Sự hình thành núi và kiến tạo sơn

Kiến tạo sơn là quá trình hình thành núi, trong đó sự hội tụ của các mảng kiến tạo làm dày, biến dạng và nâng cao vỏ Trái Đất thành các dãy núi lớn trên thế giới.

Definition

Kiến tạo sơn là tập hợp các quá trình kiến tạo mà qua đó các đá vỏ Trái Đất bị biến dạng, dày lên và nâng cao để hình thành một đai núi, điển hình là tại các ranh giới mảng hội tụ thông qua quá trình hút chìm, bồi tụ hoặc va chạm lục địa.

Scope

Chủ đề này bao gồm cách các tương tác mảng nén tạo ra các dãy núi: sự hình thành các đai uốn nếp-đứt gãy và các nêm bồi tụ, sự dày lên của vỏ Trái Đất và sự nâng cao đẳng tĩnh, cũng như sự tương tác lâu dài giữa sự nâng cao kiến tạo và xói mòn. Nó tích hợp các nếp uốn và đứt gãy vào quy mô khu vực của các đai núi.

Core questions

• Những thiết lập kiến tạo mảng nào tạo ra các đai núi?
• Các đai uốn nếp-đứt gãy và nêm bồi tụ phát triển như thế nào?
• Sự dày lên của vỏ Trái Đất, đẳng tĩnh và xói mòn cùng nhau kiểm soát chiều cao núi như thế nào?

Key theories

Góc nghiêng tới hạn của các đai uốn nếp-đứt gãy

Davis, Suppe và Dahlen đã mô hình hóa các đai uốn nếp-đứt gãy và nêm bồi tụ như biến dạng theo một độ dốc bề mặt tới hạn, tương tự như một nêm đất bị đẩy bởi máy ủi, phát triển bằng cách đứt gãy chờm bên trong và bồi tụ phía trước.

Biến dạng lục địa như một môi trường liên tục nhớt

England và Houseman đã coi các vùng va chạm lục địa rộng lớn như một tấm nhớt biến dạng thay vì một tập hợp các khối cứng, tái tạo thành công sự biến dạng phân bố của va chạm Ấn Độ-Châu Á.

Mechanisms

Tại các rìa hội tụ, sự nén ép làm ngắn và dày vỏ Trái Đất. Quá trình hút chìm cạo các trầm tích thành một nêm bồi tụ, nêm này phát triển do đứt gãy chờm để duy trì một góc nghiêng tới hạn. Trong các va chạm lục địa, vỏ Trái Đất dày lên gấp đôi, và sức nổi đẳng tĩnh nâng cao các ngọn núi và cao nguyên trong khi xói mòn loại bỏ vật liệu, hai quá trình này cùng nhau định hình địa hình trong hàng triệu năm.

Clinical relevance

Cấu trúc đai núi chi phối sự phân bố tài nguyên khoáng sản và hydrocarbon trong các đai uốn nếp-đứt gãy, nguy cơ địa chấn của các vùng va chạm, và nguồn cung cấp trầm tích và nước cho các khu vực hạ lưu của các dãy núi đang bị xói mòn.

History

Những ý tưởng ban đầu cho rằng núi hình thành do Trái Đất co lại hoặc do sự sụt lún địa máng. Thuyết kiến tạo mảng đã định hình lại kiến tạo sơn như một hệ quả của sự hội tụ mảng; mô hình góc nghiêng tới hạn vào đầu những năm 1980 và các mô hình liên tục về va chạm lục địa đã cung cấp hiểu biết cơ học định lượng về cách các đai núi hình thành và phát triển.

Debates

Biến dạng khối cứng so với biến dạng liên tục của các lục địa

Việc các vùng va chạm lục địa biến dạng như một vài khối cứng bị giới hạn bởi các đứt gãy hay như một môi trường nhớt liên tục vẫn còn đang tranh cãi, với dữ liệu thực địa và địa động học được trích dẫn để ủng hộ cả hai quan điểm cực đoan.

Key figures

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

Seminal works

• davissuppedahlen1983
• england1986

Frequently asked questions

Tại sao núi vẫn đang cao lên mặc dù chúng liên tục bị xói mòn?

Nơi các mảng tiếp tục hội tụ, các lực kiến tạo tiếp tục làm dày vỏ Trái Đất và sức nổi đẳng tĩnh tiếp tục đẩy nó lên; miễn là sự nâng cao vượt quá sự xói mòn, núi vẫn tiếp tục cao lên.