化学活动性强的岩层(如碳酸盐岩)部位,更是成矿好场所。 采矿中遇到断层,矿层或矿体会突然中断,只有搞清断层产状、性质和断距,才能求出矿层去向,决定下一开采步骤和施工方案。对石油和天然气,断层是运移通道,如一套单斜岩层中夹有厚层多孔隙含油气砂岩,油气可通过地表逸散;若其中有断层,含油气层被错断,不能直接通到地表,油气保存,构成储油气的有利条件。(二)断层与工程建设工程、水利建设等,必须考虑断层构造。如水库、水坝不能位于断层带上,以免漏水;大型桥梁、隧道、铁道、大型厂房如通过断层上,应考虑相应工程措施。凡重大工程项目都必须具有所在地的断裂构造地质资料,以供设计者参考。(三)断层与地下水断层构造与地下水运移和储集有密切关系。山区基岩找水中,调查是否有断层、断层的性质、规模如何,十分重要。张性(拉远)断层带往往构成良好的地下水通道;而压性(推近)断层带挤压密实,反倒常常无水,形成隔水墙,但断层的一或两盘的破碎带和裂隙带常形成地下水的带状通道,加上有压紧密实的断层带起隔水作用,因而容易形成地下水富水地带。 (四)断层与地震断层,特别是活动性断层,是导致地震的重要地质背景。如汾渭地堑是历史地震多发地带,中国东部的郯庐大断裂,美国西部圣安德列斯大断层也都是地震活动频繁带。断层构造是地震地质和预报研究的主要内容之一。(五)断层与地貌断层和地貌发育关系密切。如块状山地、掀斜地块、断陷盆地、断层谷、飞来峰、大裂谷及某些水文现象(湖泊的形成,河流的发育)都与断层有关。研究大型断裂构造的空间展布和时间演化,对认识区域构造发育历史和大地构造单元划分及探讨全球构造演化规律,都具有意义。如大洋中脊上的阶梯式地堑断裂、东非大断裂等,都关系到地壳和岩石圈演化及海洋成因等重大问题。五、韧性断层与区域性大断裂(一)韧性断层在地壳表层或浅层,断层常表现为脆性,断层面明显,两盘滑动相对集中于个别断裂面,位移显著。而地下深处10~15km,普遍存在岩石塑性流变,许多脆性断层向地下延伸至一定深度,往往为韧性断层代替。其剪切带中沿微细滑动面有微小滑动,两侧岩块有剪切错位,但断而未破,错而似连。韧性断层规模差别大,小者宽不过数厘米,长不过数米;巨型韧性断层长度可达数万米。巨型韧性断层带由成群小型韧性断层和夹于其中的刚性岩石条块组成。韧性断层带内常形成新片理。岩石和矿物的破碎和变形程度由边界向中心递增,中心常形成糜棱岩带,断层边界无碎裂岩,也无破裂面。有时一些较坚硬的岩层、岩脉卷入韧性断层带内,产生强烈变形,或因受压缩而局部加厚,或因受拉伸而形成一段段似断而连的香肠状构造(图4-107)。 韧性断层带还常出现在剪切作用下塑性岩石形成的拉伸线理构造。韧性断层主要产于古老变质岩,如古地台的基底或褶皱造山带的核部,它们是露出地表的、被侵蚀的古老断裂的深部构造形迹。在野外根据新生片理带、退化变质带、糜棱岩带、拉伸线理等构造可以确定韧性断层。韧性断层的研究对认识前寒武纪地壳结构和演化史、不同构造层次断裂构造形成机理有重要意义。(二)区域性大断裂地壳中除一般规模断层外,还存在区域性的大型断裂构造。如深大断裂、裂谷、逆冲推覆构造。规模很大,常构成区域性断裂甚至全球性断裂。1.深大断裂1946年,苏联地质学家裴伟AB提出深大断裂概念,1956年又系统论述。深大断裂又称深断裂,指规模巨大的深切地下的发育时期很长的区域性断裂构造。其切割深度可切穿地壳深入地幔,区域延伸可上数百千米以至上千千米。在元古宙即已发育最早的深断裂,为地壳发展历史的一部分。深断裂把地壳分割成运动和构造特点各不相同的地块,成为各级区域构造单元的分界,并控制着区域古地理、古构造发展,控制着区域性地层、岩相及厚度变化;控制着各类岩浆活动,为岩浆和热液的运动通道与停积场所,形成内生成矿带;深断裂也常成为近代火山和地震带,新构造运动最活跃;也常是大地貌单元的分界线,断裂带本身也往往出现引人注目的各种地貌景观(如串珠式湖泊、洼地、火山锥、大峡谷);深断裂也常是地球物理异常带,并成为区域性地球物理场的分界线,如中国雅鲁藏布江深断裂是藏北和藏南分界线。深断裂可分为不同的类型,最主要和令人注意的为正断层型,即在拉张作用下形成的深断裂,如贝加尔湖、莱茵河、东非大裂谷、大洋中脊。也有逆断层,即逆冲断层型,是在压缩作用下形成;平移断层型,常形成区域性走向滑动断裂带;更重要的还有顺层断层型,常形成各类顺层滑脱构造。中国重要的深断裂带有雅鲁藏布江深断裂带、台湾大纵谷深断裂带、额尔齐斯深断裂、西拉木伦深断裂、东昆仑深断裂、北祁连深断裂、阿尔金深断裂、龙门山深断裂、金沙江一红河深断裂、班公错一怒江深断裂、郯城(鲁)一庐江(皖)深断裂、沧州深断裂、吴川(粤)一四会(粤)深断裂等深大断裂。但70年代以后,大量深部地质实践和有关资料积累,对深大断裂的产状、成因、性质有了新认识,深大断裂理论不断修正。过去确认的许多深断裂,往往不是从地表向下一直深切,而是向下倾角变缓,至倾角变平,总体形成上陡下缓的犁式。对构造运动形式,对逆冲推覆构造、层间滑动及滑脱构造有了新论证。一些深断裂向地下延伸,常由脆性断裂转变为韧性断裂,有许多深断裂向下延伸,穿过不同岩层或构造层面,呈阶梯式与各层间近水平或低角度的滑动面相连接,使深断裂上陡下缓。近年国内外学者对岩石圈层圈性和滑脱构造的研究进展如下:①过去认为岩石圈的圈层构造只限于硅铝层、硅镁层、上地幔软流圈等。而今发现大量事实证明岩石圈包含着一个近平行的层圈系列,从深部到地表,圈层界面间距愈来愈小,界面密度愈来愈大。各界面侧向展布变化大,延伸距离不等。②形成圈层构造的原因,主要是顺层滑脱或滑脱构造产生。滑脱构造是岩石圈层中存在的断层、岩系界面、岩层不整合面、地壳与上地幔界面等,在一定应力作用下,界面上的岩石可从下盘滑脱,总称滑脱构造。滑脱构造又分两类:一是伸展形滑脱构造,又称拆离构造,是在重力或伸展作用下(地壳隆起)引起的岩石滑动,以近水平或低角度脱离原位置,形成系列正断层构成的叠瓦式构造,称上拆离盘;而滑脱面以下岩石未参与滑移,只形成摩擦作用产生的糜棱岩带,称下拆离盘。另一是压缩型或挤压型滑脱构造,挤压作用下上盘沿滑脱面以近水平或低角度所成的逆冲推覆构造。其上盘往往形成系列逆冲断层构成的叠瓦式构造。上述滑脱构造,无论伸展型或挤压推覆型,都是上盘拆离或推覆,并引起褶皱变形,下盘未卷入滑移变形,称薄皮构造。在地壳深部的滑脱带,表现为韧性滑脱剪切带及糜棱岩带。许多深断裂依次连接地下众多滑脱面,角度逐渐变缓,到一定深度断裂戛然而止。这种构造常反映在地震源顺层分布及地震波速度的突然变化。2.裂谷裂谷是大型区域性断裂构造,也是深断裂的一种表现形式。1894年格雷戈里JW研究东非大裂谷时提出,裂谷是因隆起而断陷形成的大型复杂的地堑构造体系,或是岩石圈的伸展构造,切割深而延伸长。有的裂谷两侧断裂不均一,一侧为主干断裂,另一侧规模较小。按裂谷发育的区域部位及其地质构造特征,可分为大洋裂谷,如大西洋中脊;大陆裂谷,如东非裂谷;和陆间裂谷,如红海。它们构成全球性裂谷系。大陆裂谷是一系列以正断层为主构成的地堑或半地堑;裂谷中常以断陷谷、断陷盆地的形式沉积巨厚的碎屑岩,伴有蒸发盐、火山熔岩及火山碎屑岩;沿断裂常溢出玄武熔岩,或形成系列火山,地震较频繁。裂谷成因存在不同看法,克鲁斯H(1919)提出隆张说,认为裂谷是区域性穹隆构造形成过程中沿轴部张裂断陷形成。近年通过深部构造研究,认为区域性隆起和拉伸只是这种作用的表现形式,而实质是裂谷下的地幔升高,地壳变薄。玄武岩下普遍存在着地震波波速较低、由壳幔物质混合组成的穹隆状构造,称为裂谷垫。中国的汾渭地堑带,也可称为裂谷带,以渭河地堑和汾河地堑为主体,裂谷内形成系列雁列式盆地,北段汾河地堑位于背斜区隆起的轴部。整个地带地壳厚度较薄,地震强度大、频度高,震源浅,一般深10~30km。任何裂谷都有其发生、发展和衰亡的阶段,自20世纪60年代板块构造学说问世,裂谷作用与全球构造有机联系,成为板块构造区域研究的重要内容。3.逆冲推覆构造19世纪后期,地质学家研究阿尔卑斯山的主体构造,确定它是很远距离外因巨型逆冲推移过来的,称推覆体。海穆A认为这些推覆体是水平挤压引起的褶皱进一步发展的结果,可称为褶皱推覆体。 关于推覆体近年有了进一步研究。一是关于推覆体的成因,发现它不仅是褶皱发展的结果,许多推覆构造与强烈的褶皱没有直接联系,且不是出现在褶皱山脉的中央,而是山脉两侧的山前物陷中。这类推覆体的形成与上面提到的滑脱构造有关。当造山带隆起后,两侧相对下降形成山前物陷或前缘拗陷,其中沉积了相当厚度的沉积层;山体隆起,这些沉积岩层在重力作用下(伸展作用)产生滑动移开原来位置,滑覆在较远地方,故称拆离构造。一定条件下也可产生侧向逆冲滑脱,形成挤压型推覆体。二是推覆体的规模和推覆距离。阿尔卑斯山有的推覆体长达30km,上盘推移距离达40km。推覆体如此大,推移距离如此远,岩块又未因此破碎,这种构造是怎样克服推覆体的巨大重力和推覆体运移时的摩擦力?极难解释。哈伯特MK(1959)提出孔隙液压说,认为高孔隙含水岩石,产生液压,可以起浮力作用,降低推覆岩块的重力和推覆体与原地岩块间的摩擦力。1975年,通过可控震源探测,发现美国南阿巴拉契亚山是一个巨大推覆体,自SEE向NWW推覆,推移距离达260km,使前寒武系古老岩层推覆到下古生界之上。近年人们不断发现岩石圈不同层次存在许多大逆冲断层推覆体和滑脱构造形成的薄皮构造岩片。裴伟AB近年也潜心研究拆离推覆构造,将之分为深层次(幔层)推覆和浅层次(壳层)推覆,后者又分基底推覆和盖层推覆。不同层次的推覆,主要岩石组成、结构构造、变形特征、所含矿体均不同。这些发现有理论意义,且具重大实际意义。板块构造理论兴起,对逆冲推覆构造的成因,提供了多方面认识。如太平洋板块向欧亚板块俯冲,另一侧欧亚板块必然向大洋方向逆冲,形成推覆体带;又大陆板块与大陆板块碰撞,如印度板块与欧亚板块相撞,印度板块向喜马拉雅山下俯冲,喜马拉雅造山带必向印度板块逆冲,形成系列逆冲推覆体带。 典例(2022年高考地理全国甲卷)图1示意北美东南部沿海冲积平原某区城1890年以来海岸线的变化。读图1,完成下题。 7.在图示区域海岸线变化最快的时段,该区域可能经历了A.强烈的地震B.剧烈的海啸C.频发的飓风D.汹涌的洪水 【解析】7. C 据图和材料可知,图示为北美东南部沿海冲积平原某区域海岸线,由1890年到2010年逐渐向陆地退缩,说明受海水侵蚀作用强烈。其中1950到1970年间,海岸线退缩范围最广,变化最快,海水侵蚀作用最强。地震属内力作用,通常会引起地表形态起伏更大,对海岸线退缩的直接影响较小,A错误;海啸是由海底地震、火山爆发、海底滑坡等形成的破坏性海浪,会产生海水侵蚀,但其形成的频率较低,不是该海域海岸线退缩的主要原因,B错误;结合经纬度,该地位于北大西洋低纬度地区,靠近热带海域,每年会发生多次飓风,飓风除导致狂风、暴雨的危害以外,还会形成风暴潮,对海岸线产生强烈的侵蚀和破坏作用,因其频率较高,使海岸线退缩范围广,变化快,C正确;汹涌的洪水会从上游带来大量泥沙沉积到海岸,使海岸线向海洋推进,与图示不符,D错误。【点晴】飓风是大西洋和东太平洋地区将强大而深厚(最大风速达32.7米秒,风力为12级以上)的热带气旋称也泛指狂风和任何热带气旋以及风力达12级的任何大风。台风和飓风最大的区别就是出生地和活动区域不同。台风主要是指在西北太平洋和南海的生成及活动的热带气旋,而飓风是指在中东太平洋和北大西洋上生成及活动热带气旋。海啸就是由海底地震、火山爆发、海底滑坡或气象变化产生的破坏性海浪。
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