第九章 构造地形.doc

第九章 构造地形、火山地形及堆积物一、构造地形（一）概述 构造地形：是指地质构造形态在一定程度上被破坏，但其基本特点仍被保留下来，并且在地形的形成中仍起主导作用的地形。 包括：正地形（背斜、穹窿、地垒）、负地形（向斜、构造盆地、地堑）。 确定较小规模的构造地形的具体标志是构造面和构造形态在地形中所占比重。 原生构造地形：地质构造形态未被破坏或破坏轻微的构造地形。原生构造地形的形态与地质构造的形态是一致的。 剥蚀构造地形：地质构造形态在较大程度上受到剥蚀作用的破坏，但仍然控制着地形的基本特点的地形。剥蚀构造地形包括埋藏在地下被剥露出来的地质构造的形态所形成的地形（剥露构造地形）。 构造运动地形：指能够反映新构造运动的地形。包括由新构造运动形成的新地质构造地形和受新构造运动控制的地形。 （二）水平岩层构造地形 水平岩层构造地形是岩层产状接近水平，地形表面与岩层表面基本吻合的地形。通常是沉积的海底和湖底，由于构造上升浮出水面而形成。大多数场合下是一种平原地形，叫构造平原。 构造平原在构造运动上升的过程中不断的经受着构造作用的破坏，首先是河流的侵蚀。组成构造平原的各个岩层抵抗剥蚀作用的能力是有差别的，这样在切割构造平原河谷的斜坡上，便产生了阶梯状地形，这种阶状地形受地质构造控制，叫构造阶地。方山：水平岩层构成的山地。构造平原上升被分割成为一些山岭和孤立的山岳和丘陵，山顶平整，由坚硬岩层组成，四周边坡常成阶地状。单个山体形态如方桌，故称方山。形成：产状水平的岩层，当其中的坚硬岩层经剥蚀裸露地面时，岩层面变成山顶面，且非常平整。在山坡，坚硬岩层处形成陡岩，软弱岩层处形成缓坡，因而具有台阶状特点。方山常见于舒缓褶皱区的背斜或向斜的核部，在四川盆地，方山地形较为常见。 方山进一步被剥蚀作用所破坏，其规模渐渐变小，顶部呈锥形，叫小方山或尖山。（三）单斜地形 主要单斜构造形态所造成的地形，分布很广，比水平岩层更易受到剥蚀作用的破坏，绝大多数场合下，单斜地形都是一种构造剥蚀地形。 单斜地形的原始构造地形是由倾斜岩层所构成的倾斜构造平原（岩层倾角5-20度）和单斜山（岩层倾角大于20度）。单面山：由单斜岩层构成的山地。一坡与岩层层面一致，另一坡与岩层倾向相反，坡度较陡，并具有明显的山脊线。顺层面的坡叫倾斜坡(后坡)，坡度一般不超过30，层面岩层较硬，相反的一坡称断崖坡(前坡)，是一个沿纵节理面发育的陡坎，纵节理面垂直于层面。上部由较硬岩层构成，下部为软岩。二坡角之和约等于90。如果岩层倾角大于30，致使两坡的坡度大体相等，这种山体称为猪背脊。 形成：构造控制，也与岩性有关。只在岩性软硬相间的单斜岩层区，才会有单面山形态。因为当这里的地面遭受侵蚀时，坚硬岩层的抗风化能力强，部分坡面的剥蚀作用会暂时停滞在坚硬岩层顶部，山体的一坡将与岩层层面完全一致，且较平缓，而与岩层倾向相反的一坡却变得非常陡峭。若组成山体的岩层岩性均一、松软，那么即使是单斜产状，也不会产生单面山地形。 倾斜构造平原和单斜山时常出现在滨岸地带，它们的近陆一边通常分布着由较老的岩层所组成的前陆。在单面山的形成过程中，前陆亦受到破坏。如果组成前陆的岩层较松软通常形成一个低洼的地带，叫前陆峪或凹地。如一个地区有许多软硬岩层的互层，则形成许多单面山岭。 横切单面山的河流时常将单面山切断，同时单面山之间的谷地和洼地中的河流侵蚀作用和其它重力崩塌、地滑、洪流等剥蚀作用促使断崖坡向岩层倾斜方向移动，从而引起单面山的迁移。在这一过程中，单面山的某些部分被河流所切割，脱离了单面山的主体，孤立的位于断崖坡之前，叫遗证岗或外露岗。另一方面在一些地区，埋没于单面山之下的底部岩层构成的凸起，在单面山后退过程中被揭露出来，叫内露岗。（四）褶皱地形 原始的褶皱地形可以是正地形，山岳、丘陵，也可以是负地形，洼地或谷地，除盐丘外自然界中原始的褶皱地形很少，大部分都是遭到不同程度破坏的剥蚀褶皱地形。褶皱山褶皱构成的山地，既有背斜山（常见），也有向斜山。可由单个背（向）斜构成，也可是复式背斜组成。位于法国瑞士间的汝拉山（侏罗山）就是由背斜构成山岭，向斜构成山谷。四川东部的山地也属于这种类型的褶皱山（背斜山）。古老褶皱带内，经外营力长期剥蚀后，背斜轴部由于张裂隙较发育，侵蚀作用较强，因而将逐渐由山岭演化为谷底，从而使向斜部分由山谷变成山岭，叫做向斜山。这使现存的地形与原始构造地形完全相反，这种地貌叫做地形的倒置。由软硬岩层互层所组成的褶皱山地，在遭受剥蚀以后，在褶曲的转折端处，坚硬岩层常形成S形或反S形山岭。若发生在穹隆构造上，那末将形成一系列以其顶为中心的环形山岭。这些地貌特征，常可以作为野外分析判断构造形态的一项标志。（五）断层地形1 断层崖：由断层形成的陡峭的斜坡或悬崖。断层崖常常构成高原或山岳和丘陵的边缘或阶梯状地形的陡坎。断层崖是由于断层引起地层垂直错动，在断层上升盘边缘形成的。在抗剥蚀能力强的岩石中新形成的高角度的断层崖，可以保持实际的断层面，然而，这样的断层崖非常少。常见的断层崖都在一定程度上被风化和剥蚀作用破坏和改造。在断层崖形成后，各种风化和剥蚀作用使断层崖上部的物质迅速蠕动、滑动、崩落或被搬运，使整个断层崖坡度变缓。在这种过程中，断层崖上部遭到破坏，下部被松散堆积物覆盖，使断层崖上部逐渐后退，断层崖坡度变得平缓，高度陆续减小，最后，在地貌上，呈陡崖的特征可以完全被破坏。但如果断层崖的某些基本轮廓是由断层运动形成的，仍可叫断层崖。在陡峭的断层崖上，顺斜坡发生的河流，叫顺向河。顺向河沿断层崖的倾斜方向向下流动，由于坡度大水流急，切割成峡谷。峡谷借助河流的向源侵蚀进入以断层崖为边缘的上升盘地块-高原或山岳和丘陵的边缘或阶梯状地形的陡坎。这时断层崖被一些顺向河的峡谷分割成为一系列的三角面或梯形面。断层崖形成后，在构造运动长期稳定的场合下，河流侵蚀作用和其它风化、剥蚀作用进行下去，一条断层崖的上部可以被改造成为一些彼此分离的剥蚀丘陵或山岳，以致断层崖的形态荡然无存；其下部被各种松散堆积物掩埋。断层崖地形于是消失。沿断层崖麓顺断层方向发生的河流，叫断层河。复活断层崖：当断层运动再度活动，重新使断层的一侧地形再度升高，一侧相对降低时，则在原剥蚀残留的形态基础上重新形成崖的形态特征。剥露断层崖：当断层崖两侧由于构造上升运动相对于周围地区升高时，覆盖断层崖的沉积物被剥蚀破坏，被埋藏的断层崖被剥露出来。也叫断层线崖。 2 地震断层崖及有关地形：地震区域，由于地壳沿垂直裂隙错动发生断层崖即地震断层崖。一般长度很大，但高度较小。地震断层崖可以是地震断层运动产生的本义的断层崖。也可是地震过程中产生的次生裂隙错动形成的次生断层崖。这些断层崖的底部常常发生封闭的小规模的盆地、陷坑或沟槽。 3 断块地形：包括断层运动引起相对升高的正地形断块山岳（高原、丘陵）；相对下降的部分成为断块洼地（或平原）。较大规模的多角形断块洼地叫断块盆地；长条形的断块洼地叫断层谷。断块洼地可以积水成湖，也可被堆积物覆盖成为断块堆积平原。断块山和断块洼地常常伴生。常见的断块地形是地垒和地堑和裂谷。断块山：由断裂构造组成的山地。一侧或两侧都有断层，或由若干条断层组成。由于断裂往往与褶皱伴生，单纯的断块山较少见，而以褶皱断块山较为普遍。如滇西北玉龙雪山。裂谷：是一种大规模的断块负地形。是中部断块下降形成的断块谷地。谷底两侧以断层崖为界。（六）穹窿地形 1 盐丘形成的穹窿地形：盐丘是盐类在静压力作用下或在构造运动压力下，向上流动形成的一种构造现象，使上覆岩层产生穹窿构造和穹窿地形。这样的构造运动过程叫底辟构造运动。盐类物质沿岩层中的裂隙向上流动，使上覆岩层形成穹窿，盐丘位于核部，一般盐丘规模较小，周围由于盐类物质向盐丘底部迁移而发生下降运动，在地表形成环形凹陷或低地。盐丘顶部形成以顶部为中心的放射状水系。顶部由于弯曲变形产生裂隙，同时位置较高，易于剥蚀破坏，在顶部形成凹陷，凹陷周围形成低小的单面山。盐丘多产于干旱地区。如果上覆岩层或堆积物破坏后，盐类露出地表，成为剥蚀盐丘构造地形。在潮湿气候条件下盐类很快溶解，盐丘地形也破坏消失。我国西北和内蒙地区，加拿大和前苏联等国都分布有盐丘。盐丘与石油有关。 2泥丘形成的穹窿地形：泥丘是一种小的构造运动地形。见于大河流的三角洲内。在三角洲内叉河的快速增长和沉积物的快速累积使下伏的黏土层产生局部超负荷而成为可塑体，如上覆三角洲堆积物厚度超过100米，使塑性粘土向上流动，发生底辟侵入作用，上覆沉积物便可形成穹窿状的泥丘。易于被破坏，存在是暂时的。 3 侵入岩体形成的穹窿地形：侵入岩体，岩基、岩株、岩盘、岩脉等。 穹曲构造：浅层的岩浆侵入体引起的膨胀可以使上覆地层变形，成为穹曲构造。 地形上表现为穹形丘陵。（七）准平原与夷平面准平原 ：是一种由各种剥蚀作用形成的具有微小起伏的平原。 准平原上可形成一些明显突起于周围的残丘。是一种发展缓慢的地形，剥蚀和堆积作用都很弱，接近平衡。夷平面 ：准平原形成后，如地壳运动又趋剧烈，准平原会受到侵蚀破坏，使准平原不再是一个连续的平面，转变为山地，但在山顶部分还残留着古平原面，这种地形面就称为夷平面。不过，通常所指的夷平面，除准平原外，也包括那些经过一定剥蚀，但并未达到准平原的地形面。如果山地曾发生多次间歇性上升，那将会形成若干个分布在不同高度的夷平面。称多层地形，是判断区域间歇性升降运动的重要标志。我国北方常保存有两级夷平面，即台北期夷平面和唐县期夷平面。以北京西山为例台北期夷平面位于海拔1500m的高程，削过了由不同构造形态组成的山岭，其形成时期大致在白垩纪到第三纪初期。唐县期夷平面分布高程在海拔约500m的高程上，它的上面堆积着上新世的红色粘土（即三趾马红土），其形成时代在晚第三纪。我国南方，夷平面的研究，以湖北西部较为详细，曾确立了鄂西期和山原期盆地内部的两级夷平面，后来还在山原期夷平面下，又建立了一个云梦期夷平面。在四川盆地内部有秦岭期夷平面，其形成时代大体上与北方的唐县期夷平面同时。夷平面鉴别标志：（1）具有夷平面的山地，山顶面较平整，并处于大致相等的海拔高程上，切割不同的构造形态。 （2）在夷平面上，可能还遗留着古侵蚀沟谷（坳沟）的残迹。这种古沟谷的形态与后期沟谷形态有明显差异，前者切割较浅，而后者侵蚀较深。这种特征显示出，它们是不同时期，不同侵蚀条件下的产物。（3）在夷平面的低洼处，可能还残留着零散沉积物，或风化很深的风化壳，这种沉积物与下伏地层呈角度不整合接触。在上述三项标志中，以最后一项特别重要。因为单凭地貌形态确立的夷平面，证据是不够充分的。 二、火山地形及其堆积物（一）概述 火山地形及其堆积物可以看做是一种特殊的构造地形和堆积物。火山地形及其堆积物在产生之后，同样受到剥蚀作用的破坏，从而被改造成为剥蚀构造地形和火山堆积物衍生的堆积物。（二）火山堆积物1 喷气堆积物：火山气体：主要：H2O，约70%；其次：CO2、N2、Ar、SO2；少量：CO、H2、F2、S2、Cl2等。2溢流堆积物：酸性熔浆：SiO2 65%，粘度大，流动性小；常形成陡峭的地形。中性熔浆：SiO2 = 6552%；基性熔浆：SiO2 32mm；火山弹；火山灰 4mm。 火山云：超热的气体和水汽，碎屑很少。火山灰雨：厚度小于火山云。风起作用。 4 水下喷发物：枕状熔岩。 5 混合火山喷发物：在一次火山喷发中，不止出现一种喷发形式，就形成了混合的火山喷发物。火山喷发类型1、夏威夷式喷发：最简单的以熔岩流为主的喷发。通常是玄武质岩浆由火山口或裂隙向外溢流，五大连池。2、斯特洛姆波利式喷发：喷气和岩流混合型喷发，岩流喷发之上有高大的蒸汽羽，岩流粘性较大。3、乌尔干式喷发：以西西里以北的岛屿喷发为代表，因此得名。粘性熔岩的爆发性喷发，伴有气体，火山块砾、火山弹、火山砾等波及周围地区，火山喷发物中，浮岩是常见的成分，喷发所形成的细粒物质（火山雨）可波及远离火山口的地区，每次喷发周期为数十年至数百年。4、排利式喷发：伴有火山云的剧烈的爆发型火山，喷发中，非常粘性的酸性熔岩流阻塞火山通道，后续的岩浆在火山口边缘剧烈的向上流动或在侧方形成新的火山口。（三）火山地形 1 玄武岩流和楯型火山：熔岩流是喷发形成的基本地形单位。熔岩流可以充填于河谷或堆积于斜坡的下部，以降低已有的地形起伏。也可以覆盖平坦地形表面。熔岩流表面可形成一些微小地形，如绳状、沟、脊等。一个中心通道的溢流，可以在已有的平坦地面上形成一种低缓的丘陵，叫火山楯。是由一些连续的熔岩流堆积于喷出口周围形成的。离火山口越远，厚度越小，地形越平坦，这样形成的火山楯叫外生火山楯。多由流动性较大的玄武岩流构成。粘性较大的酸性熔岩流的连续上涌，在一层冷凝外壳之下累积起来，并使地形向上弯曲，形成内生火山楯或火山穹窿。 2 玄武岩高原和平原： 是由大规模的裂隙喷发形成的。大量的岩浆溢流消灭了地形的凸凹不平，形成了一种单调的平坦地形和水平层状构造。玄武岩高原和平原面积都很大，印度德干高原260000平方公里；组成玄武岩高原和平原的熔岩流厚度达到很大，美国蛇河流域熔岩流厚1000米。 3 火山锥、复合火山锥或层状火山： 火山喷出的火山灰和熔岩的混合物在火山口附近形成火山锥。 由火山灰、熔岩流、岩脉、岩墙的混合物所构成的一种较之任何单一的岩流或火山锥都要复杂得多的巨大的火山锥构造，叫复合火山锥或层状火山。 4 内生穹窿、层叠穹窿、熔岩塔： 酸性成分的岩流被向上挤压进入火山口，但由于粘度大，流动缓慢，气体失去太多，以至不能爆发，而只能缓慢的上涌，结果使冷凝的岩流表面向上弯曲呈球形，形成内生穹窿。 内生穹窿有时形成于火山口环之内，叫层叠穹窿。 由一种较不规则的圆柱形的火山栓组成的高耸的内生穹窿叫栓穹窿。 尖锐的火山柱形成的坚硬岩块，叫