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地球板块运动与我国地形地貌的形成

2018-12-14 8:37:55 来源:中国矿业报 作者:张立勤

地球板块这一名词起源于大陆漂移学说。1910年德国天文学博士魏格纳因病卧床,他观察墙上的世界地图发现,大西洋两岸的非洲大陆和南美大陆的轮廓线非常吻合,像是一个大陆被撕裂成两个。他是一个爱思考和具有行动力的人,随后便搜集了大西洋两岸大量地层、古生物化石等方面的证据,提出大陆之间、大陆和大洋之间可发生大规模水平运动,这就是著名的大陆漂移说。20世纪60年代,古地磁研究成果和地球物理研究进展证实,大陆漂移是普遍现象,并形成了“板块构造学说”。

按照“板块构造学说”恢复的地球演化历史大致经历了元古代、古生代、中生代和新生代四个地质历史时期。

在距今560百万年前的元古代晚期,海洋的面积比现在大得多,地球被蓝色的海洋覆盖,称泛大洋;陆地不像现在有分散的7大块陆地,而是集中在南半球和东半球,现今欧亚大陆的波罗地盾、西伯利亚和北美地盾三者当时位于南半球,其它所有的陆地集结在一起,位于东半球。我国的南方扬子板块、塔里木板块和西藏的羌塘块体等全部位于东半球联合大陆的赤道以北低纬度的位置,华北板块此时位于联合大陆的高纬度地区,与扬子板块中间隔着印支、日本和新几内亚几个板块。

距今420百万年的早古生代晚期,东半球的联合大陆大部分退缩至赤道以南,非洲位于南极附近,扬子板块、塔里木板块和西藏的羌塘块体等向南移动至赤道以南的低纬度地区,华北板块移至赤道以北的中低纬度地区,此时欧亚的波罗地盾、西伯利亚和北美地盾已汇聚成一体,远离联合古陆向北漂移,中心点位于赤道附近。此后,各板块以不同的路径和速度大致向北漂移。距今300百万年的晚古生代末期,板块汇聚为新的联合大陆,称潘基亚大陆,其中北半球的联合大陆称劳亚大陆,主要由波罗地盾、西伯利亚和北美地盾组成;南半球的联合大陆由非洲、南美洲、南极洲、印度和澳大利板块组成,称冈瓦纳大陆;此时,哈萨克板块、塔里木板块已向北漂移并汇聚拼贴到北半球的劳亚大陆,扬子板块仍在南半球,并未完全脱离冈瓦纳大陆;华北板块在北半球,靠近劳亚大陆,扬子板块与华北板块隔古特提斯洋湾与潘基亚大陆相望。古生代末期汇聚的潘基亚大陆孕育着一个新的地质历史时期——中生代即将到来。

进入中生代以来,地幔软流圈的不均衡性加强,导致软流圈对流运动加剧,潘基亚大陆逐渐分离瓦解。这一时期,板块内部大小规模不等的拉张裂陷普遍发育。至距今180百万年的侏罗纪,南半球冈瓦纳大陆主体剥离的扬子板块以及基梅里、羌塘、印度尼西亚、印支半岛、拉萨块体依次向北漂移,持续向北部的劳亚大陆南侧拼贴,块体“南离北聚”的过程一致持续到现今;晚侏罗世(距今150百万年),劳亚大陆与冈瓦纳大陆沿非洲北部裂开,之后白垩纪早期(距今120百万年)南美和非洲在南端开始裂离,至晚白垩世(距今90百万年)冈瓦纳大陆完全裂解,印度、澳大利亚、南极洲向远离非洲大陆的方向离散。

晚中生代(晚侏罗-早白垩世)时期,我国大陆北面的蒙古-鄂霍次克海关闭,西西伯利亚板块发生南移挤压,形成向南突出弧形的中亚造山带,地质上称为“燕山运动”;印度大陆与欧亚大陆板块的汇聚碰撞(两个陆壳间汇聚)、太平洋板块向欧亚板块之下俯冲下插(陆壳、洋壳汇聚)的作用对我国大陆的地形、地貌、气候产生了深远的影响。距今50百万年~30百万年,印度板块北移与欧亚板块的南端第一次汇聚碰撞,使藏南地区小幅度隆升;发生于距今23百万年~17百万年的第二次汇聚碰撞,青藏高原的隆升波及到藏北地区;距今3.6百万年~0.8百万年,发生第三次碰撞,青藏高原全面抬升至海拔4000米~5000米以上,此时高耸的山脉阻隔了来自南部印度洋的暖湿气流进入我国大陆。

新生代期间,西西伯利亚板块和印度板块的南北对挤,造成我国中西部前期板块拼接缝合带形成的秦岭-祁连山-昆仑山、天山、横断山脉的南北向持续缩短、抬升,以及阿尔金断裂的走滑错移。我国东部地区的地形地貌主要与太平洋板块向欧亚板块之下俯冲作用相关,始新世晚期-早中新世是太平洋板块向欧亚板块的俯冲的一个高峰期,形成了东部北东向三隆(山脉)三坳(盆地)相间的构造带,最西部山脉隆起带是大兴安岭-太行山-武陵山,依次向东是长白山-千山-胶辽山地-闽浙山地,以及千岛群岛-日本群岛-琉球群岛-台湾岛-巴拉望岛等。中新世中期之后,是太平洋板块向欧亚板块俯冲的又一个高峰期,造成东部隆起区的抬升和岛弧西侧盆地坳陷区再次下沉,渤海、日本海、南海等形成边缘海。

总体而言,我国大陆如今西高东低、阶梯状的地形地貌是在地球板块演化的基础上,在印度板块向北推挤、太平洋板块的俯冲和岛弧后拉张沉陷作用下形成的。□

(作者单位:自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心)

网站编辑:宫莉

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