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1、第卷第期祷望二场然,年月,太平洋岛弧的形成和成矿带李鸿业全球地质构造格局和总应力场地球表面水陆的分布,在早期往往认为是固定的,只是在魏根纳发现东西大陆有过漂移之后,才知道在三登纪只有一个太平洋和一个 泛大陆。那时,南极洲和其以哟 各硅铝壳大陆南美、非洲、印澳洲是连在一起的,这已为南北大陆都发现两栖动物水龙兽和陆生袋鼠化石所证实。琅犬南洋海不是南北大陆间的向背漂 移,而是南北挤压拗陷,这已为南极安第斯褶皱山弧和岛弧的存在所证明尽管褶皱山系大部分被海下基性岩流所搜盖,但在开普山海域仍可看到部另睡韦向摺皱群。北极盆和南极一样,原是高出水面的硅铝壳大陆,后来下沉了,从而南北极之间都有大陆连系。现在硅镁
2、壳满包地搜表面,而包着硅镁劳 拍 勺硅铝壳,则好象被雕透了三个裂口的壳笼。这个裂口就是太平洋、大西洋、印度洋,大洋槽乃是硅铝壳裂口中出露的硅镁壳窗。这样就形成了经向的美洲大陆殊欧非大陆瓣、亚澳大陆瓣印度地块和澳洲地块在海下有纬向古褶皱连系在一起了,与上述三个大洋交替排列。众多事实证明,美洲大陆瓣和欧洲大陆瓣之间,非洲与印、澳之间,是后来分裂、漂移开来的。太平洋也不例外,它可能是最早的大陆分眺因此,地球表层原是满包硅铝壳的,而这些破裂又意味着地球曾有过膨胀,故有人提出了“地球膨胀”说 李四光认为,在地球自转离心力的切线分力作用下,地壳向赤道方向挤压,于是就构成了地壳构造运动的总应力场。而横贯各大
3、陆神为翻 阳 勺北半球北陆褶皱带特提斯和南洋褶皱带,正是处于这种南北挤压之中。值得注意的是,除喜马拉雅在第三纪上升外,其他大都是挤压拗陷褶皱,加勒比海、地中海、南洋海都是如此以此为界,地球表面除了南极洲外,又分出北美、南美、欧洲、非洲、亚洲、印澳六个梯形大陆块,这和现今的洲际划分大体一致。它体现了球体壳层的几何破裂特征。根据以上大地构造图案,如果把大洋裂口合并上,再把纬向摺皱拉伸,在体积不变的情况下,岂不恢复了地球是长球体的本来面貌这种可能性已为天文学的进展所证明。如图所示,火星的火卫和火卫的卵形体形态,实际上就是地球初期形态存】写腻火星的中高纬度之所以以两极为中心形成强戴哟月袱摺皱,实际上意
4、味着它和地球同样是来自长球体图。图卯球形天体火里的卫里火卫一左和火卫右既然地壳是包在地梭上的,地球基本上又是圆的,那么为什么会出现赤道轴膨胀、极轴压缩的矛盾情况呱这只能解释为地球是来自长球依在逐步转向圆球体的过程中,因赤道轴扩大而出现张裂口,因极轴缩短而出现纬向褶皱。这种纬向的巨大褶皱不是褶皱隆起,而是摺皱拗陷这也只有在由长球体的小经线弧度向口球体的大径线弧度即地球水圈弧度的过渡中才能实瑰同时在挤压挠曲张裂、断陷沉降、摺皱回返的反复运动中,形成造山构造运动旋回即地抽运动旋回。压挠曲的结果。可见,两极挤压是地球动力的总应力场,它贯穿于地球整个地质构造运动史的始终,由此派生出众多的全球性地质地理事
5、件。太平洋岛弧和太平洋成矿带的形成,即与两极降压有关。新亚洲地质构造特征火且衰面构遗明且地受两极挤压,两极和中纬度纬向抽皱发育,右上郁有巨型剪切断扭这种极轴缩短、赤道轴扩大的过程,正如两极挤压说所提出的,除地球自转的离心力甩动起作用外,由于原来长球体形态和地球内部处于塑性状态,两极高出郁分的物质必然向中心和低处的赤道方向重力挤压与裸动,从而必然带动砚于其上的地壳作南北相向挤压,形成全球性澎】挤压总应力场。这就是地质历史上地壳构造运邀哟总内容。地球转为圆球体后,极相重力挤压作用即消失,但由于地球 自转离心力的作用,加之两极地怪有较多的密度大的物质引曳下沉,致使地球又向偏椭形发展,两极挤压仍在挂缘
6、据报道,大西洋每年在以英寸的速度扩大的同时,太平洋西岸的澳大利亚和太平洋东岸的北美,也以英寸的速度扩大。在大陆内部如北美格兰德河裂谷以每年毫米的速度加宽。这是赤道轴仍在扩大的结果。又如加利福尼亚半岛每年以英寸的速度、珊士以每年毫米的速度南北编小阿尔卑斯山每年以走米的速度在挤压高起,这些都说朋南北挤压运动仍在进行。低纬度的近纬向裂谷如红海裂谷以每年奄米的速度在张裂,这是两极挤地球由长球体到圆球体的形态调整是渐变的,也有象加里东、海西、阿尔卑斯构造运动那样的演变。无其是阿尔卑斯的变革最为突出,它完成了地球从长球体到圆球体的过渡,同时出现了许多显著的变化。例如,在该期运动之前的三且纪地球处于泛大陆状
7、态,大西洋、印度洋尚未出现,但纬向的北陆摺皱带、南洋摺皱带、经向大西洋摺皱带后来被撕裂成大西洋和乌拉尔摺皱带已形成井字状构造格恳这些摺皱带是摆动性的有时出现硅铝壳浅海,有时又连成陆地当经向海消失时就形成了劳亚古袖和冈瓦纳古陆图。此时岛弧还未形成,也无弧内海大陆硅铝壳可能部分伸延至浅海,甚至在马里亚纳还有硅铝壳,因此,亚洲硅铝壳的边缘可能从马里亚纳,经密克罗尼西亚到斐济而后转到新西兰东缘。这就是古亚洲的面魏但到阿尔卑斯构造运动结束时,断亚洲的情况则大不相同。例如曰三纪时栩解半岛和岛弧带位一中朝地台一扬子地台一加里东祖皱区一海西摘皱区中、新生代的亚洲地质构造仍继承了来自北方的挤压,迫使地壳向赤道方
8、向褶皱推移。在燕山期挤压褶皱前缘由秦岭向西藏发展,在喜山期又推移到喜马拉雅,使喜马拉雅海退出,形成了青藏高原。西藏原是菱形断块,但由于地壳薄、地势低,一直处于冒地槽沉积,特别是面对地壳较厚的印度地块公里,不能长驱南下,反而由于南极北挤,产生了很多褶皱,使印度地块北进公觅按现在西藏南北宽度公里、厚度一公里计算恢复原来西藏地壳厚度则为公里。也就是说,西藏地块南北距离的缩短,是以褶皱垂直加厚来实现的。可是亚洲东部,由于有开放的太平洋,是以形弯曲和扇形岛弧方式缩短海岸线经距的。由于印度地块北上东挤,又把纬向的喜马拉雅褶皱东段转化为南北向横断山褶皱方向。它作为印度、澳大利亚陆块边缘褶皱带而南下,到印尼才
9、恢复为纬向图,在双岛 苏拉威西岛和哈马默立岛附近与西太平洋褶皱带相垂交。印澳陆块的相对北推不是弧立的,而是南半球各陆块间的联合行动。即由于非洲陆块的北进,形成了地中海阿尔卑斯褶皱南美陆块的北进,形成了加勒比海褶皱。后两个陆块的北缘,与印度地块一样,原在印尼纬线,故阿尔卑斯摺皱甚为强烈,形成了辗掩体构造。在纬向褶皱发展的同时,还产生了对大陆边缘的侧挤,并由西向东发展。如亚洲大陆边缘在中生代、岛弧在新生代,摺皱运动都很强烈,于是形成了兴安、太行、雪峰褶皱隆起带,锡霍特、长白、胶东、浙闽褶皱隆起带,以及岛弧褶皱隆起带。褶皱隆起使地壳加厚成刚体山系,相邻的褶皱中间地带属于洼地,地壳较薄而脆弱图,。在产
10、生纬向摺皱的同时,出现了经向张裂构造,规模最大的要算是大西洋、印度洋张裂,尽管挤压张裂一直被经向大洋所吸收在大陆内部也出现不同程度的张魏在阿帕拉契亚到太平洋西岸的地质剖面中有个侵入体实际上大都是经向张落拍勺 所在处格兰德河谷也由此而来。大洋经向中脊也是南北挤压产生的经向张裂纬向中脊是挤压挠曲纬向张裂大洋中脊之所以不象东西大陆那样大规楷功张乃是因为洋图西太平洋岛弧系和纬向栩皱弧系的 关系一班达旋润一月卑斯麦旋涡一斐济旋润壳比硅铝壳出露较晚,且破裂不久地球即进入圆球体的缘故。在太平洋大陆边缘,迭加了平行于海岸的平移断裂群,而以西岸北东走向的邦庐断裂和东岸北西走向的圣安德列斯断层最为有名两者遥遥对称
11、。徐嘉炜认为,郊庐大断裂在侏罗纪以前即已存在但不是平移,而是垂直差异运动,即张裂运动,从晚侏罗世开始北西盘 向南西错动了公里。圣安德列斯断层从白奎纪开始北东盘向东南错动了公里两者相了以这表明它们同是来自北极的挤压分力作用的结果。在郑庐断裂两侧,有很多类彻的平行断裂,其错动方向相同这也表明了西伯利亚地块在大陆内部的南挤。如图、所示,沿前述由西向东的波状褶皱隆起东翼根部切割有银川一目戒都大断裂,兴安、太行、雪峰大断裂,亚洲东缘大断裂它们与纬向的蒙古构至于磁异常年龄条带乃是基性岩多次喷发时面积的收缩边。造带包括天山一阴山、昆仑秦岭构造带相交叉,分割出来许多断块群于是出现了呼伦一巴音和硕、鄂尔多斯和四
12、川等西斜列断块群,以及东北、华北、江汉等东斜列断块群。在中生代,上述断块盆地大都沉积了侏罗一白里纪地层。到新生代,除西斜列断块群隆起停止沉积外,其他断块接着沉积了第三纪地层同时伴有强烈的火山活动。此时,西部的塔里木柴达木准噶尔等菱形断块盆地,在四周挤压褶皱隆起过程中也有中、新生代沉积。从石油勘探得知冲积平原下面的这些斜列断块盆地,在东西方向上是由连续拉动的阶段状断块群组成的图、。东西断块之间大都被东倾“的正断层所分割。故各级断块的西端边沉陷、边沉积,东端边上升、边侵蚀,因此沉积层西厚东薄整个斜列盆地沉积物所及范围也因之偏西。断块内部诸如华北断块那样的次一级断块图,在太行山到邦庐断裂之间就有五个
13、这样次一级的构造,甚至还有更次一级。 含图岛弧形成过程示愈图一从加里东期起。由于两极挤压和侧挤,形成 了平行于太平洋海岸的波状楷皱一由于两极挤压对摺皱的推挤形成了摺皱弧并成为刚体推进和弧内拉张一 平面图示上述挤压与拉张的关东 组组组组组组组组组组组组组嘉嘉了了盆盆盆 篡篡篡篡澎澎澎 罐罐罐罐罐罐罐罐踌踌踌踌踌踌踌踌圈圈圈圈圈圈圈卜,户户圈圈圈 亏亏亏亏亏亏亏亏亏亏亏亏亏黑黑黑黑奋二口口口口口口口口口口仁仁仁仁仁仁仁仁仁仁 声声圈圈圈 五五五五五一 众众众众圈一海相沉积生一生一义一人久二直刃万一恤一团,口,团口口口。团中、新生代时期中国 大陆的沉积类型据李廷栋一海相沉积一一新生代盆地沉积。一中、
14、一中生代盆地沉积一含火山岩盆地一深断裂新生代盆地沉积的。随着阶段状拉动,由西向东地壳厚度愈来愈薄,太北如四川西部为公里未受拉伸,原是褶皱加厚,、成都为公里代表西斜列断块厚度,嫩江、江汉为公里代表东余巨组断块厚度,锡霍特、朝鲜、浙 闽 为一公里代表陆边褶皱隆起厚度旧本海中央洼地为一公里代表斜列海盆厚度旧本岛弧达多公里代表岛弧褶皱隆起厚度。原京, 一二口 太触解 林,大那侣盆中、坊圈安凹陷众冬 分笛凸侣用盛凹陷沧丢 召,、北大滋一凹阳记宙胶口肥嘴,图华北盆地北部区城构造横剖面示愈图据华北油田资料缩编值得注意的是,有些断裂系统是双倾式的,和前述阶段状断块同属张性构造。开始时它们都不是斜向剪切断裂,而
15、可能是南北挤压的经向张裂,故侏罗纪前只见差异运动,没有平移。随着赤道轴的扩大和两极挤压,海岸线随之由原来的经向转为斜向,此后由于西伯利亚地块的挤压而转为平移断层。可见,郑庐断酬如有张裂、又有压扭。分割上述斜列断块群的纬向构造带极为复杂,既有冲断层和褶皱,又有挠曲、张裂和断陷,体现了南北挤压作用是反复进行的。如哪尔多斯北端五原纬向地堑和南端渭河纬向地堑,经王景明研究,证明是挤压、挠曲、张裂断陷,所以粤陈多斯地块在接受中生代沉积之后,在南北挤压上升过程中长期受到侵蚀类彻狗情况还见于黄海南部,从图所列的剖面图上可以看出,两端是地堑式断陷,中间的第三纪断块则呈挠曲隆起状态,并受到剥愧东北断块松辽盆地则
16、是另外一种形式,其东北缘的大顶山关山构造带,是由一系列逆断层群组成的致使奥晦一志留纪地层逆冲于白里系之上,直观地表现了南北挤压。在南北挤压过程中,张性构造是不断发展的,而以喜山期为高峰,这就是岛弧构造和弧后海盆构造的出现以西太平洋为例,北半球有阿留申弧、勘察力卜一千岛弧、日本弧、琉球弧、菲律宾弧,统称亚洲岛弧群见图。南半球则有伊里安、新西兰弧,经南洋坎贝尔、斯特季群岛与罗斯海西岸相连,称澳洲岛弧群。这些岛弧的弧后盆地,与斜列断块盆地很相下比如图所示,哪霍次克海对应东北断块,日本海对应华北断块,东海对应江汉断瑰和大陆一样这些海盆内部也有中生代和第三纪沉积层,除有一部分海相第三纪地层和大量火山沉积外大都是陆源沉积,如和泉砂岩就是一例,这说明日本、朝鲜、萨哈林从侏罗纪到第三纪没有海相沉积,而是连在一起的陆地大陆断块的勘探证明这里有中、新生代的石油物质沉积,而原为陆地的现今的海盆,同样有成油条件,从而成为找油的前提。截海七并彩花式岛弧的形成图南截海北部盆地地质剖面示 意 图笔者认为,岛弧构造是地球形态演化和两极挤压对岛弧的形成至今说法不一岛弧是来自西部大
