為什麼地球上會有那麼多山脈?

本文圍繞“為什麼地球上會有那麼多山脈”的問題,居間了山脈與造山帶的定義、板塊的劃分情況,通過講解三類板塊相互作用形成造山帶的機制以及陸內造山帶的成因,解釋了地球上山脈眾多的原因。

為什麼地球上會有那麼多山脈

打開世界地圖,可以看到無數的山脈綿延於全球,或橫貫東西,或縱跨南北。它們用自己宏偉的身軀塑造出山河地形,影響著氣候和生物的分布,參與著地球圈層之間的互動交流。眾多的山脈也賜予了人類豐盛的礦產和林業資源,影響著人類的文明。

山脈是沿一定構造線呈條狀分布的連綿山體。地球上分布眾多的山脈,直觀地表現了地球運動的活躍與廣泛。這些山脈綿延的區域,在地質學家眼裡,還有另外一個稱呼--造山帶,它們是地球內部動力作用曾經特別強烈的地帶。那些規模巨大、作用強烈的地帶往往是板塊的邊緣。

兩個相伴而鄰的板塊只要發生相對運動,往往帶來能量釋放與物質重組。高聳入雲的山脈,正是在這種能量的催動下,板塊邊緣發生褶曲、壓縮並堆擠在一起而形成的產物。現實生活中,我們會很容易看到類似的現象:當兩輛相對高速行駛的汽車撞在一起,車頭往往會發生嚴重的擠壓與變形。你也可以做個簡單的實驗:把兩塊平板狀的橡皮泥相對使勁擠壓,兩塊橡皮泥會牢固地黏結在一起,黏結部位則混為一團,厚厚地疊起。山脈的形成與之相似,僅僅是主角換成了地球表面一塊塊巨大的板塊。

按法國地質學家薩維爾·勒·皮雄的劃分,地球板塊可分為六大板塊。大板塊內部又可分為多個小板塊,同一塊板塊周圍,也有多個與其他板塊相接觸的邊緣地帶。這便是地球山脈眾多的直接原因。

板塊之間的相互作用儘管複雜多變,但總體來講,可以劃分為三個大類。第一類造山帶來自於板塊相背而行的區域。板塊的相背而行,往往在大地上撕扯出巨大的裂谷。岩漿從地幔中溢出,充填於裂谷並向上累積,最終形成巨大的裂隙火山鏈。深伏於大洋底部的洋中脊系統是這類造山帶的典型。它們橫貫全球,連結四大洋,成為地球上規模最大的山脈系統。

第二類造山帶來自於板塊相向而行的區域。其中一種緣於海洋板塊與大陸板塊的相撞,另一種則是兩個大陸板塊間的碰撞。第一種由於海洋板塊密度高,對撞時,海洋板塊下插,並因而形成島弧火山鏈。火山鏈的連續疊置又會在大陸的邊緣堆砌形成增生造山帶。而大陸板塊之間的碰撞,則由於兩者密度相近,誰也不讓誰,在巨大的能量下,板塊邊緣劇烈變形、褶皺,最終形成高聳的大型山嶽--高原體系。今日的阿爾卑斯--喜馬拉雅造山帶,便是這種陸陸碰撞型造山帶的範例。印度板塊自7100萬年前以來,逐步撞向歐亞板塊,形成了喜馬拉雅山。

第三類造山帶則是平行的板塊間通過摩擦“搓”出來的。當我們把三個硬幣疊在一起,反覆搓外側的兩枚時,中間那枚便會凸出來。板塊邊緣的斷裂帶中也以類似的方式孕育出了山脈,但這類山脈的數量要比前兩類少很多,規模也小得多。

儘管山脈普遍來自板塊邊緣的碰撞與變形,但在板塊的內部也可以形成一些獨具一格的山脈,地質學家稱之為陸內造山帶。一般認為,陸內造山帶受板塊內部的斷層控制,或者受到了板塊邊緣碰撞的遠程波及影響而成。