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板塊研究天堂: 阿爾卑斯山薩多那環形地質結構區

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板塊研究天堂: 阿爾卑斯山薩多那環形地質結構區
 
瑞士阿爾卑斯山薩多那環形地質結構區 @網絡圖片

瑞士薩多那環形地質結構區位於瑞士東部,因其壯美的阿爾卑斯山脈景色和高山湖泊而聞名於世。最獨特的是,薩多納峰(Piz Sardona)周圍300多平方公里的地質結構區表明着舊的岩層被新的覆蓋的地質現象,它們見證了板塊構造以及山脈的形成。

它於2008年成為聯合國教科文組織世界遺產地。該機構認為,薩多那環形地質結構區展示了山體的形成過程,對了解板塊構造學具有極其重要的意義。

薩多那環形地質結構佔地32850公頃,群峰疊起,其中有7座山峰海拔超過3000米,常年被皚皚白雪覆蓋。專家們認為,這個地區是是大陸板塊相互碰撞形成山脈的特殊例子,很好地展現了通過地殼疊加生成的地質剖面,也就是形成年代較早、岩層較厚的岩層被擡升到較年輕也較薄的岩層之上的過程。換言之,在這一過程中,年代較為久遠的、位於地層深處的岩石被擠壓進較新的淺層岩石中。這處遺址從三維角度清晰地展現了這一結構以及形成這一景象的過程,因此具有極高的地質學科研價值。

據介紹,這處自然遺產的特色包括清晰的岩層構造走向和反映這種構造特色的山體形成過程,長約35公里、寬約25公里的地表岩層帶自18世紀起就成為地質學的重要研究基地。當科學家們開始研究阿爾卑斯山脈的形成時,他們不能理解為什麼在格拉魯斯地區,巨大的較古老的岩層會被較年輕的岩層頂起,一直要等到1950年左右,有了斷裂動力學的深入研究和板塊構造理論的發展之後,地質學家才作出結論,這原來是巨大上衝斷層作用的結果。
薩多那地區地質公園經理卡斯帕·馬蒂(Kaspar Marti)對深奧的地質現象用通俗的語言解釋說,我們可以想像,非洲板塊擠壓着歐亞板塊,將厚達10公里的一種岩層擡升至另一種岩層之上,這塊岩層發生了35公里的移位,而“這一切發生在地表以下6-10公里處,攝氏320-400度的高溫使岩層密度變得相對較低,從而使上衝斷層沿石灰岩斷層面產生。而當地殼擡升後,整個地區便露出地表。

馬蒂透露,該現象在大約一個世紀前才被人們承認。現在它已得到廣泛接受,並能通過板塊構造理論解釋,從而有了‘瑞士薩多那環形地質結構’這個名稱。板塊構造理論也基本是在這裡發展起來。

在“格拉魯斯上衝斷層”(Glarus Overthrust)一帶,形成於2.5至3億年前的岩層被擡升到形成於3500至5000萬年前的岩層之上,他表示,與許多其它上衝斷層一樣,格拉魯斯阿爾卑斯的例子是板塊構造動力學的可見證據,但在這一地區,上衝斷層的可見度異常明顯,使它具有獨特的全球重要性。

延伸區域超過300平方公里的格拉魯斯上衝斷層非常容易辨認:最上層也最古老的岩層顏色發紅,有的地方呈現出灰綠色;形成年代上較晚的下層則呈灰褐色,更深處顯現出復理層沉積物特有的黑色。兩種岩層由一條連續的淺槽分開,它被稱為“神奇之線”(magic line)。這些地質形態從遠處看很模糊,很難分辨出灰白色岩石中的斷層,而分隔兩種岩層的也只有這條傾斜着穿越多座山峰的神奇水平線。

突出的 岩石覆蓋,清晰可見的地形結構,以及山區的發展歷史研究重要性是決定瑞士薩多納地區被列入“世界遺產名錄”的原因。

對地質學感興趣,希望了解板塊構造學的朋友們也可以外該地區的許多地方對上衝斷層的地貌細節作近距離觀察。但它們中大多數海拔比較高,需要在美麗的登山路線上步行數小時才能到達,但還有一些就非常容易走近,例如靠近Sool,Schwanden和Lochsite。Lochsite是保護區地勢最低的地點之一,海拔剛剛超過500米,可以經一條維護良好的小徑到達。

如果不想爬山,而在山下也同樣能找到歷史的證據。在阿爾卑斯草場上和潺潺流淌的溪水間,散布着紅色和灰綠色的砂岩石,它們也都在靜靜述說著這座綿延在歐洲大地上的美麗山脈形成的故事。
 


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