历史上的造山运动时间（造山运动和地质构造-4）

在板块构造理论确立之前，地质学家对山脉是如何形成的感到十分困惑。然而，在新理论的背景下，驱动造山的许多过程变得清晰起来：山脉的形成主要是由于汇聚型边界变形、大陆碰撞和裂谷作用造成的。

在汇聚边界，下行板块的海洋岩石圈俯冲并沉入上冲板块之下的地幔，引发了地幔的融化和沿上冲板块边缘形成的火山弧。俯冲板块和上冲板块之间的相互作用对大陆地壳产生挤压，导致地壳缩短，形成汇聚型边界造山带。

汇聚型边界，挤压使山脉隆起

在汇聚边界造山带内形成了多种类型的地质构造。例如，在造山带深处非常温暖的地壳中，塑性变形和相关的变质作用导致了褶皱、叶理和逆断层的形成。

这种变形也会把岩石从更深的层面移动到地球表面，抬升的区域受到河流和冰川的侵蚀而形成尖峰。值得注意的是，汇聚边界的大陆一侧，在较浅的深度，形成了许多逆冲断层，每个逆冲断层携带着一块又宽又薄的岩石，称为逆冲推覆体。

每个逆冲推覆体向上移动并超过其前面的推覆体，像瓦片一样重叠。逆冲断层内的岩石随着断层的移动而发生褶皱。因此，地质学家把包含逆冲断层和伴随褶皱的整个区域称为逆冲褶皱带。

一旦大洋岩石圈在两块相对有浮力的陆壳之间完全俯冲，这些曾经被海洋隔开的岩块便相互碰撞，产生碰撞造山带。那些分开的块体之间的边界被称为缝合线。

在碰撞造山运动中，当一个地块的边缘向上滑动并盖过另一个地块的边缘时，就会形成大型逆冲断层。因此，下盘的岩石可能会在地表以下几十公里处发生褶皱和变质作用。

通常，这些岩石会形成叶理。碰撞带中最强烈的变形和变质作用发生在造山带的内部或中心地带。在内部变质带两侧，倾向发育逆冲褶皱带。

由于在碰撞造山带内发生变形，地壳大大增厚。在一些例子中，地壳可能会增厚到70公里，几乎是正常大陆地壳厚度的两倍。在碰撞过程中，陆地可能会上升几公里。由于造山带内部的褶皱和逆冲断层作用，深层变质的岩石最终会向上挤压，并暴露在地表。

在大陆碰撞中，大陆挤压在一起并变形，逆冲断层作用使变质岩上升到较浅的位置

地质学家可以在实验室里利用彩砂层模拟碰撞造山运动

但碰撞也发生在岛弧之间、小的大陆板块之间、岛弧与大陆之间、大洋高原与大陆之间。沿着一些汇聚的边界，在地质时期内的多次碰撞将一系列块体缝合在上冲板块的边缘。

地质学家把小块块缝合成大块的现象称为增生。当有浮力的地壳块体位于近海时被称为外来地体，一旦它被缝合到上冲板块上，则被称为吸积地体。吸积过程可以增加大陆边缘的宽度。

由于俯冲作用而附着在大陆上的外来陆地的一个例子

大陆裂谷导致上地壳中正常断层的发展，在此过程中，地块下降，地层倾斜。通常一个近水平的断层(拆离断层)位于所有块体之下。倾斜块体之间的低洼处充满了从块体上剥蚀而来的沉积物。

裂谷通常包含一系列由倾斜地块组成并被充满沉积物的裂谷盆地隔开的狭窄细长的山脉。这些山脉由断层滑移，它们有时被称为断块山脉。裂谷作用形成了Utah，Nevada和Arizona的盆地和山脉省。

裂谷作用导致了由裂谷盆地分隔的众多狭窄山脉的发育，也可能形成裂谷边缘山

新生代时期在美国西部形成的盆地和山脉省

地震的隆隆声和某些区域的火山爆发都证明了现今持续的造山运动，地质学家可以通过实地研究和卫星技术来测量。例如，研究人员可以通过定位现在高出水面的古老海滩来确定海岸带相对于海平面上升的位置。

他们还可以通过识别河流最近形成河谷的地点，定位地表相对于河流上升的位置。此外，GPS(全球定位系统)允许直接测量上升和水平缩短率。标准手持GPS设备提供的位置精确度仅为±2米，而科研质量GPS设备的位置精确度为±2毫米。

通过比较两处不同地点在几年内的精确位置，地质学家可以探测到地壳的运动。实际上，我们可以“看到”安第斯山脉在水平方向上以每年几厘米的速度缩小，因为俯冲的海洋岩石圈挤压了南美洲的大陆地壳。我们可以“看到”这条汇聚边界上的山脉每年上升几毫米。

海浪侵蚀沿着海滩切割梯田；GPS测量安第斯山脉的缩短