认识正断层 | 東非大裂谷正斷層
俯瞰我们美丽的地球,不难发现,在非洲大陆上有一条横贯大陆的“伤疤”,这就是著名的东非大裂谷,被称为“地球的伤疤”,从约旦河顺着红海向南 ...2016年04月08日星期五English|联系我们|地质云|电子邮箱|公务邮箱|收藏本站首页地质所简介科技人才研究计划科研成果地质云合作交流研究生教育党群之窗科普园地党风廉政科普园地首页 > 科普园地 > 地学知识认识正断层来源:地调局地质所作者:张进发布时间:2020-09-021.从一条“伤疤”说起俯瞰我们美丽的地球,不难发现,在非洲大陆上有一条横贯大陆的“伤疤”,这就是著名的东非大裂谷,被称为“地球的伤疤”,从约旦河顺着红海向南一直延伸到非洲大陆南端的莫桑比克,全长约6000km(图1)。
裂谷宽度几十到上百公里,深度几百米到两千米。
裂谷带在在维多利亚湖两侧分为成东西两支,东非大裂谷内有风景秀美的景色,沿着东非大裂谷分布着众多的火山和湖泊,著名的伦盖伊火山就位于裂谷带内,其喷发出的富含矿物质的火山灰造就了草木旺盛的塞伦盖蒂草原,成为众多野生动物的繁衍地,生活了70多种大型哺乳动物和500多种鸟类,被联合国教科文组织列入世界文化与自然遗产名录。
此外30多个大大小小的湖泊分布在裂谷带内,像一串明珠分布在裂谷内,世界第二大深湖坦噶尼喀湖就是受裂谷断裂的控制,湖长度是宽度的10倍,最深处1470米,湖两岸就是裂谷带两侧的断层崖。
可以看出,火山、湖泊以及多样的生态景观和动植物种群分布,离不开东非大裂谷这条地球的伤疤,因此东非大裂谷是地球留给我们的自然遗产,吸引了世界各地的科学家和游客。
图1从太空俯瞰东非大裂谷2.什么是正断层像东非大裂谷那样恢弘壮观的景象是什么造成的?这里就要谈到断层了,断层,顾名思义是某个物体受到力后被错断了,在物体内形成破裂面,广义上的破裂可以指我们见到的各种各样的破裂。
地质意义上的断层指不仅存在破裂面,而且破裂面两边的物体有明显的相对滑动。
按照断层面两侧物体运动方式,自然界中的断层断层有三种基本类型,分别是正断层、逆断层和走滑断层(图2)。
图2三种基本断层类型 自然界中的这三种断层会衍生出复杂多样的断层系统,而且尺度差异非常大,小到岩层的错断,大到横跨大洋的洋中脊。
而我们要谈到的就是形成东非大裂谷这种地貌的断层:正断层。
认识什么是正断层,它具有哪些性质,产生正断层的原因。
在此基础上我们可以学着如何识别正断层,进一步了解正断层和地震的关系以及正断层对人类生产生活的影响。
概念:断层面的上部叫断层的上盘,下部叫断层下盘。
正断层指断层面上盘相对于断层下盘向下滑动。
断层面与水平面的夹角称为断层面的倾角,断层面的倾斜方向称为断层面的倾向。
自然界中正断层的组合可以有多种,最简单的情况是,当多条平行的正断层向相反方向倾斜时,断层上盘下降形成负地形,这种沟壑状的地形称为地堑,断层下盘相对于地堑呈现为正地形,称之为地垒(图3)。
自然界中的正断层可以有复杂的组合,断层面可以是弯曲的铲形,断层面两盘可以在断层滑动过程中发生旋转。
图3地堑、地垒以及不同形状的断层面 3.哪里会有正断层正断层是物体受到拉张作用时产生的,地球表面如果出现拉张环境就可以出现正断层。
地球外层的岩石圈是由多个板块构成的,当两个板块向着相反方向运动时,两个板块之间就会出现拉张环境,在这种环境下会出现正断层。
东非大裂谷就是两个分离板块的边界,随着时间的推移,非洲大陆会被撕裂开。
实际上,地球表面存在比东非大裂谷更长的“伤疤”,它就是横跨大洋的大洋裂谷系,在海底绵延上万公里,洋底裂谷系上世纪中期才被发现,代表着两个板块分离的边界,它的发现为板块构造革命提供了有力的证据。
除了在板块边界可以产生规模宏大的正断层裂谷外,有些情况下虽然没有明显的伸展,但地壳物质在重力作用下也会形成正断层,而且我们更容易观察到。
在美国犹他州大峡谷国家公园内,科罗拉多河东南岸的地层内发育有条带状相间排列的地堑和地垒,形成这种现象的原因就是重力作用产生的伸展。
因为河流下切地层,使得河岸附近的岩石没有了侧向支撑,同时该地区近水平的地层内有一层容易变形的的软弱层,软弱层上面盖了坚硬的地层,上面的坚硬地层会向北西方向慢慢滑动,在滑动过程中地层被拉断,出现一系列平行的正断层控制的地堑和地垒。
除了地表可以看得到的正断层外,有的正断层被埋藏在地下,地质学家可以通过钻孔或者用地震波
裂谷宽度几十到上百公里,深度几百米到两千米。
裂谷带在在维多利亚湖两侧分为成东西两支,东非大裂谷内有风景秀美的景色,沿着东非大裂谷分布着众多的火山和湖泊,著名的伦盖伊火山就位于裂谷带内,其喷发出的富含矿物质的火山灰造就了草木旺盛的塞伦盖蒂草原,成为众多野生动物的繁衍地,生活了70多种大型哺乳动物和500多种鸟类,被联合国教科文组织列入世界文化与自然遗产名录。
此外30多个大大小小的湖泊分布在裂谷带内,像一串明珠分布在裂谷内,世界第二大深湖坦噶尼喀湖就是受裂谷断裂的控制,湖长度是宽度的10倍,最深处1470米,湖两岸就是裂谷带两侧的断层崖。
可以看出,火山、湖泊以及多样的生态景观和动植物种群分布,离不开东非大裂谷这条地球的伤疤,因此东非大裂谷是地球留给我们的自然遗产,吸引了世界各地的科学家和游客。
图1从太空俯瞰东非大裂谷2.什么是正断层像东非大裂谷那样恢弘壮观的景象是什么造成的?这里就要谈到断层了,断层,顾名思义是某个物体受到力后被错断了,在物体内形成破裂面,广义上的破裂可以指我们见到的各种各样的破裂。
地质意义上的断层指不仅存在破裂面,而且破裂面两边的物体有明显的相对滑动。
按照断层面两侧物体运动方式,自然界中的断层断层有三种基本类型,分别是正断层、逆断层和走滑断层(图2)。
图2三种基本断层类型 自然界中的这三种断层会衍生出复杂多样的断层系统,而且尺度差异非常大,小到岩层的错断,大到横跨大洋的洋中脊。
而我们要谈到的就是形成东非大裂谷这种地貌的断层:正断层。
认识什么是正断层,它具有哪些性质,产生正断层的原因。
在此基础上我们可以学着如何识别正断层,进一步了解正断层和地震的关系以及正断层对人类生产生活的影响。
概念:断层面的上部叫断层的上盘,下部叫断层下盘。
正断层指断层面上盘相对于断层下盘向下滑动。
断层面与水平面的夹角称为断层面的倾角,断层面的倾斜方向称为断层面的倾向。
自然界中正断层的组合可以有多种,最简单的情况是,当多条平行的正断层向相反方向倾斜时,断层上盘下降形成负地形,这种沟壑状的地形称为地堑,断层下盘相对于地堑呈现为正地形,称之为地垒(图3)。
自然界中的正断层可以有复杂的组合,断层面可以是弯曲的铲形,断层面两盘可以在断层滑动过程中发生旋转。
图3地堑、地垒以及不同形状的断层面 3.哪里会有正断层正断层是物体受到拉张作用时产生的,地球表面如果出现拉张环境就可以出现正断层。
地球外层的岩石圈是由多个板块构成的,当两个板块向着相反方向运动时,两个板块之间就会出现拉张环境,在这种环境下会出现正断层。
东非大裂谷就是两个分离板块的边界,随着时间的推移,非洲大陆会被撕裂开。
实际上,地球表面存在比东非大裂谷更长的“伤疤”,它就是横跨大洋的大洋裂谷系,在海底绵延上万公里,洋底裂谷系上世纪中期才被发现,代表着两个板块分离的边界,它的发现为板块构造革命提供了有力的证据。
除了在板块边界可以产生规模宏大的正断层裂谷外,有些情况下虽然没有明显的伸展,但地壳物质在重力作用下也会形成正断层,而且我们更容易观察到。
在美国犹他州大峡谷国家公园内,科罗拉多河东南岸的地层内发育有条带状相间排列的地堑和地垒,形成这种现象的原因就是重力作用产生的伸展。
因为河流下切地层,使得河岸附近的岩石没有了侧向支撑,同时该地区近水平的地层内有一层容易变形的的软弱层,软弱层上面盖了坚硬的地层,上面的坚硬地层会向北西方向慢慢滑动,在滑动过程中地层被拉断,出现一系列平行的正断层控制的地堑和地垒。
除了地表可以看得到的正断层外,有的正断层被埋藏在地下,地质学家可以通过钻孔或者用地震波