问题

为什么中国大陆被印度板块撞得遍布褶皱,而印度板块本身却保持了基本平坦?

回答
这是一个很有意思的地质学问题,涉及到板块构造理论中非常关键的碰撞造山过程。要解释为什么中国大陆北部的山脉如此崎岖,而印度板块主体却相对平坦,我们需要深入了解两个板块的性质以及它们碰撞的具体方式。

首先,我们要明白,地球的岩石圈并不是一个完整的、均质的整体。它被分割成几块巨大的板块,这些板块漂浮在下方更具塑性的地幔上,并以每年几厘米的速度缓慢移动。大陆板块和海洋板块的形成机制和性质是不同的,这直接影响了它们在碰撞时的表现。

中国大陆的“褶皱”是怎么来的?

这里的“褶皱”其实是我们常说的褶皱山脉,比如喜马拉雅山脉、青藏高原边缘的昆仑山、天山等等。这些山脉的形成,是由于两个大陆板块相互挤压碰撞的结果。当两个大陆板块碰撞时,由于大陆岩石比海洋岩石更厚、密度更小,它们都不会向下俯冲到地幔中。取而代之的是,巨大的压力会迫使地壳物质发生强烈的变形。

想象一下,你拿两块厚重的地毯,用力相互挤压。如果地毯的边缘是坚硬的,它们会卷曲、隆起,形成高低不平的皱褶。在地质学上,这个过程就是挤压、断裂和褶皱。

褶皱(Folding): 当岩石在地壳深处承受巨大的侧向压力时,它们会发生弯曲变形,形成波浪状的结构,这就是褶皱。如果压力持续增大,褶皱会变得越来越陡峭,甚至形成倒转褶皱。
断裂(Faulting): 岩石的变形不仅仅是弯曲,有时压力过大,岩石会沿着某个面发生破裂和错动,形成断层。在大陆碰撞过程中,存在大量的逆冲断层,也就是说,岩石块被向上和向前推挤,形成了层层叠叠的堆积,显著增高了地表的起伏。
岩浆活动和变质作用: 碰撞过程中产生的高温高压也会导致岩石发生熔融,形成新的岩浆,这些岩浆可能上升到地表形成火山,也可能在地壳深处冷却形成花岗岩体,进一步增加了地块的隆升和变形。同时,岩石也会发生变质作用,结构发生改变。

中国大陆之所以表现出如此“遍布褶皱”的地貌,是因为它正好位于印度板块向北挤压的“前沿阵地”。喜马拉雅山脉和青藏高原的崛起,是印度板块碰撞欧亚板块最直接、最剧烈的表现。这里集中了地球上最复杂的构造变形,地壳被显著加厚,形成了高原和高山。

印度板块为何“基本平坦”?

这里的“基本平坦”是相对的,与喜马拉雅山脉那样极端的隆升和变形相比。印度板块本身也经历了强大的挤压,但这并不意味着整个板块都会被“压出”高山。印度板块的“平坦”有几个原因:

1. 印度板块的整体性: 印度板块是一个相对完整的构造单元。它在碰撞之前,本身也有一段历史,包括了大陆和海洋的地壳。当印度板块开始向北移动并与亚洲大陆碰撞时,它首先撞击的是当时的特提斯洋的北部边缘。海洋地壳在碰撞过程中会发生俯冲。

2. 碰撞的“方向”和“性质”: 印度板块是从南往北“撞”过来的。想象一下,一艘船撞上了一堵墙。船的船头可能会变形,但整个船体可能不会立刻被压成一堆零碎的。印度板块的北部边缘(也就是现在的喜马拉雅山脉区域)是碰撞最激烈的地方,岩石发生了最剧烈的挤压和变形。而印度板块的腹地,虽然也受到了压力,但由于远离直接碰撞的前线,以及板块本身的厚度和岩石性质,它更多的是承受挤压力的传递,而不是被直接“揉皱”。

3. 变形的“集中”与“分散”: 大陆碰撞的能量和变形往往会集中在碰撞带,也就是两个板块的接触边界。喜马拉雅山脉和青藏高原就是这种能量释放和变形最集中的区域。印度板块的内部,承受的应力虽然也很大,但它会将这些应力传递给欧亚板块,并在此过程中发生一些内部的变形,比如断裂和一些盆地的形成。但是,与边界的剧烈褶皱相比,其整体地貌变化就没那么剧烈。

4. 板块的“前移”作用: 印度板块是一个相对“坚硬”的整体向前推进,它并没有在原地被“卡住”然后被挤压变形。它是在不断地“钻入”和“推挤”欧亚板块,在这个过程中,它也带动了地壳的向前迁移和变形。我们可以把印度板块想象成一个巨大的“犁头”,它在犁地时,前面的泥土被翻起堆高(喜马拉雅山脉),而犁头本身虽然也受到摩擦和挤压,但整体结构保持得更好。

5. “平坦”是相对概念: 当然,说印度板块“基本平坦”也是相对的。印度板块的德干高原,就是由古代火山喷发形成的熔岩高原,在地貌上也是相对平坦的。但这个平坦是其内部构造和火山活动形成的,而不是板块碰撞直接“压”出来的褶皱。与喜马拉雅山脉那种垂直起伏达数千米、布满复杂褶皱和断层的地貌相比,印度板块的内部地貌的确显得“平坦”许多。

总结一下:

中国大陆之所以“遍布褶皱”,是因为它处于印度板块与欧亚板块碰撞的前线,承受了最直接、最剧烈的挤压变形。这导致了喜马拉雅山脉等一系列巨大山脉的形成,特征是岩石的强烈褶皱、断裂和隆升。

而印度板块本身,虽然也经历了强大的挤压,但由于其整体性、碰撞的“犁式”推进方式以及变形能量的集中于碰撞带,其腹地并没有像中国大陆那样被“压出”大范围的剧烈褶皱地貌。它的“平坦”是相对于碰撞带的极端变形而言的。你可以理解为,是印度板块这个“撞击者”在前进,它把前方的“墙壁”(欧亚板块)撞出了满脸的“皱纹”,而它自己虽然也受力,但整体结构相对完整,变化主要体现在其前进过程中对“墙壁”的改造。

网友意见

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决定印度与中国地貌特征的关键因素,就是印度板块与亚欧大陆的碰撞。

其实,印度板块的北缘并不平坦,反而是目前地球上最高耸的造山带——喜马拉雅地区。众多周知啊,印度板块和亚欧板块碰撞的边界是雅鲁藏布江缝合带,自我国境内雅江南侧到喜马拉雅山麓的尼泊尔等国,都属于广义的印度板块。而喜马拉雅山脉的南侧的外喜马拉雅也正在逐渐隆升,未来将会逐渐发展主要的造山地区——也就是说印度板块北缘将越来越皱。

而在喜马拉雅造山带和印度南部古老克拉通之间,就是北印度的宽阔平原。从板块运动的角度来说属于前陆盆地,即印度河盆地和恒河盆地。由于造山运动在造山带和克拉通之间产生冲断导致凹陷,随之大量造山带剥蚀的陆源物质充填进来,形成了新生代巨厚的磨拉石沉积。加之河流的夷平作用,产生了宽广的平原。

印度板块与亚欧板块的碰撞,在我国境内不但形成了地球上最宏伟造山带——青藏高原,同样也在造山带和3大古老克拉通——塔里木、华北、扬子的边缘形成了一系列新近纪前陆盆地,包括塔里木,河西走廊,鄂尔多斯西缘,川西等,从成因来看与印度河、恒河盆地非常相似。但可能由于这3个克拉通都不够大,距离主造山带也更远,所以前陆盆地的规模要要小一些。

至于为什么青藏高原的主体在雅江以北的亚欧板块而非雅江以南的印度板块,则要追溯到青藏高原的拼合问题,即青藏高原是一系列从冈瓦纳大陆北缘裂解的地块陆续拼到亚欧大陆上的产物(所谓的“特提斯号”单程列车),所以青藏高原没有稳定的克拉通,更容易被挤皱。很明显可以看出,青藏高原在西北的喀喇昆仑和东南的云贵高原这两侧没有清晰的界限和前陆盆地,也是由于这里是缺少克拉通的薄弱地带,受到了青藏高原挤出作用的影响。

另外就是新特提斯洋公认是向北俯冲的,也就是说新特提斯洋的特别是印度北缘的部分大陆板块插到了亚欧板块的下方,印度北缘的岩石圈地幔可达班公湖怒江带(有争议),这也有可能导致对地貌的影响主要发生在亚欧板块一侧。

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印度平坦吗?其实算不上。

这个词只适用于印度半岛的北部。

或者换一个视角,我们会发现印度半岛南部也挺崎岖的,众多丘陵和山地也与“平坦”二字没什么关系。

所以这个问题可以分解成两个部分:

1.为什么印度半岛南部只是低矮的丘陵和山地,没有高山。

2.为什么印度半岛北部一圈都十分平坦。


1.南部丘陵一半十分古老,另一半是洪水玄武岩,缺少高山。

图中,褐红色部分表示pre-cambrian,前寒武系地层。它们距今年代十分古老,地表都是些至少6亿年前的岩石。这一部分是印度次大陆从非洲脱离时带下来的,它们形成于印度第一次与非洲大陆碰撞的泛非运动。

这是一次形成于6亿多年前的古老造山运动,是使冈瓦纳大陆形成的一次重要板块碰撞事件,非洲+南极+印度+澳大利亚从这时开始联合在一起。

也就是说,印度次大陆的形状,在距今5-6亿年前就已经基本成型了。

然后,就再也没有经历过大型的板块碰撞和造山运动,反而发生了很多次板块分解。

高山的出现需要大规模的、年轻的、活跃的造山运动,而印度半岛恰恰有5亿多年没有发生过这种地质事件。古老的造山带遭受了长期的风化,自然变成丘陵遍布、缺乏高山的状态,比如中国东南部的丘陵,也是十分古老的造山带,缺乏高山。


印度半岛的另一半是德干高原,这是一次洪水玄武岩产物(地质图中的绿色部分),发生在印度次大陆从非洲脱离以后,从一个大型地幔柱上方经过。

海量的岩浆涌出地表,像洪水一样淹没大地,然后冷却。

然后不断重复发生,持续几百万年。

你可以把2018年夏威夷喷发的熔岩流放大几十数百倍,想象那种场面。

于是,德干高原生来就是平顶的熔岩高原,你怕不怕?

只不过,印度的充沛降水不断破坏顶平玄武岩的完整性,让它有了沟壑、有了丘陵,才显得不是那么平坦。


2.印度半岛北部,是不断沉降的前陆盆地,那必须很平啊,不平还有天理吗?

它的名字叫印度河-恒河盆地,或者叫它喜马拉雅前陆盆地

啥叫前陆盆地?

简单说,就是大陆与大陆碰撞时,造山带前方的地表挠曲沉降带。

一边是通过断层不断抬升的山地,另一边是因为地层运动受阻、向下弯折的盆地。

如果从更宏观的角度来看,前陆盆地的出现也是俯冲板块与隆升板块之间的过渡区,是一个短暂存在的沉积盆地。

所以,在地貌上,我们会看到紧邻着喜马拉雅山和兴都库什山的一个大型前陆盆地体系,构成了印度半岛西北、北部和东北部的大平原,即印度河-恒河平原

而在它们南方,是尚未被拖拽、被弯折的隆起区,也就是那些不太平坦的德干高原和东南古老丘陵

这是印度半岛北边平、南边崎岖的地貌形成之原因。

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