​多图带你认识背斜与向斜(附创新教学方法)

2024-09-04 08:15 来源:健乐园 点击:

多图带你认识背斜与向斜(附创新教学方法)

01 什么是褶皱?

我们生活中见到的大部分山脉都是褶皱山脉。岩层在构造运动作用下,因受力而发生塑性形变,从而形成的一系列波状弯曲叫作褶皱,一个弯曲称褶曲。

褶皱山脉

在一些地表被侵蚀,植被覆盖较低的山体,可以直观地为我们展示出山体的褶皱——岩层与水平面呈一定夹角。

地质作用是个缓慢的过程,我们无法直接展现褶皱形成过程,教师可以在课堂上用不同颜色的橡皮泥代表不同底层,再对其施加外力,模拟褶皱的形成。

橡皮泥演示褶皱的形成

02 背斜与向斜

岩层如果向上拱起,就形成背斜;向下弯曲就是向斜。你能判断出下面这幅图哪里是背斜,哪里是向斜吗?

实际上,大部分时候我们是看不到完整的岩层走向的,那我们要如何判断其构造类型呢?另一个方法就是看岩层的新老程度。

背斜向斜与岩石的新老关系

沉积岩是地表物质沉积后固结成岩而成的,先形成的岩层就在下面。如上图所示,水平面的岩层,如果中间岩层老(先形成)两翼新则为背斜,如果中间新(后形成)两翼老则为向斜。

教师在教授此部分内容,还可以把模型切开,让学生观察同一平面的岩层新老关系。

03 背斜成谷,向斜成山

在现实中,背斜岩层向上拱起并不意味着地表就是山岭,许多时候背斜会形成山谷,而向斜会形成山岭。

位于四川的四姑娘山的一座山峰就是典型的“向斜成山”

我们同样可以用橡皮泥模型来演示“向斜成山,背斜成谷”的原理。

当岩层未发生弯曲时,岩层水平方向受力均匀。

当岩层向上拱起,背斜顶部会受到往两侧扩张的力量,顶部岩石受张力易破碎,从而进一步被外力侵蚀。许多采石场就会选择在背斜。

当岩层向下弯曲,岩层底部受两侧的挤压,在向斜中部由于岩石挤压会使得岩石硬度大,不易被侵蚀。当周围岩石被侵蚀,向斜中部得以保存,就形成向斜山。

04 背斜与向斜的实践应用

向斜与背斜的判定对生产实践也有重要意义,在同一岩层中,水、油天然气一般会如何分布呢?

我们可以选择一个半透明的带着周的水管,在里面注入有蓝墨水的水、植物油,观察其分布。

这个模拟实验中的蓝色水、植物油与空气可以与地下水、石油、天然气对应起来。由于密度不同,背斜中部一般为石油与天然气,向斜则可能有丰富的地下水。所以要去背斜找油气资源,去向斜打井取地下水。

在修建隧道的时候我们往往也会选择背斜,因为背斜顶部的岩层受到往两侧的张力,比较稳定(中国的拱桥利用的就是这个原理)。而向斜则会形成朝向中间的挤压力,容易造成隧道塌陷,并汇聚地下水。

隧道的拱形与背斜拱形一致,拱形具有稳定性

参考文献:

1.黄渊, 刘恭祥. 基于主题式情境的"褶皱山"教学设计[J]. 地理教学, 2018, 000(022):17-19,49.

2.范琳芸.基于地理核心素养的“褶皱山”教学设计[J].地理教学,2020(18):29-31.