南非開普敦的Table mountain 是怎麼形成的?

像是被披薩刀削過一樣平坦,四周陡峭。

一般拔地而起的山成因是什麼呢?


簡單地說:

Table Mountain是開普褶皺帶(Cape Fold Belt)的一部分。下面這張地形圖上,能看到開普敦附近的一系列近乎平行的山脈,這就是開普褶皺帶。

大約7億年前,羅迪尼亞超級大陸分裂,在今非洲南部及南美之間形成了一個很大的裂谷(類似於今天的東非大裂谷)。海水倒灌進來,形成了厄加勒斯海(Agulhas Sea)。在之後的很長時間裡,沉積物在此逐步堆積,最後形成了幾千米厚的沉積岩層。

淺海里有一片被隔開的陸地叫做福克蘭高地(Falklands Plateau),大致包括今天南美洲的南部以及南極半島的一部分:

到了泥盆紀-石炭紀時期,各塊古大陸又開始聚合,包括今天非洲和南美洲在內的陸地組成了南方的岡瓦納大陸,並逐漸形成盤古大陸(泛大陸)。厄加勒斯海閉合,福克蘭高地和非洲南端相撞,互相擠壓,造成了劇烈的隆起,原理和現在的青藏高原類似,就像這樣:

在二疊紀(大約2.9億年前),這裡形成了一個巨大的褶皺平行山系:福克蘭山,也就是開普褶皺帶的前身。它的規模很大,至少和現在的落基山脈有一拼。

當盤古大陸形成完畢之後,造山運動也停止了,福克蘭山開始了漫長的風化侵蝕(其實並不這麼簡單,侵蝕過程中因為重力均衡,地殼發生回彈,此後還有二次隆起,但這些沒有影響開普褶皺帶的基本形態,這裡就不詳細說了。@雲舞空城指出原來的表述有問題,修改了一下。)

褶皺山各部分的風化侵蝕速率不同,主要有兩個因素來控制:位置和岩石種類。

  1. 位置因素:即常見的『向斜山、背斜谷』原理:

背斜原本是向上彎曲的褶皺,但由於其頂層的岩石受到較大的張力,暴露面積也較大,侵蝕速率一般較快,因此反而容易形成谷地。向斜原本是向下彎曲的褶皺,其內側的岩石受到擠壓較多,比較堅固,侵蝕速率一般相對較慢,因此反而容易形成山嶺。

2. 岩石種類:各種岩石的物理和化學性質的不同,導致其被風化侵蝕速率的不同。在開普褶皺帶,有三種主要的岩石類型:頁岩(較鬆軟,侵蝕速度快)、砂岩(富含石英,有變質現象,較堅固,侵蝕速度慢)、花崗岩(一種火成岩,最堅固)。其中,頁岩和砂岩(都是沉積岩,厄加勒斯海時期形成的)分層分布,頁岩在下,砂岩在上。花崗岩是基底,並且會不規則地入侵到沉積岩中。

現在回到Table Mountain。它的位置正好是開普褶皺帶的一個向斜的槽底部分,岩層水平排布,而兩側是兩個巨大的背斜。在漫長的侵蝕過程中,兩側背斜上層的砂岩,率先侵蝕掉了,把鬆軟的頁岩暴露在外,導致了頁岩也被大量侵蝕掉,形成了一片很大的谷地平原(開普敦市區以東,開普半島和非洲大陸本土的連接區域,以及False海灣)。

位於向斜底部的Table Mountain,因為本來就比較堅硬,得以保留下來,形成了凸起的地形。而該片砂岩底下,正好有入侵的花崗岩,更加固了Table Mountain兩側十分陡峭的這種特殊地貌。

由於Table Mountain最初位於向斜的槽底,因此岩層是水平的。其上部的砂岩不如下側的砂岩堅固(成分有差異,受到的擠壓較小,再加上歷史上曾短暫受到過冰川的影響,混入了冰磧物),也被侵蝕掉,形成了平坦的頂部,所以山體的形狀像桌子。

差不多就是這樣。所有原圖都是網上找的。

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