北京
撰文/张宏远（中国地质大学[北京]）
香肠我们并不陌生，但你听说过“石香肠”吗？在野外，地质工作者常会在地层中看到一种独特的“香肠”——石香肠构造，它就像埋藏在地层中的一节节香肠。这种形态是如何产生的呢？让我们听听地球的回答吧。
石头制成的“香肠”
石香肠构造常见于层状地质体中，简单来说，它是由于不同层的力学性质不同，在某种受力情况下被拉断成节状形态形成的地质构造。石香肠构造具有重要的力学指示意义，可以被地质工作者用来测算地层的各种参数。
在野外，层状地质体分为沉积岩地层、岩浆岩脉及一些层状变质岩，它们都有可能发生石香肠化。对于石香肠构造而言，原始的岩层建造、不同岩层之间的力学差异、地层受到的压力等，都是让地层发生石香肠化的必要条件。
下面，让我们以沉积岩为例，看看石香肠构造是如何形成的吧。
地表变迁，层层沉积
首先，我们要搞清楚什么是沉积岩。
地球是一颗蔚蓝色的“水球”，这在已知的宇宙群星中都是罕见的。沧海桑田，地球表面也在不断变化。
夏季汛期来临时，河流是浑浊的，这是因为河水的泥沙含量高；而到了旱季，河流流速变缓，泥沙会沉积到水底，河水也随之变清——这就是沉积的基本原理。
当我们把时间拉得接近无限长时会发现，在同一个地方，有时有河流穿过，有时则会变成一汪湖泊，有时又被海水漫过……河流、湖岸、海岸、大陆架、海盆，沉积岩就是在漫长的地表变迁中形成的。在不同的沉积环境下，泥沙等沉积物经过长期积累，会形成一层层颜色各异、结构不同的沉积岩层。
“香肠”诞生记
沉积岩层不断形成，有的岩层强硬，有的岩层软弱，形成了千层蛋糕一般的地层。在沉积岩的地层中，不同岩性的岩层总是相间存在，也就是说，相邻的岩层往往强弱不同，例如，砂岩层比相邻的泥岩层要更强硬。
地球的构造运动会让地层发生变形。强硬的岩层在构造地质学中常被称为能干层，相比软弱层，能干层更容易断裂。这种相邻岩层之间力学性质的差异，是形成石香肠构造的必要条件。
在沉积地层变形的过程中，温度和应力场条件会发生变化，地层内部组成、结构、构造也会随之改变。当地层受到垂直于层面的挤压力时，脆性变形的能干层便会断裂成一节节的长条岩体，从岩层的侧面看过去，就像是成串的香肠；塑性变形的软弱层则会被抽拉减薄，将香肠状的断裂能干层包裹。石香肠构造便是这样诞生的。
力从何处来？
石香肠构造的形成离不开力的挤压。这些力是从何而来的呢？
在地质环境中，力的来源很复杂。一些地球岩石圈板块活动，例如板块“漂移”、洋中脊“海底扩张”、深部地幔物质“对流”等所产生的力，就可能使沉积岩层受到挤压。这些沉积岩层受到的力，有时以侧向为主，有时以垂向为主，受力模式并非一成不变，只是在一定的时间和空间范围内稳定，形成了如石香肠这样的地质构造。
漫步于野外，大自然中的神奇总会让我们感到惊喜。岩石不会开口说话，却能倾诉数百万年以来大地经历的一切。那些伟大、精彩的故事就藏在山海之间，等待着被科学的罗盘指引，让你我发现。
本文来自《知识 就是力量》杂志，原标题《埋在大地里的“香肠”》，作者张宏远，有删改，原创作品转载请注明来源。
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