断层相关知识整理

▲东非大裂谷

断层是地壳受力发生断裂，沿断裂面两侧岩块发生的显著相对位移的构造。岩层断裂后沿其位移的破裂面称为断层面，在发育的一系列破裂面，充填着岩石的碎块和粉末的区域为断层带。1、组成要素(1)断层面和断层破碎带(断层带)

▲美国怀俄明肖肖尼地区的中新统凝灰岩正断层

(2)断层线：断层面与地面的交线。

▲天山大峡谷地质断层线

(3)断盘断层两侧的岩体为断盘，如果断层面倾斜，位于断层面上面的断盘为上盘，位于断层面下面的断盘为下盘。

2、断层类型如按断盘分类，可分成正断层、逆断层、平移断层。

▲正断层

▲三种断层示意图

▲正断层

▲平移断层

断层往往是成群成束地有规律地组合在一起，形成特殊的组合类型。如：叠瓦式断层、阶梯状断层

▲阶梯状断层

▲叠瓦状断层

▲各断层的上盘依次相对上升，在剖面上呈屋顶盖瓦式或鳞片状而依次叠覆，故称叠瓦状断层

▲逆掩断层是逆断层的一种分类

▲地垒与地堑示意图

▲陕西华山：地垒

▲江西庐山——地垒

▲汾渭地堑

地垒是倾斜面相背的两个正断层所夹持的共同下盘（上升盘）岩块，常为山岭。地堑是倾斜面相向的两个正断层所夹持的共同上盘（下降盘）岩块，常为谷地。例如，江西的庐山是地垒；山西的汾河及渭河河谷是地堑，称汾渭地堑。国外著名的有东非地堑、莱茵河谷地堑等。3、断层与地形区东非大裂谷

▲东非大裂谷，它是非洲大陆的伤口，也是最大的断裂带

从高空俯视，地球上有一道长6000千米，宽50千米~80千米的“伤痕”，这就是著名的东非大裂谷。东非大裂谷南起赞比亚以南；向北经马拉维湖分为东、西两支。东支沿维多利亚湖东侧，经坦桑尼亚、乌干达，穿越埃搴俄比亚高原入红海，再由红海北上入亚喀巴湾抵约旦地沟。西支沿维多利亚湖西侧，循扎伊尔国界延伸到乌干达北部，抵尼罗河上游谷地。东非裂谷带是世界大陆地壳最大的断裂带，它的总长度约为地球赤道周长的1／6，有“地球的伤疤”之称。

▲东非大裂谷是人类文明最古老的发源地之一

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▲乞力马扎罗山

著名的乞力马扎罗山海拔5895米，是非洲第一高峰，也是赤道线上的第二高峰。著名的尼腊贡戈活火山，山口烟火腾腾，岩浆翻滚，如钢水沸涌，光彩夺目，撼人心魄。裂谷带近些年最惊人的一次火山爆发，是1978年11月在阿法尔地区，火山、地震此起彼伏，数周内地面裂开大约1米，岩浆狂奔出来，每小时达几万吨。

▲再过1亿年，东非大裂谷就会被彻底撕裂，其间将形成—个新的“大西洋”

▲东非大裂谷

死海

▲死海是东非大裂谷在北方的延伸，地壳断裂而形成，地理上属于断层湖，死海也是地球表面的最低点。

▲地壳断裂下沉形成死海

死海位于约旦-以色列的最低部，是东非裂谷的北部延续部分。这是一块下沉的地壳，夹在两个平行的地质断层崖之间。死海湖面低于地中海海面392米，是世界最低洼处，因温度高、蒸发强烈、盐度高，达25%—30%，据称除个别的微生物外，水生植物和鱼类等生物不能生存，故得死海之名。

▲死海是地球表面最低的区域，也是世界上最深的咸水湖，更是地球上盐分居第三位的水体

贝加尔湖

▲贝加尔湖剖面和裂谷成因简图

贝加尔湖位于俄罗斯东西伯利亚南部，湖总容积23.6万亿立方米（2015年），平均水深730米，最深处达1637米（2015年），是世界第一深湖、欧亚大陆最大的淡水湖。由地层断裂陷落而成。贝加尔湖位于全球著名的张裂区之一，是欧亚大陆区内最大的活动性大陆裂谷。沿着S形的古生代缝合带，贝加尔湖裂谷区绵延2000多千米。贝加尔湖地区是亚欧板块和阿穆尔板块之间的裂口地区，由于两个板块不断分开，贝加尔湖也就不断扩展。

▲贝加尔湖海豹却是典型的淡水生海豹，并且可能已经在这里生存了200万年。贝加尔海豹是如何成功到达并开始在这里繁衍生息，至今仍然是一个谜团。

宁夏平原

▲宁夏平原断裂下陷，形成地堑构造

宁夏平原西南起自中卫市沙坡头，北止于石嘴山，宛如一条玉带，斜贯宁夏北部。南北长约320公里，东西宽约10-50公里，总面积达1万平方公里。它地势平坦，土层深厚，引水方便，利于自流灌溉。

▲宁夏地区在秦朝就开始了引黄河水灌溉

从地质构造上来说，两侧地块相对抬升，宁夏平原断裂下陷，形成地堑构造；再经黄河带来的泥沙沉积而成。与之成因类似的还有河套平原、汾河谷地、渭河平原和吐鲁番盆地等。

▲宁夏水系图

断层与温泉

▲温泉形成于火山的山麓附近

温泉是由于地层的断裂，大气降水渗入地壳断层深处，与地下热岩浆接触后经过演变、渗透，最终转移到地表。温泉，是大自然对人类的恩赐。这种携带着地热、携带着多种矿物质的泉水，因为可以祛痛除病，而使其声名远扬

断层与瀑布

▲地壳运动会造成断层或裂谷，两侧河床因为位置的变动产生落差，逐渐形成瀑布

▲ 黑龙江省牡丹江吊水楼瀑布

▲黄河壶口瀑布

断层瀑布由地壳构造运动（水平或垂直运动）形成的断层造成的。如黄河壶口瀑布。当多级断层以地堑或地垒的形式出现时，则可形成多级瀑布。壶口瀑布西临陕西省延安市宜川县壶口乡，东濒山西省临汾市吉县壶口镇，为两省共有旅游景区。黄河至此，两岸石壁峭立，河口收束狭如壶口，故名壶口瀑布。瀑布上游黄河水面宽300米，在不到500米长距离内，被压缩到20－30米的宽度。1000立方米/秒的河水，从20多米高的陡崖上倾注而泻，形成”千里黄河一壶收”的气概。是中国第二大瀑布，世界上最大的黄色瀑布。断层与地震

▲沿着地底深处的断层发生错动而形成地震波温泉形成于火山的山麓附近

▲圣安德烈斯断层的运动示意图

地震是地球内部物质运动的结果。这种运动反映在地壳上，使得地壳产生破裂，促成了断层的生成、发育和活动。“有地震必有断层，有断层必有地震”，断层活动诱发了地震，地震发生又促成了断层的生成与发育，因此地震与断层有密切联系。与地震有联系的断层是活动断层，过去虽运动但如今稳定的断层叫休眠断层，或称为“死”断层。总之，地震带与活动断层有着成因上的密切联系。活动断层的作用又是产生地震和地震带分布的根本因素。

古往今来，大自然的美好总让人叹为观止。无论是大海还是沙漠、高山还是峡谷，都美不胜收。

小编整理了一系列构造地质学的科普文章，不仅涵盖了鬼斧神工的地质之美，还对其地质成因等。

一起来看看吧！~

1

爱走弯路的河流

美国Arizona州大峡谷，Colorado河

这些蛇样扭曲的河道，叫曲流，特别常见于冲积平原。在基岩出露的山区在一定构造条件下，亦可形成曲流。

美国大峡谷的Tatahatso Point

流水的冲刷搬运能力与流速有关。在稍有弯曲的河道上，水流形成螺旋状前进的环流，使得流速鋭急的主流冲向凹岸，这样凹岸就经受强烈的侵蚀。相反，在凸岸因为水的流速降低，有利泥沙在此处不断堆积，凸岸越来越凸，而凹岸越来越凹。上述过程反复不断，河道就变得十分曲折。

北美Rocky_mountains的曲流 谭老师地理工作室综合整理

2

美丽的沙漠沙丘

非对称的沙丘, 指示风向从右到左吹来

在风力的作用下，沙子不断往沙丘上加积，沙丘增大，背风坡的沙粒因超过临界角度（休止角），发生重力垮塌，沙子下滑，涡流将其再吹向沙丘两侧，继续生长两翼，典型的新月形沙丘最终形成。

纵向沙垄

沙丘两侧不同的地质过程图解：

沙丘的延长方向与起沙风合成风的方向基本平行，呈长条垄状展布，可达数十千米长，几十甚至上百米高，几百米宽。

沙源丰富时形成复合型纵向沙垄， 照片上看就像玉米棒的表面。

星形沙丘或金字塔形沙丘

星形沙丘的成因复杂，一般认为是在地形较复杂的地区由多风向风沙流长期作用的结果。

非洲纳米比亚的沙丘

风把易碎、软弱的岩层逐渐磨蚀而走，留下孤立突起的坚硬的岩柱，即风蚀柱；如果风蚀柱的头大根小、形似蘑菇，我们就叫它为蘑菇岩。这些就是所谓的风蚀地貌。中国的风蚀地貌主要分布区在青海柴达木，南疆和田、罗布泊，东疆哈密、吐鲁番，北疆克拉玛依附近地区。

风蚀作用形成的蘑菇岩

风蚀作用形成的石林

风蚀作用形成的蘑菇岩

风蚀作用形成的“博士帽”， 所幸不是绿色的。

风蚀作用形成的天生桥

石柱与石蘑菇

石蘑菇

3

摇摇欲坠的风动石

风动石

往往呈等轴状、巍然地卧在其他岩石上面，两者之间的接触面积很小，看上去很悬、很险、随时都有可能倾倒的样子。

极个别情况下，大风袭来，巨石微微晃动，发出响声，故名为“风动石”。人推是否亦会轻轻摇动，完全取决于石块的体积。

澳洲的风动石

风动石突然像刀切西瓜一样被分成两瓣，

切口原来是一张裂隙（节理）

大多数风动石是原地成因的，即通过差异性风化、剥蚀而来。坚硬的、难风化的、不破碎的、裂隙少的岩石留存下来，而压在其下的软弱的、破裂多、易碎的、易水溶的岩石被剥蚀搬运而去，随着上下岩层之间的接触面积越来越小，景观就越来越奇。

英国快倒的风动石

加拿大东海边的风动石

4

自然金块（狗头金）

澳大利亚的狗头金

狗头金是天然产出的，质地不纯的，颗粒大而形态不规则的块金。它通常由自然金、石英和其他矿物集合体组成。

有人以其形似狗头，称之为狗头金。有人以其形似马蹄，称之为马蹄金；但多数通称这种天然块金为狗头金。

5

千层薄饼岩

千层岩与潮涌洞

千层薄饼岩其实是一种产状水平的、薄层状的石灰岩与泥岩或页岩互层的沉积岩。在垂直剖面上看，从下到上，一层突出的石灰岩之后是一层凹进去的泥页岩，之后又是一层突出的石灰岩，再是一层凹进去的泥页岩 .......彼此重复。

石灰岩的光学显微照片

其中有许多海洋生物骨骼

6

浪喷泉

Quobba的浪喷泉

夏威夷， Kauai的 Spouting Horn 浪喷泉

由强风驱赶着海水强力涌进喇叭形洞穴（例如、溶洞），然后从海岸陆地上的出口喷射天空，有的高达几十米，射到空中的水柱由于压力剧减，顿时化作水泡气雾，继续翻滚腾跃，阳光下烟霭霞影，掩映如锦，景象蔚然壮观。

天女散花

浪喷泉的形成机理：

外海的巨浪滚滚而来，海水骤然涌进L形洞穴。

Savai i岛的Alofaaga 浪喷泉，又称之为 Taga浪喷泉

7

绳状熔岩或火山绳

世界上有一种绳，不是棉做的, 不是麻做的，不是竹篾做的，也不是铁丝做的，而是石头做的，我们不妨称之为石绳或绳石。

与其他绳不同，石绳不能弯、不能折，岩石般的坚硬。

世界上最大规模的玄武岩喷发不是出现在陆地，而在海底的大洋中脊，洋中脊向两边扩张得越快，玄武岩喷发就愈多。

在地质学上这种石头称之为绳状熔岩或火山绳，是火山岩浆喷发出到地表，顺坡而下，冷却表皮收到内部尚未凝固尚在流动的岩浆的作用下，推挤、扭动、卷曲而成，似波状起伏，或似绳索盘绕铺地，或似未叠床单。

多像褶皱的床单

这张照片最能说明石绳是如何形成的

8

美钻背后地球伤疤

加工后的Cullinan 金刚石 (Tower of London)

璀璨的钻石，最得女人的厚爱。钻石是唯一一种集最高硬度，强折射率和高色散于一体的宝石品种，任何其它宝石品种（蓝宝石、翡翠、和田玉等）都是不可比拟的。

俄罗斯西伯利亚东部的Mirny金刚石矿，边上发展成一个城市。

俄罗斯西伯利亚的东部有个叫Mirny的金刚石采矿坑，直径达1200 米，深525米。自1955年在这里发现金刚石矿，到2001年采完，从这个矿坑里共采出金刚石2000公斤，其中最大的金刚石发现于1980年，为342.5克拉。平流空气途径矿坑，流面必然向下弯曲，直抵坑底。所以，不允许飞小飞机和直升机低空飞越矿坑， 因为矿坑会把飞机吸进去。

钻石矿的开采过程中，需要谨小慎微，不能使用炸药，以确保矿石中钻石原石颗粒完好无损。否则，开采不当会导致严重的经济损失。

9

地陷

Guatemala市的地陷

湖水漏了，漏进地下河流。

上图：漏后；下图：漏前。

地陷（航拍照片，新西兰Otago北部， 石灰岩地区）

草原上的地陷

10

石烂就像剥洋葱

澳大利亚“魔鬼大理岩”（花岗岩）

澳大利亚“魔鬼大理岩”（花岗岩）

自然界有两种极其重要的地质作用，一种是造山作用，另外一种是去山作用，前者形成高耸的山脉与山链，后者把高山夷平，两者都是非常缓慢的过程。

澳大利亚“魔鬼大理岩”（花岗岩）长面包,

"烤的火候正适，黄黄的，想咬一口”。

“面包”还被切了一刀。

澳大利亚球状风化的花岗岩与可爱的袋鼠

情人之间互表衷心常用一句话就是：“海枯石烂不变心”。

其实，在地质的时间尺度里，海也会枯，石亦可烂。

石烂就像剥洋葱，越剥越小，越剥越圆，硬心在中央。

石面包（法式）

澳大利亚“魔鬼大理岩”（花岗岩）

澳大利亚“魔鬼大理岩”（花岗岩）

开裂、剪错的石球，叫公母石怎样？

砂岩的球状风化

11

送给美女的“巧克力山”

巧克力山

在菲律宾的保和岛（Bohol Island）中部，有1268座巧克力山，其形状就像放大了的巧克力颗粒。这些巧克力山上长满了植被，主要是当地的一种茅草、野生甘蔗、菊花和一些蕨类植物。

这些植物的颜色随季节、气温、雨量变化而改变：春天嫩绿、夏天深绿、初秋蛋黄、深秋黄红。旱季，则变成棕褐的咖啡色，更像巨大的巧克力被上帝巧妙地排摆在广袤平原上，巧克力山这个令人垂涎欲滴的名字由此而来。

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