阿拉伯阿纳斯拉巨石（Al naslaa）是怎么形成的？ -第1页- 百科问答小站

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因为岩石断面平直，断块层理位移不明显，所以推断这种构造是剪节理。又因为图中包括平行拍摄者方向与垂直拍摄者方向的两组剪节理，所以判断题图中的“切面”与面向拍摄者的平面，是水平剪切成因的共轭剪节理，或者因砂岩的拉胀力学性质形成的棋盘格式节理。

其形成过程是：

1.阿拉伯半岛在远古时期氧化条件下发育砂质沉积，沉积物固结成岩，形成巨厚层红色砂岩。

2.巨厚层砂岩在垂直方向经历了均匀的中间主应力，既不发育侵入岩又不发育褶皱还不发育断层。

3.区域构造应力使岩石内发育剪节理，两组水平应力方向垂直，最大主应力轴方向与图中破裂面在水平方向交角45度，中间主应力轴方向竖直。

4.剪节理形成后，区域既不发育侵入岩又不发育褶皱还不发育非走滑的断层。但不排除此阶段形成小规模的走滑断层与张性节理，因为面向拍摄者一面具有羽饰纹理，是平行于剪节理方向张性运动的反映。

5.巨石周围其它岩块被风化剥蚀，导致巨石与剪节理面暴露于沙漠，风蚀的外动力地质作用由风带动砂砾磨蚀巨石，优先风化巨石贴近沙漠地表的露头，所以巨石形成了上大下小的“风蚀蘑菇石”。

之所以排除其它回答所述的侵入岩，并且排除各种营销号所述的激光切割，是因为侵入岩侵入原岩会伴随热变质过程或交代作用，侵入岩与原岩接触面或激光切面会发育烘烤边。风化时，烘烤边会在两断面相交的线上形成差异风化而导致表面不平整。而题图中的断面交线既无烘烤边又无差异风化，所以排除。

又因为剪节理面一般不单独出现，而巨石的另外一面明显可见平行于裂缝，但未切穿岩石的一个节理面，并且区域内其它岩石也可以观察到与巨石节理面平行的节理。

题图中面向拍摄者一面有羽饰纹理而不是擦痕。羽饰纹理是节理面快速扩展形成。人工线切或锯切米级尺寸巨石的痕迹是弧形擦痕或不平整的平行曲线状或低角度相交曲线状擦痕。如果是异地搬运（造假）的巨石，则几乎不能令节理面垂向平行且面间等距地延伸至地面，所以判断巨石及其节理面是原位天然形成。

断层近垂直层理发育时形成的应是有折射的裂隙或平行直线状擦痕，并伴随层理挠曲、层理不连续、矿物重结晶、两盘差异风化、碎裂等现象，而图中完全不体现。所以判断此裂缝不是人工线切或锯切，也不是断层，而是天然形成的节理。

剪节理是由剪应力产生的破裂面，剪切破裂面与最大剪应力作用面所夹锐角是岩石内摩擦角的二分之一。又因为最大剪应力作用面成对出现，所以剪节理也经常成对出现。成对出现者称为共轭剪节理，在剖面上的投影呈现X形。

节理面为平面的剪节理，可以形成于单轴拉伸、单轴压缩、平面剪切的应力条件。阿纳斯拉巨石剪节理近乎垂直于水平面，其中的中间主应力轴平行于剪切作用面并垂直于岩石运动方向，所以判断是平面剪切应力（下图C）。

一种关于棋盘格式节理的成因模型认为，如果是单轴拉伸应力（上图A），则形成纵剖面上的X形，不构成垂直的断面，这种应力的岩石易崩塌。如果是单轴压缩应力（上图B），则节理一般交角为锐角，而非阿纳斯拉巨石的近于直角。另一种解释可以参考如下回答的介绍：

综上可知，剪节理这种构造，主要成因并不是人工切割，更不是外星人，而是区域构造应力的杰作。

剪节理构造实际上并不罕见，在北京市郊就有很多，例如昌平虎峪，房山车厂、海淀香山、怀柔庙上。国内其它典型的剪节理露头还包括湖南张家界、福建泰宁、江西龙虎山、甘肃张掖、贵州赤水、河南焦作云台山、山东赵山、山东诸城、河北北戴河、河北邯郸、浙江杭州、广东丹霞山、广西田东等。

又因为发育节理的岩石相比不发育节理的同种岩石比表面积大，更容易在湿润环境与植物根劈共同作用下风化，所以前述地点的现象保存得不如在干旱地区的阿纳斯拉巨石显著。

扩展阅读：

ye-hang-chuan-10-69 网友的相关建议:

@杨溢谢邀!

杨溢的回答很详细，我进行了一些补充（见第2点）。

1、阿拉伯阿纳斯拉巨石（Al naslaa）的形成与节理有关，风化沿着节理面进行，所以出现了平直光滑的缝隙。

这是自然现象，与激光，与外星人无关。有人说见过很多节理，与此都不同，你可能是没看这区域其它岩石的情况。

就本岩石来说，很明显存在两组节理，第一组是这条缝，第二组是这块岩石光滑的正面。第二组节理对面的岩石消失了，只留下一个节理面。

要是把视野扩大到这块岩石所在的区域，就可以清晰看到在这里的其它岩石之上也存在大量类似的节理面。

这种平直光滑的裂缝非常常见，全国各地都有的所谓“一线天”景观，绝大部分都是风化沿着节理面进行，将节理面扩大形成的。

前面有一位答主说见过很多节理的，你可能是还见的不够多。

2、但是这个节理不一定是共轭剪节理

在构造地质学里面，一般把这种两个方向一起成对出现的节理称为共轭剪节理。这种剪节理的形成也就是有两组压力压岩石，导致岩石出现X型的交叉破裂。

在现实中确实也看到非常多的共轭剪节理：

但是发现了吗，这些节理将岩石切开之后形成的都是棱形碎片，也就是说，共轭剪节理的夹角都是小于90°的，一般来说以45°最常见。

但是对于成90°的正交节理的成因，还没有定论，因为从理论上讲，岩层形成正交节理需要在塑性状态（类似橡皮泥的状态，一捏就变形，变完形后不回弹）才行。

虽然在杨溢的回答里面说，这是平面剪切导致的，但是其实也只是其中一个理论。因为有一个很奇怪的现象，在常见的灰岩、泥岩等沉积岩中，夹角小于90°的比比皆是，夹角为90°的缺很少见。但是相同情况下，在砂岩中出现这种正交节理的情况却比较多，因此有科学家认为这不光有地应力的因素，还有岩石本身的原因。

砂岩，尤其是石英砂岩，是一种拉胀材料。我们一般见到的材料，比如橡皮，你把拉它，它会在拉的方向上变长，在垂直于拉力的方向上变瘦。但是石英砂岩相反，它反而会在这个方向上变胖。

砂岩上覆岩层重压之下在平面上转换成两个方向的拉力，砂岩岩层就因这两个方向的拉力而拉裂开来，两个水平方向上的节理就自然形成了呈90°的正交节理，并将砂岩切割成棋盘状。

当然，这也只是一个理论而已，作为对杨溢回答的补充。

[1]孙广忠. 岩体结构力学[M]. 科学出版社, 1988.

[2]LI L, JI S. A new interpretation for formation of orthogonal joints in quartz sandstone[J/OL]. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2021, 13(2): 289-299. DOI:10.1016/j.jrmge.2020.08.003.

[2]MIR M, ALI M N, SAMI J,et al. Review of Mechanics and Applications of Auxetic Structures[J/OL]. Advances in Materials Science and Engineering, 2014, 2014: e753496. DOI:10.1155/2014/753496.

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