การก่อตัวของภูเขาและกระบวนการโอโรเจนี

โอโรเจนีคือกระบวนการสร้างภูเขา ซึ่งการบรรจบกันของแผ่นเปลือกโลกทำให้เปลือกโลกหนาขึ้น บิดเบี้ยว และยกตัวขึ้นเป็นเทือกเขาที่ยิ่งใหญ่ของโลก

Definition

โอโรเจนีคือชุดของกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐานที่หินเปลือกโลกถูกทำให้เสียรูป หนาขึ้น และยกตัวขึ้นเพื่อก่อให้เกิดเทือกเขา โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นที่ขอบเขตแผ่นเปลือกโลกแบบชนกันผ่านการมุดตัว การสะสมตัว หรือการชนกันของทวีป

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการที่ปฏิกิริยาการชนกันของแผ่นเปลือกโลกสร้างเทือกเขา: การก่อตัวของแนวรอยเลื่อนแบบพับและรอยเลื่อนย้อน และลิ่มสะสมตัว, การหนาตัวของเปลือกโลกและการยกตัวแบบไอโซสแตติก, และการทำงานร่วมกันในระยะยาวของการยกตัวทางธรณีแปรสัณฐานกับการกัดเซาะ โดยจะรวมรอยพับและรอยเลื่อนเข้ากับขนาดภูมิภาคของเทือกเขา

Core questions

• การตั้งค่าทางธรณีแปรสัณฐานแผ่นเปลือกโลกแบบใดที่ทำให้เกิดเทือกเขา?
• แนวรอยเลื่อนแบบพับและรอยเลื่อนย้อน และลิ่มสะสมตัวเติบโตได้อย่างไร?
• การหนาตัวของเปลือกโลก ไอโซสแตซี และการกัดเซาะร่วมกันควบคุมความสูงของภูเขาได้อย่างไร?

Key theories

ความลาดเอียงวิกฤตของแนวรอยเลื่อนแบบพับและรอยเลื่อนย้อน

เดวิส ซัปเป และดาห์เลน ได้สร้างแบบจำลองแนวรอยเลื่อนแบบพับและรอยเลื่อนย้อน และลิ่มสะสมตัวว่ามีการเสียรูปตามความลาดเอียงของพื้นผิวที่วิกฤต คล้ายกับลิ่มดินที่ถูกดันโดยรถปราบดิน ซึ่งเติบโตขึ้นโดยการเกิดรอยเลื่อนย้อนภายในและการสะสมตัวด้านหน้า

การเสียรูปของทวีปในฐานะของไหลหนืดต่อเนื่อง

อังกฤษและเฮาส์แมนได้พิจารณาเขตการชนกันของทวีปที่กว้างใหญ่ว่าเป็นแผ่นหนืดที่เสียรูป แทนที่จะเป็นชุดของบล็อกแข็ง ซึ่งประสบความสำเร็จในการจำลองการเสียรูปที่กระจายตัวของการชนกันระหว่างอินเดีย-เอเชีย

Mechanisms

ที่ขอบเขตการชนกัน การบีบอัดทำให้เปลือกโลกสั้นลงและหนาขึ้น การมุดตัวจะขูดตะกอนออกไปรวมกันเป็นลิ่มสะสมตัวที่เติบโตขึ้นโดยการเกิดรอยเลื่อนย้อนเพื่อรักษารูปร่างที่ลาดเอียงวิกฤต ในการชนกันของทวีป เปลือกโลกจะหนาขึ้นเป็นสองเท่า และการลอยตัวแบบไอโซสแตติกจะยกภูเขาและที่ราบสูงให้สูงขึ้น ในขณะที่การกัดเซาะจะกำจัดวัสดุออกไป ซึ่งทั้งสองกระบวนการนี้ร่วมกันกำหนดลักษณะภูมิประเทศตลอดหลายล้านปี

Clinical relevance

โครงสร้างของเทือกเขากำหนดการกระจายตัวของทรัพยากรแร่และไฮโดรคาร์บอนในแนวรอยเลื่อนแบบพับและรอยเลื่อนย้อน ภัยพิบัติแผ่นดินไหวในเขตการชนกัน และการจัดหาตะกอนและน้ำของภูมิภาคที่อยู่ปลายน้ำของเทือกเขาที่ถูกกัดเซาะ

History

แนวคิดในยุคแรกๆ อธิบายว่าภูเขาเกิดจากการหดตัวของโลกหรือจากการทรุดตัวของธรณีประทุน (geosynclinal subsidence) ธรณีแปรสัณฐานแผ่นเปลือกโลกได้ปรับเปลี่ยนมุมมองของโอโรเจนีว่าเป็นผลมาจากการบรรจบกันของแผ่นเปลือกโลก; แบบจำลองความลาดเอียงวิกฤตในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และแบบจำลองต่อเนื่องของการชนกันของทวีปได้ให้ความเข้าใจเชิงกลไกเชิงปริมาณว่าเทือกเขาก่อตัวและวิวัฒนาการได้อย่างไร

Debates

การเสียรูปของทวีปแบบบล็อกแข็งเทียบกับแบบต่อเนื่อง

ยังคงมีการถกเถียงกันว่าเขตการชนกันของทวีปมีการเสียรูปเป็นบล็อกแข็งไม่กี่บล็อกที่ถูกจำกัดด้วยรอยเลื่อน หรือเป็นตัวกลางหนืดต่อเนื่อง โดยมีข้อมูลภาคสนามและข้อมูลทางธรณีวิทยาที่อ้างอิงเพื่อสนับสนุนมุมมองทั้งสองแบบ

Key figures

• John Suppe
• F. A. Dahlen
• Philip England
• Eduard Suess

Seminal works

• davissuppedahlen1983
• england1986

Frequently asked questions

ทำไมภูเขาถึงยังคงสูงขึ้นเรื่อยๆ แม้ว่าจะมีการกัดเซาะอย่างต่อเนื่อง?

ในบริเวณที่แผ่นเปลือกโลกยังคงบรรจบกัน แรงทางธรณีแปรสัณฐานจะยังคงทำให้เปลือกโลกหนาขึ้น และการลอยตัวแบบไอโซสแตติกจะยังคงดันให้เปลือกโลกยกตัวขึ้น ตราบใดที่การยกตัวเร็วกว่าการกัดเซาะ ภูเขาก็จะยังคงสูงขึ้นต่อไป