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三叠纪以来全球板块运动概述(二)

2018年09月14日   维加斯新闻报
刘文旺

    二、欧亚板块及太平洋方向的地质活动:
    青藏高原不是“印度板块碰撞欧亚大陆”形成的。
    由前面的分析可知,太平洋板块形成之初对周边的大陆会产生挤压作用,之后,由于其拥有的转动惯量小于欧亚大陆的转动惯量,因此,其东向运动速度大于欧亚大陆的运动速度。由于其相对于欧亚大陆东向运动速度大于欧亚大陆的运动速度。中国大陆呈现出西部挤压东部拉张的特征——东部的拉张是后来太平洋板块相对于欧亚板块向东运动造成的。
    我们下面就分析如下。
    中国大陆的西侧存在着众多的山,而且绝大部分都是横亘东西的纬向分布的高大的山脉。自北向南依序排列有:天山、昆仑山、喀喇昆仑-唐古喇山、冈底斯山、喜马拉雅山等。同时,那里存在巨大的拗陷型盆地(挤压性成因而非张性成因的)。如,塔里木、柴达木盆地等。
    这表明在这一广大地区,存在着一个十分巨大的挤压性构造力环境。而且,从那一系列被压隆起而纬向横陈的山脉形态来看,这构造力基本上呈现出南北向挤压的特征。随着那一系列纬向大山脉的耸起,而隆起了一个面积约达2.5×106平方公里、地壳厚达60-70公里、平均海拔高度4500米雄伟壮观的世界屋脊——青藏高原。
    地学界一般认为, 青藏高原的隆起,是由于印度板块在一个“特提斯洋”的洋带上向北漂移并与欧亚大陆发生碰撞,从而产生青藏高原及中国西部压性构造带。然而,这存在两个基本错误:一方面,虽然它也在谈论“大洋”,但那却是将一个以大陆地壳为洋底的“陆表海”,故其所谓的“印度板块在特提斯洋洋带上北漂”,是缺少事实依据的,这里应该是一个较浅的浅海地区;另一方面,小小的印度板块把欧亚大陆装得面目全非,而自身缺毫发无损——缺少明显的隆起、弯曲的断裂,而是若无其事地向欧亚大陆下俯冲,这就如同一辆小奥拓,把坦克撞残并且翻倒在地而自身不损丝毫继续前行一样,实是令人费解。
    我们再看如下的事实。
    图1,为古大陆考察显示的古大陆纬度图。此图是板块说建立其理论的基础性资料之一。此图是古地磁学领域的世界级权威布莱克特,根据古地磁资料绘制而成的。他领导的伦敦大学学派考证出的这类古地磁资料,为后来重新确认“大陆漂移”思想奠定了认知的基础。

   
 
    从此图我们不难看出,北半球的北美洲与欧洲大陆,从寒武纪以来,五亿年间分别从南纬10度和40度左右,向北漂移到了北纬40度和50度附近。在五亿年间,各自大约漂移了纬度50度及90度。这一漂移幅度很大,对前者来说,它“漂”过了地球半球的1/4多;而后者,则“漂”过了地球的整整半个球面的1/2。以两参照点自距今3亿年以来的“漂移”为例,其球面空间跨度即分别为纬度40度和50度。
    关于印度大陆的古地理位置,它原在古特斯洋的南岸。
    此外,在布莱克特所示的上述图1中,印度的古地理位置及其在地史上发生的变化,标识得更具体,更清楚:它在1亿5千万年前,尚处南半球的高纬度地区,后经1亿多年漂移,才漂达现在位置,并同欧亚大陆相撞,形成青藏高原。就是说,其向北的漂移,是跨越了五六十度的纬度距离,球面空间跨度当在六七千公里以上。这一规模,也是相当可观的。
    可见,印度板块向北移动的事实是存在的。但与亚洲板块相撞,造成在亚洲大陆隆起产生青藏高原的思想是错误的。印度大陆的存在对喜马拉雅山的崛起、青藏高原的隆起,只起到了一个水坝的作用,阻止了欧亚板块地下岩浆的南移。而没有与亚洲大陆发生大碰撞,产生这里地势的抬升。亚洲的地势的抬升,是北大西洋版块开裂产生时,地下岩浆溢出产生大西洋板块的过程中,造成欧亚板块西侧下岩浆的压强减小产生下沉,下沉的大西洋板块挤压下面的岩浆向动南方向运动造成的。
    即从南半球漂来的印度板块,挡在了亚洲大陆的南端。在大西洋产生后,东侧的欧洲大陆下沉,地下岩浆在欧亚大陆下自西北向东南方向移动,由于印度板块的阻挡而隆起,并使这一地区连同中南半岛一同从海面下隆起出洋面。
中南半岛在地学界板块的拼接过程中始终找不到其原来的位置,实际上,在盘古大陆存在时期,它位于海平面以下。只有从欧亚大陆下涌来的岩浆的抬升作用才使其同青藏高原一样露出洋面。
    我们知道,印度洋是新生大洋。印度板块正是因为处于较高的地势才会在自身重力作用下向北飘移的。加上原青藏高原地区地势较低,这样两者的碰撞根本就不会产生地势高的印度板块俯冲到地势低处于海平面以下的原青藏高原之下的。只有来自欧亚板块下南移的岩浆造成了青藏高原、中南半岛出现了抬升并且高于印度板块后,才会出现印度板块向青藏高原板块下的俯冲。
    现有板块理论把这里的地质构造的因果关系搞反了。
    在中国的华北地区的西侧是太行山脉,在这里存在海里的贝类等的海洋生物化石,这说明这一地区原本是在海洋下的,这体现了我的大西洋板块的开裂向之者大陆下称。而另一侧上升,从而挤压下面的岩浆向相反方向运动,这样就造成了欧亚大陆的东南侧的抬升,使其从海面小升出洋面,形成山系,之后加上太平洋板块的俯冲挤压,及太平洋板块的东移,造成地下岩浆的东移这里贫岩浆而坍塌,从而产生华北平原,向东运动的太平洋造成了断裂出的大陆向东一同运动,产生第一岛链及近海,这一过程的向北运动,就产生了朝鲜半岛的产生,渤海的形成,而随后就是五大连池的火山的喷发。这也是渤海很浅的原因。这也解释了为什么地震总是发生在平原与山脉接触的地方的原因。这就是四川汶川地震的产生原因。四川盆地的产生等。
    我们看如下事实:
    按板块理论的描述,从联合古陆分解后,冈瓦纳古陆还在不断分解出新的板块,其某些北漂的陆块同劳亚古陆发生碰撞而“再缝合”的判别标志,应是某些特征性建造和古生物化石的分布及发育状况。例如,通过识别冷水型乌马利亚海相动物群和反映寒冷气候的舌羊齿植物群以及冈瓦纳相冰水沉积的分布与发育状况,来确定冈瓦纳古陆的北界;通过识别扬子型暖水筳科动物群和反映温暖气候的华夏植物群的分布与发育状况,来确定劳亚古陆的南界,这是板块说论证其理论观点时使用的方法。
    但是,事情往往不和人意。
    我国学者在青藏高原上寻找了一二十年,始终未能找到没有争议的,依此模式规定的冈瓦纳解体陆块同劳亚古陆相“缝合”的所谓“冈瓦纳北界”。在他们辛苦而又漫长的寻找和鉴定工作中,曾一再将“理论北界”北迁。第一次,因在喜马拉雅北坡的曲布到色龙一带,发现了冈瓦纳相地层和冷水型乌马利亚动物群及舌羊齿植物群,从而认为喜马拉雅地区为冈瓦纳古陆(印度地块)的一部分,提出两古大陆的边界在雅鲁藏布-印度河接合带上。第二次,由于发现在这接合带以北的拉萨地块(即冈底斯-念青唐古拉-波密地块)上,同样存在着冈瓦纳相地层和冷水动物群,因而只得将原鉴定的两古陆边界北迁,北移到班公湖-怒江构造接合带一线。但随着地质调查的深入,又发现所谓冈瓦纳相地层建造及其中发育的冷水型动物群,不仅越过了班公湖-怒江构造接合带,延展到日土县的多玛区-霍尔巴错一线,而且类似的沉积建造已发育和分布到东昆仑山脉西端的古里雅山口一带,其实际展布已越过了玛律盖茶卡-金沙江构造接合带。因而又有学者认为两古陆的边界还应北迁,可能在玛律盖茶卡-金沙江构造接合带上,甚或在其北侧的某个部位,这是第三次。
若从事物的认识过程上看,这是合理的。但是下边的事实是很难解释的。
    从扬子型暖水筳科动物群及代表温暖气候的华夏植物群化石证据观察,则情况更为复杂。实际考察告知:扬子型筳科动物群不仅发育在羌塘腹地的多玛区(吞龙共巴和龙格一带)及尕勒保勒琼和沱沱河附近,而且,向南越过班公湖-怒江构造带,展布在坦穷措、申扎、林周北侧的马驹拉及然乌东南的耒姑,甚至越过雅鲁藏布-印度河构造带,展布到仲巴的拉赛拉和普兰的奇衣宗及岗久一带。特别是代表温暖气候的华夏植物群,不仅分布在班公湖-怒江构造带以北的热觉茶卡、乌丽和妥坝一带,而且也发展到该带以南的夏岗江雪山地区。后来,还发现夏岗江雪山核部发育有早二叠世的混生植物群,其组合特征为含有华夏植物群和舌羊齿植物群的重要分子。此外,对喜马拉雅北坡色龙到曲布一带原确定为舌羊齿植物群的化石标本进行了再研究和重新认识,也属混生植物群。故考察表明,代表冈瓦纳古陆的舌羊齿植物群与代表劳亚古陆的华夏植物群,两者间不仅不存在板块说界定的界线分明的截然地理分界,而且无论在时间上还是空间上,都表现为是一种逐步过渡的渐变演化关系,从而形成了如图3所示的夏岗江雪山地区华夏植物群与混生植物群的重叠发育现象。这些事实的存在需要解释!
    基于这些观察所得,我国长期从事特提斯研究的专家蒋忠惕先生指出:青藏高原地区的地壳演化,自中生代以来“不存在两个不同的古大陆,也不存在陆壳块体的远距离漂移,更无‘大洋特提斯’发育的历史过程。”(蒋忠惕,从青藏高原地质构造的有关问题看全球构造的基本轮廓,西藏地质,1991年第2期)
虽然我反对这种观点,但是这里存在的事实仍需要给出没有争议的解释。
    其实, 出现这种现象表明。由于地下岩浆不断从欧亚大陆下迁移过来,造成这里的地势不断展开。展开的程度不同,使“缝合线”不断出现断裂、错开而越来越失去原有的构造特征。尤其是这里的隆起造成这里原本为与地下的部分露出洋面,原大洋里的沉积应该是复杂的,加上隆起的青藏高原会产生不同步的山体滑坡,使得这里的沉积物南移并不同程度地覆蓋在地势较低的印度大陆上。这一过程就造成亚洲大陆与邻近的印度大陆等之间的界限变得模糊起来。
    值得指出的是,由非洲大裂谷的形状——裂开的地方呈隆起状态,而远离这一地区的则是相对较低的高低或平原,,我们应该见到,大洋两侧的大陆应该是隆起的山脉或至少是高原,但我们见到的是事实完全相反,大洋中脊两侧的大陆都是低矮的平原,而高原或山脉却存在于相反的方向上——大西洋就是这样。这体现了大陆下岩浆的远离中脊的运动的存在这就是青藏高原、科迪罗拉山脉的产生原因。反过来这一事实的存在证明了上述思想的正确性。
那一被现代地学考察告知的大洋中,存在着大面积的、规模惊人的、而且是全球性的“海底扩张”;但同时,在所有已发生剧烈海底扩张的大洋中,那海底上(即洋盆中)却又都遗留有大片的、年代久远的、性属大陆型构造的地壳残块。若是大洋板块推动大陆板块整体运动,这些遗留在大陆后边的残片是怎样形成的?我们知道,在威尔逊回圈中,大洋板块表面上的沉积物都被带到了发生板块俯冲的海沟处了,怎能在大洋板块中残留有大陆板块那?
这体现了是大陆板块的隆起断裂产生碎块并最终导致板块的产生与运动,破碎的大陆可能随时散落在后面溢出的岩浆并最终镶嵌在大洋板块中。
    我们看如下的事实:
    大洋中有没有裂解、沉没的大陆残块?A. Nur等(1982 )对此已经做了回答。在 V.E.Khain(1981)和 Yu.G.Leonov、V. E.Khain (1982)主编的世界大地构造图上,北大西洋中的罗卡尔洋底高原、印度洋中的塞舌耳-马斯克林洋底高原、西南太平洋新西兰岛两侧的洋底高原等等,已被肯定地描绘成大陆裂解沉没后的残块。
此外,在南海有西沙、南沙、中沙等残余陆块,其中西永一井的变质岩岩心同位素年龄为1465Ma(任继舜等,1984);在日本海的郁陵岛上有年龄为2729Ma的斜长片麻岩、2231-1983 Ma的混合岩和花岗片麻岩,在大和海岭上有古生代和中生代花岗岩(197—200Ma)(M.Minatoet-aI.,1985);在鄂霍次克海海底挖掘出大量片麻岩、花岗岩、结晶片岩的岩样(Б.И.Василевидр.,1984),在濒临该海盆的堪察加半岛西部有950-870Ma的镁铁岩(L.I.Krasnyet aI.,1984)。这些事实证明,西太平洋的边缘海盆均是在大陆地壳的基础上形成的,是大陆裂解、沉没的结果。
    在印度洋也是一样,除本身拥有的巨大X形张性洋脊系统而外,其被X形洋脊分割的东、南、西、北四个分区海盆中,还普遍于边缘接触带上存在着明显的大陆地块断裂、沉陷迹象。在东海盆,这一迹象,表现为发生在澳大利亚西部边缘伸入海底的一圈宽约700-800公里的寒武纪后断陷带。在北海盆,表现为存在于阿拉伯半岛东南海岸及伊朗海岸附近、约与海岸平行的两道海底垄岗。在西海盆,表现为分布在广大范围,构成整个西海盆主要地形骨架,并大致与非洲东南海岸平行的两道巨大海底垄岗和一道海底隆起。其第一道垄岗上,耸立著马达加斯加岛、法夸尔群岛及阿尔布拉群岛等;第二道垄岗上,耸立著塞舌耳群岛、信天翁岛、毛里求斯岛及留尼旺岛等。在马达加斯加岛的西南侧同非洲南端之间,便横陈著所说的海底隆起,其隆起走向,也大致与非洲东南海岸平行。而在南海盆,这一断裂、沉陷迹象,则较多表现于克尔葛籣海底高原以东的地区。在该地,洋底首先显出地形上的强烈破碎形态,接着在南极洲大陆裙外缘,于        2400-3300米深度上,出现许多高60-100米的海底垄岗,并和断层阶地交替出现。调查还显示,类似地形并见之于南极洲大陆裙基部的许多测深断面上。
    在60年代实施的深海钻探计画(DSDP),曾在大西洋中脊钻到好几处元古宙和古生代剖面(38 和43 航次的334、386、387钻孔)。其中最闻名的元古宙岩区之一,是北纬45°的鲍尔德山。该山全部由距今16.9-15.5亿年的花岗岩构成,并被年龄为7.85亿年的镁铁质岩墙所侵入。全山长13公里,宽5公里,高3公里。
    此外,在大西洋中脊脊部和两侧还发现了若干含化石的古生代和侏罗纪海相岩石露头(Meyerhoff等,1992)。英国剑桥大学的塞奇维克博物馆还展出了采集到的这些重要动物群标本。现在,在大西洋中脊已查明了数百个这类花岗岩产地(Arthur,A.Meyerhoff,全球构造的新概念——颤动构造简介,中国地质矿产资讯研究院,1992。)。
    这些事实证明了上述思想的正确性。
    这些资料在鲜明地告诉人们一件事——大洋中发生的“大面积海底扩张”现象,是真实的,但却不能纳入当代主流理论板块说的理论模式中来作解释。
    因为板块说的“地幔对流→洋脊带分张→板块漂移→海沟带俯冲潜入→地幔流再回圈→洋脊带再分张……”动力学模式,是个不断循环往复的均变论理论模式。这就决定了该模式规定了洋壳的演化必须在洋底的不断更新中进行,即,洋底在地幔流的回圈作用下,以其周期性地在洋脊处新生、海沟处消亡的理论限定,不断被清除掉洋盆中的所有老洋底,更换新洋盆。而且,按其最新的地体说所设定的模式计算,板块的“再旋回”速率为 1.1 亿年一个周期。这就是说,大洋板块一般每隔1.1亿年就得清除一次。
    不仅大自然在大西洋中脊上(留下了十几亿年前鲍尔德山和数百个花岗岩遗存)未被清除,而且,在海沟密布、理应被清除最为积极的西太平洋洋盆中,还于大范围区域内留下了大量古老地块。
    但是若用我们板块在自身重力作用下产生下滑运动,则是很好解释这一现象。大陆板块的小表面是凹凸不平的,在其运动的过程中,会与地下岩浆有不同的阻力相互作用,从而使其可能产生小的裂块分布于大洋板块中。正是阻力的存在,滞后的运动使其断裂出大小不等的碎块并留在了大洋板块之中。这一事实也说明,大陆板块的运动速度,快于大洋板块的运动速度,是大陆版加快的快速下滑才产生了后面岩浆溢出产生后面的大洋板块的。这也否定了地幔对流推动大洋板块运动,而运动的大洋板快又推动大陆板块运动的地幔对流说。
    我们知道,在青藏高原地区存在着一系列走向特定(东西向)的大山脉。如喜马拉雅山脉、冈底斯山脉、昆仑山脉、天山山脉等;这些大山脉,在构造特性上,也都是切割到地球岩石圈底部的深大断裂带;这些大山脉的前身是大地槽(即能存很多水的凹陷带),大山脉自身,它们都是由大地槽转化而来。实际勘探表明,这些大山脉形成后,不存在与其对应的深埋地内的“山根”,山脉根部“呈‘八’字形中空、由岩浆充填”,这实为地内岩浆房上抬造成的。抬升后冷却收缩而产生局部的中空。
    尤其是,这些大山脉的形成,在时间上有一个规律,即:越往北,形成时间越老,越往南,形成时间越新。
这体现了由于大西洋的开裂,地下岩浆溢出造成欧亚板块向其一侧坍塌,倾斜的欧亚板块向东南方向移动的时空顺序!!!
    还有,所有这些大山脉的排列,在空间上也有一个规律,即:越往北,相互间距离越远,排列越疏,越往南,相互间距离越近,排列越紧密;其地壳厚度,随山脉排列的空间规律也呈现一种规律性,即越往南,地壳厚度越厚,越往北则越薄。
    体现了由于印度板块的北移,使得一方面抬升越来越强烈,从而越来越高下面越来越深;另一方面变形过程越来越频繁。
    随大西洋的开裂、漂移的不断发生,太平洋板块地下岩浆不断转移到大西洋板块下,这促进了太平洋板块的下沉;同时,由于其地势越来越低,转动惯量越来越小,其加速了东移的运动速度,使其渐渐脱离欧亚大陆的东侧。这一方面,造成亚洲东侧大陆不断断裂处大陆岛,形成我们知道的第一岛链;另一方面,其西侧溢出的岩浆形成新的大洋板块。见下图。

   
 
    亚洲东侧板块的下沉,造成地下岩浆向西运动,从而造成西部第二次隆起形成山脉。这就是在整个高原的形成中,形成了两个独特的“构造结”——祁连地区“三江构造结”,和“帕米尔构造结”。而且在时间上,祁连三江构造结,先于高原地区所有挤压隆起活动之前产生,帕米尔构造结,在高原所有挤压隆起活动完成之后,最后完成。当然,这一现象的产生还有另一个原因,那就是伴随青藏高原的隆起,其拥有的转动惯量增加,自转速度减缓,从而阻止了西侧板块的向东运动,这样就加速了在其西侧产生隆起。在该两构造结之间出现的那条横贯东西的大构造带——“祁连-昆仑构造带”,在山脉的形成上,还呈现一种“构造活动,自东向西迁移”的特性。即:东边的祁连地区的山脉先隆起,中间的昆仑地区继之,西边的帕米尔地区最后出现隆起,并完成构造运动。青藏高原隆起,东向运动减速也促进了由于太平洋板块东移造成的亚洲东侧的扩张如下图所示。

   

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