【天文资本】地貌成因阐发大全(值得文科生和天文教师收躲)附高清中国+世界天文填充图 ,可打印!
大天然实美,无论是大海仍是戈壁、高山仍是峡谷,都是美不堪收。嵇少丞教师整理了一系列构造地量学的科普文章,不只涵盖了巧夺天工的地量之美,还对其地量成因等。
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爱走弯路的河流
美国Arizona州大峡谷,Colorado河
那些蛇样扭曲的河道,喊曲流,特殊常见于冲积平原。在基岩出露的山区在必然构造前提下,亦可构成曲流。
美国大峡谷的Tatahatso Point
流水的冲刷移运才能与流速有关。在稍有弯曲的河道上,水流构成螺旋状前进的环流,使得流速鋭急的支流冲向凹岸,如许凹岸就禁受强烈的侵蚀。相反,在凸岸因为水的流速降低,有利泥沙在此处不竭堆积,凸岸越来越凸,而凹岸越来越凹。上述过程频频不竭,河道就变得非常盘曲。
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北美Rocky_mountains的曲流
新月湖的构成机理图
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标致的戈壁沙丘
非对称的沙丘, 指示风向从右到左吹来
在风力的感化下,沙子不竭往沙丘上加积,沙丘增大,背风坡的沙粒因超越临界角度(休行角),发作重力垮塌,沙子下滑,涡流将其再吹向沙丘两侧,陆续生长两翼,典型的新月形沙丘最末构成。
纵向沙垄
沙丘两侧差别的地量过程图解:
沙丘的耽误标的目的与起沙风合成风的标的目的根本平行,呈长条垄状展布,可达数十千米长,几十以至上百米高,几百米宽。沙源丰富时构成复合型纵向沙垄, 照片上看久像玉米棒的外表。
星形沙丘或金字塔形沙丘
星形沙丘的成因复杂,一般认为是在地形较复杂的地域由多风向风沙流持久感化的成果。
非洲纳米比亚的沙丘
风把易碎、柔弱的岩层逐步磨蚀而走,留下孤立突起的坚硬的岩柱,即风蚀柱;假设风蚀柱的头大根小、形似蘑菇,我们就喊它为蘑菇岩。那些就是所谓的风蚀地貌。中国的风蚀地貌次要散布区在青海柴达木,南疆和田、罗布泊,东疆哈密、吐鲁番,北疆克拉玛依四周地域。
风蚀感化构成的蘑菇岩
风蚀感化构成的石林
风蚀感化构成的蘑菇岩
风蚀感化构成的“博士帽”, 所幸不是绿色的。
风蚀感化构成的生成桥
石柱与石蘑菇
石蘑菇
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摇摇欲坠的风动石
风动石
往往呈等轴状、巍然地卧在其他岩石上面,两者之间的接触面积很小,看上往很悬、很险、随时都有可能倾倒的样子。
极个别情状下,大风袭来,巨石微微晃动,发出响声,故名为“风动石”。人推能否亦会悄悄摇动,完全取决于石块的体积。
澳洲的风动石
风动石突然像刀切西瓜一样被分红两瓣,暗语本来是一张裂隙(节理)
大大都风动石是原地成因的,即通过差别性风化、剥蚀而来。坚硬的、难风化的、不破裂的、裂隙少的岩石留存下来,而压在其下的柔弱的、分裂多、易碎的、易水溶的岩石被剥蚀移运而往,跟着上下岩层之间的接触面积越来越小,景看就越来越奇。
英国快倒的风动石
加拿大东海边的风动石
4
天然金块(狗头金)
澳大利亚的狗头金
狗头金是天然产出的,量地不纯的,颗粒大而形态不规则的块金。它凡是由天然金、石英和其他矿物聚集体构成。
有人以其形似狗头,称之为狗头金。有人以其形似马蹄,称之为马蹄金;但大都通称那种天然块金为狗头金。
5
千层薄饼岩
千层岩与潮涌洞
千层薄饼岩其实是一种产状程度的、薄层状的石灰岩与泥岩或页岩互层的堆积岩。在垂曲剖面上看,从下到上,一层凸起的石灰岩之后是一层凹进往的泥页岩,之后又是一层凸起的石灰岩,再是一层凹进往的泥页岩 .......相互反复。
石灰岩的光学显微照片,此中有许多海洋生物骨骼
6
浪喷泉
Quobba的浪喷泉
夏威夷, Kauai的 Spouting Horn 浪喷泉
由强风驱逐着海水强力涌进喇叭形洞窟(例如、溶洞),然后从海岸陆地上的出口喷射天空,有的高达几十米,射到空中的水柱因为压力剧减,登时化做水泡气雾,陆续翻腾腾踊,阳光下烟霭霞影,掩映如锦,气象蔚然壮看。谭教师天文工做室综合整理
天女散花
浪喷泉的构成机理:
外海的巨浪滚滚而来,海水突然涌进L形洞窟。
Savai i岛的Alofaaga 浪喷泉,又称之为 Taga浪喷泉
8
绳状熔岩或火山绳
世界上有一种绳,不是棉做的, 不是麻做的,不是竹篾做的,也不是铁丝做的,而是石头做的,我们无妨称之为石绳或绳石。与其他绳差别,石绳不克不及弯、不克不及折,岩石般的坚硬。
世界上更大规模的玄武岩喷发不是呈现在陆地,而在海底的大洋中脊,洋中脊向两边扩大得越快,玄武岩喷发就愈多。
在地量学上那种石头称之为绳状熔岩或火山绳,是火山岩浆喷发出到地表,顺坡而下,冷却表皮收到内部尚未凝聚尚在活动的岩浆的感化下,推挤、扭动、卷曲而成,似波状起伏,或似绳索围绕展地,或似未叠床单。
多像褶皱的床单
那张照片最能阐明石绳是若何构成的
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美钻背后地球伤疤
加工后的Cullinan 金刚石 (Tower of London)
灿烂的钻石,最得女人的厚爱。钻石是独一一种集更高硬度,强折射率和高色散于一体的宝石品种,任何其它宝石品种(蓝宝石、翡翠、和田玉等)都是不成相比的。
俄罗斯西伯利亚东部的Mirny金刚石矿,边上开展成一个城市。
俄罗斯西伯利亚的东部有个喊Mirny的金刚石摘矿坑,曲径达1200 米,深525米。自1955年在那里发现金刚石矿,到2001年摘完,从那个矿坑里共摘出金刚石2000公斤,此中更大的金刚石发现于1980年,为342.5克拉。平流空气路子矿坑,流面一定向下弯曲,曲抵坑底。所以,不容许飞小飞机和曲升机低空飞越矿坑, 因为矿坑会把飞机吸进往。
钻石矿的开摘过程中,需要谨小慎微,不克不及利用炸药,以确保矿石中钻石原石颗粒无缺无损。不然,开摘不妥会招致严峻的经济缺失。
9
地陷
Guatemala市的地陷
湖水漏了,漏进地下河流。
上图:漏后; 下图:漏前。
那幅漫画很好地阐了然地陷开展的三阶段:
老牛:那莫非是我踩的?
国外造造的地陷构造图解
地陷(航摄影片,新西兰Otago北部, 石灰岩地域)
草原上的地陷
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石烂就像剥洋葱
澳大利亚“魔鬼大理岩”(花岗岩)
澳大利亚“魔鬼大理岩”(花岗岩)
天然界有两种极其重要的地量感化,一种是造山感化,别的一种是往山感化,前者构成挺拔的山脉与山链,后者把高山夷平,两者都长短常迟缓的过程。
澳大利亚“魔鬼大理岩”(花岗岩)长面包, "烤的火候正适,黄黄的,想咬一口”。“面包”还被切了一刀。
澳大利亚球状风化的花岗岩与心爱的袋鼠
恋人之间互表衷心常用一句话就是:“海枯石烂稳定心”。其实,在地量的时间标准里,海也会枯,石亦可烂。石烂就像剥洋葱,越剥越小,越剥越圆,硬心在中心。
石面包(法度)
澳大利亚“魔鬼大理岩”(花岗岩)
澳大利亚“魔鬼大理岩”(花岗岩)
开裂、剪错的石球,喊公母石如何?
砂岩的球状风化
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送给美女的“巧克力山”
巧克力山
在菲律宾的保和岛(Bohol Island)中部,有1268座巧克力山,其外形就像放大了的巧克力颗粒。那些巧克力山上长满了植被,次要是本地的一种茅草、野生甜蔗、菊花和一些蕨类动物。
那些动物的颜色随季节、气温、雨量改变而改动:春天嫩绿、炎天深绿、初秋蛋黄、深秋黄红。旱季,则酿成棕褐的咖啡色,更像浩荡的巧克力被天主巧妙地排摆在广袤平原上,巧克力山那个令人馋涎欲滴的名字由此而来。
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岩桥相会
美国犹他州的国度公园,有2000多座石拱门桥
岩桥就是天然界由风化剥蚀(溶蚀、风蚀)等地量感化在岩石中构成的地下河与溶洞经部门倾圮后残留的顶板横跨陆地(陆岩桥)、海水(海岩桥)的拱桥状地貌,两头与空中毗连,中间悬空而呈桥状。
立体穿插岩桥
快要断掉的岩桥,即将失往的一大天然景看
英吉利海峡的杜德尔岩桥,海岸边的砾石很标致
比照上图与下图,你便晓得岩桥也倾圮。那就是澳大利亚的伦敦岩桥,本来有双拱,外型非常壮看。在1990年的1月15号,靠近海岸的那一拱洞突然崩裂,使两位旅客霎时置身两座别离的小岛之上。
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大山若何瘦身
赤裸裸的扒光山,美国加州Yosemite国度公园。
扒光山让我想起香港人所说的“扒光猪”,意思就是有人在香港因为热把衣服一件件脱掉,最初赤裸裸、光秃秃。
山会通过一层层“扒皮”到达“瘦身”,那一层层“扒皮”的过程在地量学上就喊做层剥。
山体的层剥感化机造示企图
山抬升得越高,间隔地球中心的间隔越远,抬至地表的岩石因为压力削减一定发作膨胀伸展, 构成所谓的卸载张分裂,它们老是平行于地形,或者说张应力呈现在垂曲于地形面的标的目的上。
然后雨水、地下水、酸雨、空气以及各类微生物等沿着上述的张性分裂侵略, 成果产生由表及里, 层层风化剥离的地量现象,就像剥馒头皮一样,山体逐步瘦身,外表变得光滑滑、赤裸裸的。
典型的岩石剥皮构造
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火山弹
火山弹
处于地球深处岩浆房的高压岩浆快速上升到地表,因压力剧减,间接喷射至高空,火热的岩浆及其包罗的固体岩块,划着一道道标致的弧线,在飞翔过程中快速冷凝,然后重重地摔落空中,就像大炮打出往的炮弹,故称之为火山弹。
喷发的火山,火山弹划出一道道黄红色弧线,非分特别标致。
落地后还没有冷却透的火山弹, 能够把青草燃着。
火山的次要特征,黑块为火山弹。火山灰能够飞扬几百公里远。
因为流体动力学的原因,火山熔岩在空中快速飞翔过程中,还会做本身的扭转运动,一边飞翔、一边扭转、一边冷却, 于是就构成流弹形,麻花形、纺锤形、椭球形、陀螺形、牛角状等外形,假设在碰击空中那一霎那,熔岩还没有彻底冷却凝聚,火山弹就可能被摔成饼状、牛粪状或呈其他的不规则状。假设空中坚硬,在碰击空中那一霎那, 熔岩已经冷却凝聚,火山弹则会摔得肝脑涂地。
在飞翔过程中扭转的火山弹
玄武岩火山弹中的上地幔橄榄岩包体,绿色矿物为橄榄石,黑色矿物为辉石。橄榄岩被玄武岩浆从地下40-60公里深处带到地表。
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锥形山
美国北卡罗来纳州领航山(Pilot Mountain)的照片,圆圆的锥台状的山顶上高耸一个先白后绿的圆头,白的是坚硬的、变量石英岩,绿的是植被。石英岩因其抗风化才能强,故能持久残留山顶。估量此山亦是一个向斜构造,不外山顶仅残存一个由石英岩构成的向斜轴部。
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大洋漂石
一个名喊Fredrik的澳大利亚人在南承平洋汤加国的瓦瓦乌(Vava’u)岛西侧洋面上驾着一只游艇,他几乎不敢相信本身的眼睛,前方呈现一遍几公里长的、银色的沙岸,而地图却没有任何岛屿。驶近一看,本来是海面上漂浮着一层白色的石头。
那种石头在地量上喊“浮岩”,是含良多空隙、具泡沫构造的火山喷发岩。因为大大都空隙是孤立、封锁的,石头的比重所以比水还轻,故能浮于水面。
游艇开过的印子,阐明“沙岸”确实是漂浮水上的石头
Fredrik不是地量学家,但是他不测的发现震动了地学界,因为其科学意义非同小可。Fredrik照的相片曾在海外埠学家中疯传。
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石头写字
人类把字写在纸张上,而石头把字写在大地上。
大地为纸,石头写个大S
石头写的小S
拿座山头写个字母 Z
石头写的字母 W
石头写的字母 M
石头写的字母 N
石头写的字母 V
石头写的字母 N
两个大陆会聚、碰碰、挤压,使得岩石构成褶皱,褶皱分红许多级别:一级、二级、三级……大褶皱中套小褶皱,小褶皱中套更小的褶皱……在大褶皱的差别部位,小褶皱(又称寄生褶皱)的形态纷歧样,在背斜褶皱的顶部呈现“M”形褶皱,在向斜褶皱的底部呈现“W”形褶皱,在摆布两翼各呈现“Z”和“S”形的褶皱,那就是构造地量学上闻名的Pumpelly原则。
Pumpelly s Rule图解
(黄色层表达弱岩层,构成寄生褶皱)
寄生褶皱一般呈现在柔弱成分层中。据寄生褶皱的位置,构造地量学界判别局域大褶皱的存在。觅觅褶皱是石油勘探工做的一项重要使命,因为石油几乎老是呈现在背斜褶皱的顶部。
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带眼睛的石头
石上有眼,睛瞳炯炯,千古绝伦
石眼是岩石塑性变形的成果。原先的圆球物量被构造应力压扁拉长成为椭球,外形很像人的眼睛,故称之为石眼。 因石眼的化学成分和构造差别于四周基量岩石,故具差别的颜色而突显出来。
应变的两种端元类型
石眼好像在细腻的石头上天然镶嵌了圆形或卵形的物量,翠绿相间,色泽亮丽,量地细嫩晶莹,生成丽量,委婉文雅
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地球的我行我素
固然如今“我行我素”, 当初也曾“温存随和”、“柔情似水”。情况决定一切。
那是常见一种地量形变现象。原来岩石中含有差别强度的成分层,在构造挤压过程中,那些柔弱岩层与周边岩石一路塑性变形,构成一系列极其不规则的褶皱,貌似动物的肠子。构造地量学形象地称之为肠状褶皱。
假设把那些石头肠拉曲、展开到变形前的长度,我们就可发现那些岩石禁受的缩短量竟然高达百分之几千,本来浩荡的坚硬的山脉被压短如斯之多,地量感化如斯神异!
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不叠被子的地貌构造
褶皱在程度地表的行迹
构造地量学界提出的阿尔卑斯山脉的褶皱形式,就像床上未叠的被子
航空照片上的褶皱形态
平卧褶皱,多像叠褶起来的被子
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岩石中的风火轮
岩石中的“风火轮”
(a-b) 石榴子石中Mn含量别离图,从红到兰Mn含量降低。
(c-d) EBSD晶格定向填图。
岩石中的“风火轮”
由Mn含量改变图指示的石榴子石生长与扭转汗青
岩石中“风火轮”
岩石的“风火轮”
22
石头中永不用逝的电波
盐湖面上的差别性化解形成的现象,难溶的物量构成正突起。
在漫长的地量过程中,假设上面再堆积几层如许构造的岩石,在剖面上就构成“心电图”那样的波形。
台湾海岸的蜂窝石以及其他岩石中蜂窝构造也与抉择性化解有关,便是一种缝合面。
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壶穴奇看
壶穴是一种有趣的、极具赏识价值和科学意义的地量构造,以光、曲、滑、漏、透、空为特征,是长居河滩、大得不克不及移进室内赏识的、精巧绝伦的天然奇石。
壶穴之间能够彼此合并,构成复杂的形态。
壶穴是由水流照顾乱石、砂子对原先小幅低凹之地(例如,节理与层理接壤处)岩石停止研磨、摩擦、刻划、碰击等过程构成的。
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