山東 高占軍
在高中階段自然地理學習過程中,關于“背斜成谷,向斜成山”類地形倒置的問題往往考的很多,題目難度中等。由于要求比較綜合,且學生基礎知識不夠扎實、空間思維想象能力不夠,對于背斜谷、向斜山的判斷不夠精準,往往欠缺系統的判斷方法、總結歸納較少,因此每次做類似的題目時,往往理解不夠全面,導致失分現象嚴重。
而高考對這部分的考查通常會結合地層或巖層(同地層或含有相同化石的地層)與等高線、河流、溫度、氣壓、坡向等組合起來進行。學生需牢記其判讀方法:“背斜中老翼新,向斜中新翼老”,且在判讀過程中需先把所給條件轉化成相關的立體圖形,然后進一步判斷下墊面的成因才能有效作答。
常見的地形倒置有兩種,背斜谷、向斜山。背斜谷是由于背斜頂部受張力作用、巖層破碎疏松,容易被侵蝕,形成背斜谷;向斜山是由于向斜槽部受到擠壓力作用,巖層比較堅固,不易侵蝕,兩側被侵蝕后向斜槽部凸出地表,形成向斜山。關于其地質應用一般用“背斜油氣向斜水、背斜隧道向斜危”進行記憶。下面筆者就背斜谷、向斜山的一些常見考法做如下總結。
1.關于等高線(地形等高線、構造等高線)
關于地形地貌(山谷、山嶺)常常通過地形等高線來表示,關于地質作用(背斜、向斜)通常通過構造等高線表示,構造等高線表示巖層的起伏狀況(如圖1)。

圖1 地形等高線與構造等高線
從圖1地形等高線可以判斷出甲地處于地形等高線低值區,為谷地地形,而從此處構造等高線看甲處巖層位于向上凸起的高值區,為背斜結構,結合構造等高線和地形等高線可以判斷出甲處為背斜谷。
2.關于等高線(及變式)與巖層組合
等高線與巖層的組合大致有三種形式。第一種為巖層新老關系與海拔;第二種為地形(海拔)與巖層新老關系;第三種為時間與海拔。
(1)海拔與巖層新老關系

圖2 海拔與巖層新老關系
海拔與巖層新老關系是一種比較簡單的考向。上圖數字表示海拔,從圖2圖例表示的新老關系看,中間的石灰巖最老,兩翼的花崗巖比較新,符合“中老翼新”,則此地巖層構造為背斜,從海拔來看中間是低值區類似谷地或小盆地,因此結合等高線與巖層新老關系分析此圖為背斜谷。
(2)地形與巖層新老關系

圖3 地形與巖層新老關系
地形與巖層新老關系相結合的考向,實際為海拔與巖層新老關系考向的變式(如圖3)。這種圖通常只有一條或沒有等高線,通過特殊的地理事物(如河流)來表示山谷或者山嶺。通過分析特殊地理事物,可以推斷圖形表示的地形地貌,再根據巖層的新老關系可以分析出是背斜谷還是向斜山。分析圖3可知B處為河谷地貌,整個區域為盆地,地勢中低周高;再通過圖例中巖層新老關系分析發現“中老翼新”,判斷出此處巖層構造為背斜,結合地形地貌判斷此處為背斜谷。
(3)時間與海拔關系

圖4 時間與海拔關系
時間與海拔關系考向比較小眾,但可作為提升學生能力的考查方向。通過沉積巖的時間維度來分析沉積時間的早晚,即可分析出巖層的新老關系,一般先沉積的在下,時間早,巖層老;后沉積的反之。上圖中通過海拔發現此處為山嶺地貌,通過巖層沉積年代判斷為“中新翼老”的向斜結構,因此此地為向斜山。且根據地點可以發現此處經歷過風力侵蝕。
3.關于河流與巖層組合
河流與巖層組合是近年比較熱門的考向。圖像不會標注等高線數值,而是通過特殊的地標(河流)讓學生判斷山谷,進而判斷等高線數值及走向(如圖5),考查有一定的深度、對學生的認知能力,空間想象能力的要求有所提升。

圖5 河流與巖層
由圖5中給出的河流信息可以判斷出谷地地形,然后學生需根據甲、乙、丙三條巖層頂部等值線的大小關系判讀出巖層的情況,若“甲>乙>丙”則為向斜,此地為向斜谷,若“甲<乙<丙”則為背斜,此地為背斜谷,因此學生需結合巖層等高線的數值關系進行判讀。
4.關于地表氣溫與巖層組合
這種考向是高考題的良好素材。我們知道在對流層中氣溫垂直遞減率(簡稱:直減率)大致為高度每升高100 m,氣溫下降0.65 ℃,兩者呈負相關性。根據近地面氣溫的數值,可大致推斷其地形,結合所給地層新老關系,就能很快判斷該地是背斜谷還是向斜山。

圖6 地表氣溫與巖層新老關系
從圖6可以推斷甲處氣溫低,海拔高,地形應為山嶺,結合其下方Q處的(地層)巖層類型,可以判斷其為向斜山;同理乙處為背斜谷。
5.關于巖層坡向與等高線組合
巖層的坡向問題主要是考查學生的讀圖識圖能力,在學習背斜向斜過程中很多教師都拿兩個小孩坐在背斜或向斜上來比喻,坐在向斜時兩個小孩相對而坐,能看到對方,因此叫相向;坐在背斜時兩個小孩相背而坐,無法看到對方,因此叫相背。相向的叫向斜,相背的叫背斜。

圖7 巖層坡向與等高線關系
6.關于化石、鉆孔位置與巖層組合
化石、鉆孔位置與巖層的關系圖比上述圖難度稍大。這種題主要是通過同一個巖層(含有相同化石)在不同地區的海拔(深度)來描述巖層的彎曲形變方向,從而得到其構造類型(背斜還是向斜),再根據等高線判讀其是山嶺還是山谷(如圖8)。

圖8 化石、鉆孔位置與巖層關系
圖8中通過鉆孔巖層頂的標高可以推斷沿著等高線凸起部分為巖層頂面,標高較高,為背斜結構;再根據等高線數值發現等高線凸起部分為高值區,為山嶺地貌,因此此地為背斜山,這是良好的儲油氣結構。
通過以上總結,希望可以幫助學生加強對向斜和背斜地貌的深化理解,使學生能夠在解答這一類題目時,做到有的放矢。