一目了然!18张地质模式图,演绎亿万年地球演变史!

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发表时间:2021-08-13 17:30

从冈瓦纳大陆裂解,联合大陆形成

到太平洋、印度洋和大西洋的出现,

从印度-亚洲碰撞,青藏高原的崛起

到近代人类文明的发祥;

大陆“分分合合”,

世界万象更新……

你可知道:地球历尽多少回

沧海桑田和海陆变迁?

巍峨的高山如何耸立?

浩瀚的古洋又怎样消失?

火山为何爆发?

地震何以发难?

为什么地球表面的石头

千姿百态,五彩斑斓?

为什么地球深部的岩浆会上涌地表?

为什么大西洋两边的巴西海岸和几内亚湾

共享“中龙”?

为什么印度板块插入亚洲大陆之下近千公里,

迄今尚未终止?

有人说,地震是地球的一生叹息,

火山是地球在发脾气;

地球上的板块聚合与离散,

就像人类大家庭的

悲欢离合……

地球表面的石头千奇百怪,有沉积岩、火成岩和变质岩。它们大部分来自地壳,也有源自深部地幔的罕见物。

石头是无生命的,但是,石头的各种特征:形貌、结构、矿物组分、 化学成分、 物理性质、 古生物遗迹、同位素年龄以及它们的不同变形样式, 都可以作为地球历史的印证。

《自然资源之声》(ID:zrzyzs)节选《传奇地球:来自石头的述说》中各类别简易模式图,以期方便读者理解地球演变史、岩石构造形成机理等。

01

地球是一个具有层圈结构的星球,由外向里由地壳、地慢和地核组成, 地壳是地球的表皮,而地核是地球的 “心脏” 。

有心脏的地球

截自《传奇地球:来自石头的述说》前言

Stephen Marshak(2017,Fourth edition)

02

地壳岩石的变形剖面

截自《传奇地球:来自石头的述说》前言

(Mattauer,1980)

03

在应力作用下,地球上的石头会发生变形,就像一张人脸从胖变瘦的过程,牵动每个器官、毛发乃至细胞……

褶皱、断裂、拉伸、收缩,各种元素汇集成一张奇特的“变形脸”。

地壳岩石的变形剖面

截自《传奇地球:来自石头的述说》第一章

04

节理和尼亚加拉大瀑布

世界著名的尼亚加拉大瀑布处于稳定的加拿大地盾区,距今4.4亿~4.1亿年的志留系沉积岩软硬相间,一层层地平躺着、叠合在一起。

河流在坚硬的白云岩上流淌,在张节理密集处沿着破裂跌进页岩。由于页岩力学强度低,易于被流水侵蚀、剥落、冲刷、切割和溶蚀,随时光推移,瀑布之下的陡坎越来越深,最终形成巨深的悬崖峭壁。

冬日的尼亚加拉大瀑布

截自《传奇地球:来自石头的述说》第一章

瀑布的形成机理

截自《传奇地球:来自石头的述说》第一章

05

由于应力作用,在地球上部某些脆弱地带,造成岩层突然破裂或搓动,形成断层。断层有三种类型:

①逆断层,指断层上盘相对下盘向上滑移;

②正断层,指上盘岩石相对下盘向下滑移;

③走滑断层,指两盘岩石发生相对水平运动。

06

直立褶皱

截自《传奇地球:来自石头的述说》第二章

直立褶皱

传奇

地球

07

倾斜和平卧褶皱

截自《传奇地球:来自石头的述说》第二章

倾斜和平卧褶皱

传奇

地球

08

韧性剪切带

截自《传奇地球:来自石头的述说》第四章

韧性剪切带

传奇

地球

09

“σ”型碎斑体系

截自《传奇地球:来自石头的述说》第四章

“σ”型碎斑体系

传奇

地球

10

“δ”型碎斑体系

截自《传奇地球:来自石头的述说》第四章

“δ”型碎斑体系

传奇

地球

11

剪切褶皱

截自《传奇地球:来自石头的述说》第四章

剪切褶皱

传奇

地球

12

大洋板块的形成

截自《传奇地球:来自石头的述说》第五章

13

位于大洋与大陆板块边界的“沟、弧、盆体系”是大洋板块消减的见证,在活动大陆边缘由大洋板块俯冲形成,从海洋向陆地依次为海沟、岛弧和弧后盆地。

大洋板块消减的见证:沟、弧、盆体系

截自《传奇地球:来自石头的述说》第五章

14

增生造山与碰撞造山

截自《传奇地球:来自石头的述说》第六章

15

两个大陆板块碰撞后,板块运动并未终止,一个板块会继续俯冲在另一个板块之下抵达100~200km深处,形成超高压变质岩石。

继而超高压变质岩石在减压条件下,快速折返,返回地表。这一“大陆深俯冲和折返”的过程,可以比喻为“入地狱-返天堂”轮回,成为30年来地球科学研究的热点

造山的伟力:石头“入地狱”和“返天堂”

截自《传奇地球:来自石头的述说》第六章

16

阿尔冈在150年前就提出印度大陆向北插入欧亚大陆之下的构造模式

截自《传奇地球:来自石头的述说》第七章

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17

由中国科学家常承法和郑锡澜(1973)提出的喜马拉雅模式

截自《传奇地球:来自石头的述说》第七章

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18

火山基本构造

截自《传奇地球:来自石头的述说》第八章

本文节选自《传奇地球:来自石头的述说》