关于山脉形成和矮人宝藏

阿尔卑斯式裂缝,这些裂缝通常充满了大型且美丽的石英、斜长石、金红石、角闪石甚至黄金晶体,根据阿尔卑斯山的民间传说,这里是矮人的宝藏室——但是这些宝藏是如何形成的,比传说所能描绘的还要令人着迷……在岩石层序的基本原理被认识之后不久 [...]

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阿尔卑斯式裂缝,这些裂缝通常充满了大型且美丽的石英斜长石金红石角闪石,甚至黄金晶体,根据阿尔卑斯山的民间传说,这里是矮人的宝藏室——但是这些宝藏是如何形成的,比传说所能描绘的还要令人着迷……

岩石层序的基本原理被认识之后不久,地质学家开始思考山脉——及其褶皱和扰动的岩层——是如何形成的。在法国和英国最早绘制的区域,只需要解释垂直运动,例如,由火成岩侵入引起的沉积物堆积的隆起(由赫顿提出的观点)或者由缓慢冷却的地球收缩引起的运动。

图 2. 法国地质学家埃利·德·博蒙(1798-1874)用周期性的“岩浆”脉冲来解释倾斜的沉积层。在第一阶段,水平分层的沉积物 (c) 被大型岩浆核 (a) 的侵入倾斜 (b)。在第二阶段,已经倾斜的层变得更加陡峭 (b),并且新的层开始倾斜 (c + d)。因此,各种脉冲可以解释在山脉中发现的不同倾斜层(图像为公共领域)。


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地质学家德·博蒙关于山脉形成与垂直隆起相关的假设当时被大多数欧洲和美国地质学家所接受,然而在 19 世纪后期,水平位移的构造推覆体的概念被引入,阿尔卑斯山构造变得更加混乱。

马塞尔·伯特兰(1847-1907)是一位年轻的法国地质学家,实际上从未在阿尔卑斯山工作过,他在 1884 年重新解释了瑞士阿尔卑斯山的一个经典露头——格拉鲁斯逆冲断层的地质情况,彻底改变了人们对阿尔卑斯山构造历史的理解。

图 3. 1812 年,地质学家 H.C. 埃舍尔在绘画中描绘的格拉鲁斯逆冲断层。逆冲断层形成了深色韦鲁卡诺(二叠纪 - 三叠纪砂岩和砾岩)的较老岩层与较新的白色石灰岩(侏罗纪和白垩纪)以及复理层和磨拉石(古近纪)之间的接触面 - 图像为公共领域。

这种矛盾的岩层层序,即较老的岩石覆盖在较年轻的岩石上,被著名的瑞士地质学家阿尔伯特·海姆(1849-1937)用非常复杂的“双褶皱”——由一系列较小的褶皱组成的大型褶皱来解释。

图 4. 阿尔伯特·海姆设想的臭名昭著的“双褶皱”的地质剖面,来自《地质指南》,1894 年(图像为公共领域 - 点击放大)。

伯特兰用一个优雅的单一元素——一个水平位移 40 公里的单一构造推覆体——取代了复杂的双褶皱,然而,他的论文被广泛忽视,甚至在 1892 年参观了露头后确信伯特兰假设的著名奥地利地质学家爱德华·休斯(1831-1914)也未能说服地质界。

然而,在 1893 年至 1898 年间,地质学家汉斯·沙特(1859-1931)证明了瑞士前阿尔卑斯山的一些孤立山脉实际上是之前更大的构造推覆体侵蚀后的残余。最后,法国地质学家皮埃尔-玛丽·泰米尔(1859-1930)在 1904 年将推覆体结构扩展到整个东阿尔卑斯山。

图 5. 瑞士地质学家埃米尔·阿冈(1879-1940)的地质剖面,阿尔卑斯山被解释为一系列构造推覆体和褶皱 - 图像为公共领域。

在阿尔卑斯造山运动期间,当古老的海相沉积物作为构造推覆体推到岩浆岩上时,裂缝和裂隙打开了。循环的流体,被岩浆岩和越来越多的被卷入山脉形成的覆盖层的压力加热,将溶解的元素输送到这些裂缝中,用巨大的财富填满了大自然的宝藏室……

参考文献

DalPIAZ, G.V. (2001): 阿尔卑斯山构造解释的历史。地球动力学杂志 32: 99-114

FRANKS, S. & TRÜMPY, R. (2005): 第六届国际地质大会:苏黎世,1894 年。Episodes,第 28(3) 卷:187 - 192

LAMMERER, B. (1975): 西齐勒塔尔阿尔卑斯山的地质徒步旅行。阿尔卑斯山协会年鉴 Bd. 100:13-25

PFIFFNER, O.A. (2009): 阿尔卑斯山地质学。Haupt Verlag Bern-Stuttgart-Wien:359

ROST, H. (1989): Pürschbach 和 Grossklausenbach 之间(杜雷克山脉,阿恩谷,南蒂罗尔)的佩尼尼、马特雷区和古老结晶岩的地质学、岩石学和构造学研究。艾尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学地质和矿物学研究所的未发表的学位论文:192

My name is David Bressan and I'm a freelance geologist working mainly in the Austroalpine crystalline rocks and the South Alpine Palaeozoic and Mesozoic cover-sediments in the Eastern Alps. I graduated with a project on Rock Glaciers dynamics and hydrology, this phase left a special interest for quaternary deposits and modern glacial environments. During my research on glaciers, studying old maps, photography and reports on the former extent of these features, I became interested in history, especially the development of geomorphologic and geological concepts by naturalists and geologists. Living in one of the key area for the history of geology, I combine field trips with the historic research done in these regions, accompanied by historic maps and depictions. I discuss broadly also general geological concepts, especially in glaciology, seismology, volcanology, palaeontology and the relationship of society and geology.

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