山脉形成的原理全解析

山脉的形成方式不止一种,但绝大多数主要山脉都可以追溯到同一个根本原因:地球板块持续而缓慢的运动。

一切始于板块构造

地球的地壳被分成若干巨大的移动板块。大多数主要山脉都形成于板块相互作用的边界附近,尤其是两个板块发生碰撞的汇聚边界。

大陆板块碰撞形成的褶皱山脉

当两个大陆板块相撞时,由于双方密度都不足以让一方完全俯冲到另一方之下,被挤压的岩层便发生弯曲、褶皱并被抬升。喜马拉雅山脉(印度板块与欧亚板块碰撞而成)和阿尔卑斯山脉正是这样形成的,这一过程至今仍在持续。

火山山脉

这类山脉形成于俯冲的大洋板块熔融、岩浆上升并在地表喷发的地方,造就了安第斯山脉和环太平洋火山带的大部分区域。火山山脉也可以形成于与板块边界无关的孤立热点之上,例如夏威夷群岛。

断块山脉

内华达山脉这类山脉的形成,是由于地壳受到拉张力作用,大块地壳沿断层破裂并发生倾斜或抬升,而不是通过褶皱或火山活动形成的。

侵蚀不断塑造着山脉

山脉在抬升之后,会持续受到冰、水和风的侵蚀。一座山脉当前的高度和陡峭程度,反映的是抬升与侵蚀之间持续的拉锯——尖锐高耸的山峰通常说明当前的抬升速度超过了侵蚀速度。

造山运动的过程极其缓慢

造山运动通常需要数百万年时间展开,慢到无法直接观测,但现代GPS测量已经证实,喜马拉雅山脉这样的山脉每年仍在以几毫米的速度持续抬升。

为什么最高的山脉至今仍在长高

喜马拉雅山脉之所以持续抬升,是因为印度板块仍在以每年几厘米——地球上速度最快的板块运动之一——的速度持续挤压欧亚板块。测量结果显示,珠穆朗玛峰在大多数年份都会略微增高,这一增高过程与侵蚀带来的削低同时发生。

并非所有山脉都以同一种方式形成

山脉的形态和岩石类型,为地质学家提供了了解该地区地壳运动历史的真实线索。尖锐褶皱的山脉指向大陆碰撞,由火山岩构成的锥形山峰指向俯冲带或热点,倾斜的断块山脉则指向地壳的拉张——仅凭山脉的结构,就能判断出它的成因。

常见问题

所有山脉现在都还在增高吗?

不是。喜马拉雅山脉、安第斯山脉等位于当前活跃构造带上的山脉仍在抬升,但许多更古老的山脉——例如北美的阿巴拉契亚山脉——如今地壳活动已不活跃,数亿年来一直在被缓慢侵蚀削低。

形成一条山脉需要多长时间?

通常需要数百万年。例如形成喜马拉雅山脉的板块碰撞已经持续了大约5000万年,而且这一过程至今仍未停止。