地质现象不难，却难得解释的这么直观？高清地质动图解释经典地质现象

来源：Pearson

翻译：小桔

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倾斜沉积岩层的侵蚀

河流对岩石的侵蚀作用强弱与岩石特征有关。

图示河流对倾斜岩层的差异性侵蚀作用，

大流量，高流速的河流可能会对

任何类型的沉积岩发生侵蚀，

小流量的河流只能侵蚀相对较为软弱的岩层。

较软弱的岩层经受侵蚀变成谷地，

较强硬的岩层则变成山脊。

变质岩的出露

大多数变质岩都是在地表以下几公里

到几十公里的深处形成，

一旦上覆岩层被移除，变质岩则会出露地表。

构造应力产生逆断层，

上盘在抬升过程中，

上盘的上覆沉积物逐渐被风化剥蚀，

沉积在下降的下盘上。

上盘下部的变质岩逐渐暴露。

盐风化作用

盐水从岩石裂缝中蒸发时，

会导致矿物晶体的生长，

造成岩石破裂，

这种现象称为盐风化作用。

水沿着裂缝进入岩石，

然后沿着矿物颗粒之间的边界移动

或者进入矿物颗粒间的开放空间。

当水蒸发时，盐结晶使得矿物膨胀，

产生新的裂缝，为更多的盐水进入岩石提供空间。

如此往复的干湿环境中，

盐水的蒸发和填充作用导致岩石裂缝不断扩大，

最终岩石崩解为岩屑。

冰劈作用

水在岩石裂缝中不断结冰融化，

会造成岩石的破裂，

这种现象叫做冰劈作用。

水沿着裂缝进入岩石，

当水结冰时，体积膨胀形成新的裂缝，

岩石裂隙加深加宽。

当冰融化时，水沿着扩大了的裂隙进入更深的岩石内部。

如此冻结、融化的往复进行，裂隙不断扩大，

最后岩石崩裂直至成为岩屑。

干压实作用

沉积物颗粒填充某个空间，颗粒在许多点互相接触。

接触点越多，沉积物间的摩擦力越大，晶界的粘结力越大。

震击前，颗粒晃动会填充少部分的空间。

震击过程中，颗粒发生旋转，并紧密结合在一起。

压实的沉积物比未压实的沉积物抗震能力更强。

有液体填充的压实作用

沉积物颗粒互相接触充填某个空间，

要使沉积物紧密结合在一起，必须将水排出。

震击过程中，沉积物颗粒沉淀时，

颗粒间的水位会流动上升。

当水流经颗粒之间时，沉积物颗粒不载接触，

从而减少了沉积物间的摩擦力。

由于水饱和充填沉积物颗粒之间的空间，

整个沉积物-水的混合物表现为粘性流体。

滑坡类型

坍塌

一种快速的沉积物运动形式，

岩石或者风化层通过空气从陡峭的悬崖自由下落。

平面滑动

岩石或者风化层沿着破裂面发生移动，速度较慢。

图示的破裂面为一个平面。

铲式滑动

一种特殊类型的滑动，

破裂面为一个曲面，

岩石或者风化层沿着曲面下降时发生一定的旋转。

蠕变滑动

山坡上的岩石和风化层发生非常缓慢的下降运动，

其判别标志有

1、从物源处发生下移的岩石；

2、生长弯曲的树干，树根所在土壤下移，而树朝上生长。

流动

流动的形式很多，尤其是泥石流，

当水饱和充填风化层形成高粘性流体发生流动，

而且流体中的固体成分比液体成分要多。

大规模、高流速的岩石和风化层的流动

称为岩屑崩落（debris avalanches）。

圣海伦斯山的岩屑崩落

1980年3月，岩浆侵入导致山的北侧形成一定的隆起。

后来，发生一次火山喷发，

导致一次大规模的山体滑坡，

经测量岩屑崩坡体积达2.8平方公里。

火山爆发的原因是火山上覆的沉积物的移除

降低了岩浆侵入的压力，

从而导致岩浆中溶解的气体迅速膨胀，

并从岩浆中逸出。

峡谷的形成

由于构造作用，地层整体上升，

河流为了维持其基准面，向下侵蚀岩层，

形成近垂直的峡谷。

这些峡谷两侧的角度要比稳定斜坡的最大坡度要陡。

深切峡谷两侧的陡坡发生沉积物滑落。

滑坡的运动类型取决于岩石类型、

风化层的厚度以及两侧植被的覆盖情况等。

由于发生滑坡，两侧山坡的岩石和风化层划入河流，

再被搬运出山谷。

值得注意的是地层抬升、河流下切、滑坡的发生同时进行。

地层的进一步抬升和由此产生的河流下切继续产生不稳定的斜坡。

构造运动和侵蚀作用形成不稳定的山坡，

为了恢复稳定，不断发生滑坡和河流下切，降低山坡角度。

从开始到稳定，山体的大量岩层被移除。

其中很小一部分是由于河流下切侵蚀搬运，

很大部分是由于滑坡运动，岩体落入河流中，

被搬运走，沉积在别处。

褶皱

在挤压应力作用下，岩层压缩发生褶皱，

在右边还发育一条断裂。

向上弯曲形成背斜，向下弯曲形成向斜。

当褶皱岩层发生侵蚀作用，

年代最老的岩层沿着背斜轴暴露，

年代最新的岩层沿着向斜轴暴露。

倾伏褶皱

蓝色平面是水平参考面，

在图示的应力作用下，

地层同时发生褶皱和倾斜，

造成褶皱沿着轴线一端下降，一端上升。

地层接受侵蚀作用，形成图示的地表露头，

可以用来判断倾伏褶皱的存在。

地震弹性回跳

由美国地震学家与地质学家亨利·维克多·里德在1907年提出来的。

由于地壳中岩石发生了断裂错动，而岩石本身具有弹性，

在断裂发生时已经发生弹性变形的岩石，

在力消失之后便向相反的方向整体回跳，

恢复到未变形前的状态。

这种弹跳可以产生惊人的速度和力量，

把长期积蓄的能量于霎那间释放出来，

造成地震。

四种火山类型图解

火山渣锥

Cinder Cone

火山渣砾和火山弹从火山口喷出，

细颗粒的火山灰在顺风处飘移。

有时熔岩也会从火山渣锥底部流出。

送伞的火杀渣锥一般呈30-35度。

这种类型的火山相对体积较小，高度小于600m。

大多数火山渣锥只喷发一次。

盾状火山

Shied Volcano

反复喷发的火山形成广泛分布的熔岩流，

这些熔岩流通常是由玄武岩组成，

玄武岩从火山口向外流出，形成薄片状。

盾状火山的斜坡非常平缓，

一般低至15度，

火山高度在300-1000米不等。

复合火山

Composites Volcano

由许多熔岩流和火山碎屑的交替喷发形成。

和盾状火山的熔岩不同，这种熔岩通常不容易流动，

从火山口流出的距离较短。

火山碎屑和火山碎屑流等沉积物堆积在火山周围。

复合火山的坡角大于25度，有时会达45度，

高度达3000米以上。

穹隆火山

Dome Complexes

酸性岩浆一开始爆炸性喷发，

会形成一个浮石圆锥体。

下一阶段的喷发会在火山口上堆积大量的糊状熔岩，

这些熔岩穹隆会继续生长，

在表面熔岩凝固后形成的外壳下注入更多的熔岩。

内部压力不断增大直到爆发，

爆发后会形成新的火山口继续生长。

由此产生的穹窿复合体就是穹隆火山，

通常在500-2000米之间。

来源：Pearson

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