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三叠纪以来全球板块运动概述(三)

2018/09/14   维加斯新闻报
刘文旺

    我们继续分析:
    值得指出的是,在板块说问世以后,由于新理论创造了一个地幔对流的新动力机制,于是这便产生了板块说关于陆-洋起源的新设想。其中,最为板块说自己称道的一个模式,为英国著名古地磁学家兰康(又译朗肯)提出的“兰康设想”。
     “兰康设想”的具体内容是这样的:
    根据地球的尘埃-星云假说,地核在整个地球历史时期成长缓慢。因此,在遥远的古代,地球核心很小,随着时间的增长,地核也逐渐增大。当地核还很细小时,地球内部产生的是一个包含整个地幔在内的单一大对流体。在这个时期,升浮到地球表面的轻的地壳物质,在对流作用下便聚集成一个巨大的单一陆地(按:在板块说的意义上,此时与这一单一陆地对应存在的那一单一大洋,便属在魏格纳拼合复原的“联合古陆图”中,与“联合古陆”对应存在的那一“泛古洋”,也即太平洋的前身)。随着地核的增长,地幔的厚度就要减小。而且从此不再可能保留单一的大对流体。这样,就在地幔中形成几个分离的对流体,这就趋于把单一的大陆拉开,并且被分离的地块就会由新的对流体带到对流体往下降的地方。由于地核的进一步增长,对流体就变得更小,因此地块就可能进一步分裂。
    日本著名学者竹内均等人认为,这一设想“非常巧妙地把新的地球起源学说(指“尘埃-星云假说”)和地幔对流学说结合起来”,对解释大陆漂移“提供了一个引人入胜的前景”。
    我认为这个想法太天真了,解决不了任何问题。
     “地幔对流-海底扩张”形成大洋的理论到了太平洋,就束手无策了。太平洋地区的深海钻探告诉人们:太平洋洋壳,在整体上的实际状况,是具水平产状的多层板片结构 (表1)。这与板块说的理论规定完全相悖。

   
 
    理论悖论,突出地表现在表中所列洋壳第三层的岩体特性上。
    除去第一、第二层的沉积性盖层,第三层是为大洋本身由岩浆岩形成的地壳。该层地壳结构,不仅不呈站立的书籍样由竖向岩墙组成,而且表现为大面积的密度一致、地震波走时匀一、岩体产状为区域性的同薄同厚并呈水准向的板片状结构,根本观察不到竖向排列的岩墙带特征。这需要解释!这怎么解释?!
    这个事例充分体现了现有板块理论的错误性。
    由于太平洋板块的相对于亚洲大陆的东移,产生了亚洲大陆各种形式的东向扩张。现存于华北大平原东部,与华北、苏北断陷盆地紧挨着的渤海-黄海海湾。就是一个由于太平洋板块向东运动,加上太平洋板块南高北低,从大陆上断裂出的大陆岛向东北方向运动。这样,就造成了亚洲大陆东侧一方面断裂出第一岛链上的大陆岛,并且基本上向东北方向运动(这里的地势是南高北低,这里的板块在自身重力作用下产生下滑运动);另一方面,在亚洲大陆东侧未断裂出的大陆岛——半岛都呈逆时针方向旋转——朝鲜半岛、萨哈林岛(库页岛)、堪察加半岛等。
    我们再看如下的事实。
    同华北这样的沉积平原一样,苏北平原和江汉平原等都属新生代中期断陷盆地成因沉积平原。
    盆地有两种,一种叫断陷盆地,一种叫拗陷盆地。顾名思义,所谓“断陷”就是地壳因横向拉张而出现断裂下陷处,如东非裂谷即属此类型。所谓“拗陷”者,即地壳受到横向挤压而形成的弯曲下拗处,如我国鄂尔多斯盆地即属此成因。两者的力学性质是不同的。
    在距今5亿年前的古生代至 3000 万年以前的新生代中期,我国临海的东部地区曾出现持续的张性地壳变动(体现了太平洋板块东移造成亚洲东侧的扩张)。在这场变动中,中国东部出现了三个成扇形向洋排列的活动带。在其中的一个活动带上,华北等地出现深大断裂,进而断裂带两侧地块被不断拉张,使断裂带渐渐扩大为一个可容纳许多剥蚀沉积的大盆地。经过漫长时间的沉积搬运,最终使这里成为一个广阔巨大的千里平原。
但这些断陷盆地只张裂接受沉积,而未产生褶皱,所以还不完全像传统地槽。
    此外, 渤海-黄海海湾(以下简称“渤-黄海湾”),位在我国山东半岛与朝鲜半岛之间,东南方向张口,外接东海和西太平洋。
    西班牙与法国之间的比斯开湾的开裂,大约发生于晚侏罗世(距今1亿3500万年前)。而在早古新世之后(约距今6000万年前),义大利半岛则发生了约45°的顺时针旋转,然后自中始新世(约4500百万年前)又逆时针旋转 25°。所有这些“开裂”、“反旋”,都在当时洋壳岩层中留下了地磁正负条带清晰的“拉张-离散”记录(按:而且是“扇形拉张-离散”。)。这一资料说明,在地质历史上,这里的地质环境是一个张性动力环境,大陆边缘曾发生过大幅度张裂活动,从而张裂带两侧陆壳出现地理方位的相对反旋、分离,最终形成为一个巨大的海湾。
    在早古新世之后(约距今6000万年前),义大利半岛则发生了约45°的顺时针旋转,然后自中始新世(约4500百万年前)又逆时针旋转 25°。这种运动体现了由于大西洋板块的开裂造成欧亚板块下岩浆远离大西洋方向,向欧亚大陆的东侧、南侧移动的事实。这一移动一方面产生了阿尔卑斯山脉;另一方面,推动义大利半岛发生顺时针旋转450,之后,由于阿尔卑斯山脉的隆起,地下岩浆冷缩,才使得义大利半岛在自身重力作用下向回运动,出现于中始新世(约4500百万年前)又逆时针旋转 25°。
    当然,这里还有一个主要的原因,那就是,凹下的地中海拥有较小的转动惯量,相对于周边的大陆而言,其本身在伴随地球的自传运动中,拥有较快的向东运动速度。这就促成了比斯开湾的产生。
    在我国东部大陆的古地磁考察,也像欧洲比斯开湾与地中海的古地磁考察一样,发现了大陆边部地壳的“相对反旋”现象。文献说:中国东部诸陆块“均发生过一定角度的旋转。具体来说,就是:扬子准地台顺时针旋转,中朝准地台逆时针旋转。这一由地质资料推断的结果与已经获得的古地磁资料完全吻合(方大钧,1987)。”
    当然,伴随太平洋板块的东移,造成欧亚大陆下岩浆从这亚洲大陆下向东运动,在形成了亚洲大陆上的盆地的同时,其潜在的冲击力也造成了扬子地台,“顺时针旋转”;中朝地台,“逆时针旋转”。
    从此我们不能看出:若要两地台中位置在上的中朝地台发生逆时针旋转,位置在下的扬子地台发生顺时针旋转,则便意味着两地台的东端陆壳,在发生方向相反的离散运动;而这两地台的东端相接处恰是渤-黄海湾所在地,因此这充分说明了在这一过程中,同上面分析过的欧洲南缘的比斯开湾并不一样。渤-黄海湾是由两地台间的地壳分张-裂解-离散形成的。同时,这与地幔对流说指出的地下岩浆向西运动造成太平洋板块向西挤压大陆性形成的力学特征是严重不符的。
    我们继续看如下的事实:
古地磁资料也显示,中国渤-黄海地区陆壳也如欧洲的比斯开湾一样,曾发生过海岸两边地壳作相对反旋的分张-裂解运动。
    早在上世纪90年代初,中国的地质学家考察发现:今天所见的渤-黄海湾,是由一个规模较小的“古黄海”在漫长的地质年代里慢慢演变而来(图1)。而这个“古黄海”,在构造性质上,却像华北平原一样,是个陆相的而非海相的沉积盆地。

   
 
    也就是说,在当初(中新世时,距今2000~530万年间)这里并未外接海洋接受海洋沉积,系如华北断陷盆地那样,只接受从陆壳上剥蚀下来的大陆沉积。可是后来呢?今天我们看到的现实是:该地已不再是陆相构造,由于盆地东端地壳发生了“相对反旋”性质的地壳拉张,故它已如整个中国东部大陆一样,发生了“向洋开口”的地壳演化,导致大量海水涌入,外接海洋,从而转化成了规模远较往日“古黄海陆相盆地”为大的一个大海湾。
    此外,这一资料图上,还可以看出:该“古黄海”的东侧边界的几何形态,同右边离它不远的朝鲜半岛左下端的三角形岸线形态几乎一样;再将这一古盆地三角形外凸的东缘岸线,同现今存在于我国山东半岛根部同样是三角形的凹进岸线,两者间几何形态十分相似(参见图1)。这显示了这一地区拥有相同的外力作用特征——太平洋板块相对于亚洲大陆的东向运动,造成了亚洲大陆东侧出现坍塌、断裂。分裂出的板块形成大陆岛在自身的重力作用下,一边向东倒塌,v 一边向东北方向运动,未完全断裂出的半岛则发生逆时针方向旋转。在其后面产生海湾。
    在亚洲大陆的的东侧。首先断裂出的是日本岛,其后面产生日本海,在其后是分裂出朝鲜半岛其后面产生黄海,现在的山东半岛、辽东半岛是亚洲大陆出现的的第三次断裂现象,其后面产生了渤海湾。下一次断裂可能发生在长白山脉、俄罗斯的锡霍特山脉等。
    在这次日本3.11大地震发生后,日本岛东侧下沉,同时其东侧的太平洋板块东移、抬升。这体现了日本岛从大陆上断裂出去的运动特征。或者说,这是日本岛从欧亚大陆上断裂出去过程的延续。其实,在欧亚大陆的东侧,也体现出了这里的板块整体由于下沉中的太平洋的向东运动,逐渐远离欧亚大陆。使整个华北平原呈现出西高东低的地势。亚洲东侧的岛链——堪察加半岛、库页岛、日本岛、琉球群岛等原本是欧亚板块的前言部分。由于太平洋快由向西俯冲挤压到远离欧亚板块,使得这里的大陆边缘出现断裂、下沉并随太平洋板块的东移而逐渐从欧亚大陆的东侧断裂出去,形成这里的岛链系统。
    这一点可以从下图明显看出。
    地质学家杨槐做过如下分析:
    当我们依(图2)中画下的“岸线迁移箭头”所示路线,将朝鲜半岛下端作一迁移,则该半岛便将与我国山东半岛合拢,整个黄海便将会消失。

   
 
    仔细研究了渤-黄海湾,发现海湾两侧的岸线几何线条,同世界上许多海湾(如亚洲波斯湾、红海-亚丁湾,欧洲比斯开湾、波罗的海海湾等)一样,有着许多几何对应性。同大西洋两侧大陆的相似形得到大陆漂移类似,我们将渤-黄海岸线拿来试作拼合。结果,在考虑到该地原处拉张应力场,地壳已发生一定拉张变形,而需对渤-黄海周边陆壳稍作压缩调整后,竟将海湾两边大陆拼到了一起,渤-黄海消失了。
    接下来,我看拼合后该地区的东缘岸线,同日本列岛的西缘岸线之间,也存在很好的几何对应性。便又依同一原则,对日本列岛进行适当压缩调整。结果,又使日本拼上了亚洲东缘,日本海消失。
    对日本列岛,按要求作南北向的适当压缩调整后,将其作如图的“与中国大陆浙江-福建地段陆壳首先拼接”,然后再“逐步关闭渤-黄海湾”,这样的一种陆壳拼合复原方式,只是为了说明该地区如今分散的这些大陆型地壳本身,相互间存在着一种“可以拼合”的几何对应性,而非表示它们当初发生分张-裂解-离散时的实际先后次序。
    从其拼合过程中显示的那么多陆壳几何形态吻合性看,似乎,这段名叫“日本列岛”的大陆岛从是大陆地壳上的剥离产生的。不过,倘若这“剥离”真要是拼合图所示那般在自然界中发生过,那么,导致中国东部大陆作如渤-黄海湾这样陆壳分张、裂解、离散,及如日本列岛从大陆边部剥离、运移的根本原因是什么呢?其发生如此演化的作用力,是源于中国大陆自身?还是别的什么地方?还有没有其它的地学考察资料来予佐证?
    这个问题问得非常好,我们对这个问题的解释也很简单,那就是:导致中国东部大陆作如渤-黄海湾这样陆壳分张、裂解、离散,及如日本列岛从大陆边部剥离、运移的根本原因就是太平洋板块东北地势低,转动惯量小,因此,产生两大板块的分离运动——太平洋板块相对于亚洲大陆的东向运动。原本在太平洋板块的挤压作用下产生断裂的亚洲东侧,与太平洋板块的挤压力处于平衡状态。当太平洋板块东移后,失去依托的断块便在自身重力作用下从亚洲大陆的东侧断裂出去,并随太平洋板块一同东移的同时,由于太平洋板块北侧低,这些断裂处的大陆岛便向东北方向运动。尤其是青藏高原的隆起,造成转动惯量的增加,青藏高原的东向运动速度减慢,加上本来就慢于太平洋板块东向运动速度,这样就产生了太平洋板块西侧有新生的大洋板块的原因!
    也就是说,现阶段,不是太平洋板块向西挤压亚洲大陆板块是指隆起产生山脉,而是相反,亚洲东侧大陆依靠着太平洋板块。由于亚洲大陆板块地势高转动惯量大于太平洋板块,因此,亚洲大陆的运动滞后于太平洋板块的东向运动。因此,在这里就出现了只要海洋中一发生东向运动,则与之相邻的中国大陆地壳的边缘就会在自身重力作用下发生一定的张裂、分离、离散运动,同样的运动、同样自身重力使其边缘地带形成一种形态一致的向大洋方向的扩张活动带。
2017年11月29 日凤凰网报导,日本岛正在发生地质的偏移。日本岛正在一步步往东北方向移动,很可能最终滑入太平洋的海底。若是这样,必然会让日本告别地球成为历史上的过客。
    这体现了伴随太平洋板块相对于亚洲大陆向东运动,从欧亚大陆上断裂出后形成了的大陆岛,同时向东同步扩张观点的正确性。从地质的演化趋势看,日本岛滑入太平洋只是时间问题。
    当然,日本岛滑如太平洋可能需要很长的时间,但是,在此过程中会不断产生强烈的地震、火山喷发。因此,从地质科学的角度看,日本国民应该拥有强烈的抗震救灾意识。


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