各种山脉的各种走向(山脉一直在悄悄生长)

山脉作为地球上主要的地貌之一,大约占据了地球陆地面积的30%如此众多的高大雄伟的山脉,构成了世界地形的“骨架”,下面我们就来聊聊关于各种山脉的各种走向?接下来我们就一起去了解一下吧!

各种山脉的各种走向(山脉一直在悄悄生长)

各种山脉的各种走向

山脉作为地球上主要的地貌之一,大约占据了地球陆地面积的30%。如此众多的高大雄伟的山脉,构成了世界地形的“骨架”。

一座山峰的高度一般是通过海拔来描述的,即其最高点和海平面之间的垂直距离。地球上所有海拔超过7000米的山峰都坐落在亚洲中部的六大山脉。其中喜马拉雅山脉和喀喇昆仑山脉拥有14座超过8000米的山峰,位于非洲、欧洲、大洋洲和南极洲的山脉,最高峰的海拔高度仅在5000米左右。也就是说目前地球上没有任何一座陆地山峰的海拔超过1万米。

那是什么限制了山峰的高度呢?

山脉的身世

按成因来说,山脉主要可以分为三种类型:火山、褶皱山和断块山。这三种类型都是由板块运动形成的,板块间的构造力或火山作用可以局部抬高地球表面,形成孤立的山峰或者大范围的山脉地形。

火山一般出现于板块边界。由于板块间的相互运动,沉没的板块在俯冲过程中带入了大量的水并发生了熔融形成岩浆,这些岩浆沿着一定的通道向上喷发进而形成山脉。

在被折弯的褶皱上形成山脉的过程

当板块之间碰撞或发生俯冲时,板块会弯曲并折叠,两个板块边缘在强烈的水平挤压作用下向上隆起,使岩石变形而形成褶皱和断层等构造山系。地球上多数主要的大陆山脉都与褶皱或冲断运动有关。例如喜马拉雅山、阿尔卑斯山、安第斯山等,都是褶皱山脉。

断块山是由地壳的断层引起的,当断层一侧的岩石相对于另一侧上升时,就会形成山峰。这些山峰通常出现在区域应力为拉张且地壳变薄的地方。断块山地势都十分陡峭,山势险峻,如华山、庐山、泰山等。

一般山脉的形成都与板块边界的构造力相关,但控制山脉高度的也并非只有构造力这一个因素。

维持一座山高度的自然过程可以简化为三种类型:首先是构造力对山脉的侧向支撑,这种力既可以防止山脉在自身重量的作用下塌落,又可以抵抗重力的作用,将它们推得更高。第二种就是气候控制的侵蚀作用,主要通过侵蚀高处的山体来限制山峰的高度。第三个过程被称为“地壳均衡”,它使山脉漂浮在又热又软的地幔物质之上,就像冰山漂浮在水中一样。科学家们认为是这三个主要过程共同作用,以动态的方式保持了山脉的高度。

构造力初期定型

珠穆朗玛峰

地球上最高的山脉都沿着汇聚岩石圈的板块边界出现,组成岩石圈的板块与板块之间相互碰撞挤压,使交界处地槽中的地层发生复杂的褶皱和断裂,并逐渐隆起上升成为山脉,这就是造山运动。在这样的边界处,板块之间经过数百万年的互动形成了群山。

科学家分析了各种岩石圈板块的强度,并计算了沿其界面作用的力。最终发现位于大陆边缘俯冲带上的山脉,其断层平面的水平应力和垂直应力的组合平衡,是决定山脉形成高度的最重要因素。

山脉形成后并非是保持在一定的高度一直不变的,地球在不断运动着,构造板块每年也以一定的速度移动着。只不过构成或摧毁山脉的地质运动通常极为缓慢,肉眼根本无法察觉。

中国陆地上的主要山脉,基本上是同一辈的山脉。无论是喜马拉雅山、昆仑山、天山,还是泰山、华山、嵩山,都是在中生代中晚期诞生、在距今200万年的第四纪强烈上升的,至今它们都仍然处于强烈的上升之中。其中位于印度板块和亚欧板块接触带上的喜马拉雅山,由于受到的挤压力最大,所以山势最高、最雄伟。而且印度板块至今仍以每年大于5厘米的速度向北移动,欧亚板块每年向北移动约2厘米,两个板块仍在持续发生挤压和碰撞,因此喜马拉雅山脉也仍在不断上升。

重力限制生长

奥林匹斯山

但地球上的山峰不可能一直生长变高,首先是重力的影响。当板块不断挤压时,山脉不断生长,直到在重力作用下难以为继。在某一时刻,山峰的自身质量会阻止其向上生长的趋势。由熔融的岩浆喷发逐渐堆积而形成的火山,最终也会变得过于沉重并屈服于重力。

水下山脉同样受到重力限制,但水的密度比空气大,其支撑对抗重力的作用更大。水为这些山脉的两侧提供横向支撑,因此水下山脉能达到更高的高度。例如夏威夷冒纳凯阿火山从山脚到峰顶的高差约为10211米,但是它的山脚位于海平面以下的太平洋深处,因此其山顶的海拔高度只有4205米。

有科学家认为,天体上山峰的高度,跟天体引力之间的关系是密不可分的。天体的引力越大,上面的山峰受到的引力就越大,受到的引力越大,山峰的高度就越矮。太阳系中的多数星体引力都比地球小,比如火星上引力只有地球1/3,而太阳系中的10大高峰有一半都在火星上。

据探测,太阳系10大高峰中除珠穆朗玛峰外的其余9座高度都超过了1万米,第一高峰瑞亚西尔维娅环形山位于灶神星(小行星),高度约在22000米。第二高峰奥林匹斯山高于火星基准面21171米。

风霜雨雪的侵蚀

河流、冰川、海浪、风力等的侵蚀都会影响山脉的生长。自山脉产生之日起,侵蚀作用就开始对其进行雕刻,山体表面的岩石和土壤在水、风、冰以及侵蚀剂的综合作用下,不断风化和瓦解,山体不断发生移动和崩塌,大小和形状也随之改变。例如河流会侵蚀山脉的边缘,在山脉的底部附近形成深深的裂缝。河流的不断侵蚀最终引发山体滑坡,将物质从山上带走,限制山峰生长。

长消之间的平衡

虽然在不同的气候带,侵蚀速率变化很大,但研究表明,山脉可以对地球表面的侵蚀过程做出反应。在快速侵蚀的情况下,为了达到平衡,山脉的增长率增加,从而保持了山脉高度的平衡。

山脉的隆起是造山运动的结果。一次造山运动可持续数千万年至上亿年。但是,一个地区不可能一直处于造山运动中。这是因为,当由于地壳板块间的碰撞或断层的掀斜隆起,使山脉形成之后,就要无情地受到风吹、日晒、雨淋等外力地质作用的侵袭。外力地质作用的总趋势是使山峰变低、变缓,直至夷为平地。如果一个山脉不再上升,就算因风化侵蚀每年高度下降1毫米,那么不到1千万年,就会变成高程(某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离)和海平面一致的平地。如果山脉在几亿甚至十几亿年间一直处于上升状态,是不是就能抵消侵蚀而永远屹立了呢?

形成山脉的地区地壳厚度因地层挤压而变大,如喜马拉雅山地区的地壳厚度达70~80千米,远远大于地壳的平均厚度,但不断的上升隆起带来的是不断剥蚀,导致地壳变薄,一旦该地区的地壳变得过薄,处于地壳之下的地幔物质就会上涌,引起地壳开裂,随之而来的是海水入侵,最终使该地区转变成海洋。因此,在一个地区,会出现地壳受挤压上升隆起成山-风化剥蚀使地层不断变薄-地壳开裂海水侵入而变为海洋这样多次的循环,也形成了山脉的的轮替现象。

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