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三疊紀以來全球板塊運動概述(三)

2018/09/14   維加斯新聞報
劉文旺

    我們繼續分析:
    值得指出的是,在板塊說問世以後,由於新理論創造了一個地幔對流的新動力機制,於是這便產生了板塊說關於陸-洋起源的新設想。其中,最為板塊說自己稱道的一個模式,為英國著名古地磁學家蘭康(又譯朗肯)提出的“蘭康設想”。
     “蘭康設想”的具體內容是這樣的:
    根據地球的塵埃-星雲假說,地核在整個地球歷史時期成長緩慢。因此,在遙遠的古代,地球核心很小,隨著時間的增長,地核也逐漸增大。當地核還很細小時,地球內部產生的是一個包含整個地幔在內的單一大對流體。在這個時期,升浮到地球表面的輕的地殼物質,在對流作用下便聚集成一個巨大的單一陸地(按:在板塊說的意義上,此時與這一單一陸地對應存在的那一單一大洋,便屬在魏格納拼合復原的“聯合古陸圖”中,與“聯合古陸”對應存在的那一“泛古洋”,也即太平洋的前身)。隨著地核的增長,地幔的厚度就要減小。而且從此不再可能保留單一的大對流體。這樣,就在地幔中形成幾個分離的對流體,這就趨於把單一的大陸拉開,並且被分離的地塊就會由新的對流體帶到對流體往下降的地方。由於地核的進一步增長,對流體就變得更小,因此地塊就可能進一步分裂。
    日本著名學者竹內均等人認為,這一設想“非常巧妙地把新的地球起源學說(指“塵埃-星雲假說”)和地幔對流學說結合起來”,對解釋大陸漂移“提供了一個引人入勝的前景”。
    我認為這個想法太天真了,解決不了任何問題。
     “地幔對流-海底擴張”形成大洋的理論到了太平洋,就束手無策了。太平洋地區的深海鑽探告訴人們:太平洋洋殼,在整體上的實際狀況,是具水平產狀的多層板片結構 (表1)。這與板塊說的理論規定完全相悖。

   
 
    理論悖論,突出地表現在表中所列洋殼第三層的岩體特性上。
    除去第一、第二層的沉積性蓋層,第三層是為大洋本身由岩漿岩形成的地殼。該層地殼結構,不僅不呈站立的書籍樣由豎向岩牆組成,而且表現為大面積的密度一致、地震波走時勻一、岩體產狀為區域性的同薄同厚並呈水準向的板片狀結構,根本觀察不到豎向排列的岩牆帶特徵。這需要解釋!這怎麼解釋?!
    這個事例充分體現了現有板塊理論的錯誤性。
    由於太平洋板塊的相對于亞洲大陸的東移,產生了亞洲大陸各種形式的東向擴張。現存于華北大平原東部,與華北、蘇北斷陷盆地緊挨著的渤海-黃海海灣。就是一個由於太平洋板塊向東運動,加上太平洋板塊南高北低,從大陸上斷裂出的大陸島向東北方向運動。這樣,就造成了亞洲大陸東側一方面斷裂出第一島鏈上的大陸島,並且基本上向東北方向運動(這裡的地勢是南高北低,這裡的板塊在自身重力作用下產生下滑運動);另一方面,在亞洲大陸東側未斷裂出的大陸島——半島都呈逆時針方向旋轉——朝鮮半島、薩哈林島(庫頁島)、堪察加半島等。
    我們再看如下的事實。
    同華北這樣的沉積平原一樣,蘇北平原和江漢平原等都屬新生代中期斷陷盆地成因沉積平原。
    盆地有兩種,一種叫斷陷盆地,一種叫拗陷盆地。顧名思義,所謂“斷陷”就是地殼因橫向拉張而出現斷裂下陷處,如東非裂谷即屬此類型。所謂“拗陷”者,即地殼受到橫向擠壓而形成的彎曲下拗處,如我國鄂爾多斯盆地即屬此成因。兩者的力學性質是不同的。
    在距今5億年前的古生代至 3000 萬年以前的新生代中期,我國臨海的東部地區曾出現持續的張性地殼變動(體現了太平洋板塊東移造成亞洲東側的擴張)。在這場變動中,中國東部出現了三個成扇形向洋排列的活動帶。在其中的一個活動帶上,華北等地出現深大斷裂,進而斷裂帶兩側地塊被不斷拉張,使斷裂帶漸漸擴大為一個可容納許多剝蝕沉積的大盆地。經過漫長時間的沉積搬運,最終使這裡成為一個廣闊巨大的千里平原。
但這些斷陷盆地只張裂接受沉積,而未產生褶皺,所以還不完全像傳統地槽。
    此外, 渤海-黃海海灣(以下簡稱“渤-黃海灣”),位在我國山東半島與朝鮮半島之間,東南方向張口,外接東海和西太平洋。
    西班牙與法國之間的比斯開灣的開裂,大約發生于晚侏羅世(距今1億3500萬年前)。而在早古新世之後(約距今6000萬年前),義大利半島則發生了約45°的順時針旋轉,然後自中始新世(約4500百萬年前)又逆時針旋轉 25°。所有這些“開裂”、“反旋”,都在當時洋殼岩層中留下了地磁正負條帶清晰的“拉張-離散”記錄(按:而且是“扇形拉張-離散”。)。這一資料說明,在地質歷史上,這裡的地質環境是一個張性動力環境,大陸邊緣曾發生過大幅度張裂活動,從而張裂帶兩側陸殼出現地理方位的相對反旋、分離,最終形成為一個巨大的海灣。
    在早古新世之後(約距今6000萬年前),義大利半島則發生了約45°的順時針旋轉,然後自中始新世(約4500百萬年前)又逆時針旋轉 25°。這種運動體現了由於大西洋板塊的開裂造成歐亞板塊下岩漿遠離大西洋方向,向歐亞大陸的東側、南側移動的事實。這一移動一方面產生了阿爾卑斯山脈;另一方面,推動義大利半島發生順時針旋轉450,之後,由於阿爾卑斯山脈的隆起,地下岩漿冷縮,才使得義大利半島在自身重力作用下向回運動,出現於中始新世(約4500百萬年前)又逆時針旋轉 25°。
    當然,這裡還有一個主要的原因,那就是,凹下的地中海擁有較小的轉動慣量,相對於周邊的大陸而言,其本身在伴隨地球的自傳運動中,擁有較快的向東運動速度。這就促成了比斯開灣的產生。
    在我國東部大陸的古地磁考察,也像歐洲比斯開灣與地中海的古地磁考察一樣,發現了大陸邊部地殼的“相對反旋”現象。文獻說:中國東部諸陸塊“均發生過一定角度的旋轉。具體來說,就是:揚子准地台順時針旋轉,中朝准地台逆時針旋轉。這一由地質資料推斷的結果與已經獲得的古地磁資料完全吻合(方大鈞,1987)。”
    當然,伴隨太平洋板塊的東移,造成歐亞大陸下岩漿從這亞洲大陸下向東運動,在形成了亞洲大陸上的盆地的同時,其潛在的衝擊力也造成了揚子地台,“順時針旋轉”;中朝地台,“逆時針旋轉”。
    從此我們不能看出:若要兩地台中位置在上的中朝地台發生逆時針旋轉,位置在下的揚子地台發生順時針旋轉,則便意味著兩地台的東端陸殼,在發生方向相反的離散運動;而這兩地台的東端相接處恰是渤-黃海灣所在地,因此這充分說明了在這一過程中,同上面分析過的歐洲南緣的比斯開灣並不一樣。渤-黃海灣是由兩地台間的地殼分張-裂解-離散形成的。同時,這與地幔對流說指出的地下岩漿向西運動造成太平洋板塊向西擠壓大陸性形成的力學特徵是嚴重不符的。
    我們繼續看如下的事實:
古地磁資料也顯示,中國渤-黃海地區陸殼也如歐洲的比斯開灣一樣,曾發生過海岸兩邊地殼作相對反旋的分張-裂解運動。
    早在上世紀90年代初,中國的地質學家考察發現:今天所見的渤-黃海灣,是由一個規模較小的“古黃海”在漫長的地質年代裡慢慢演變而來(圖1)。而這個“古黃海”,在構造性質上,卻像華北平原一樣,是個陸相的而非海相的沉積盆地。

   
 
    也就是說,在當初(中新世時,距今2000~530萬年間)這裡並未外接海洋接受海洋沉積,系如華北斷陷盆地那樣,只接受從陸殼上剝蝕下來的大陸沉積。可是後來呢?今天我們看到的現實是:該地已不再是陸相構造,由於盆地東端地殼發生了“相對反旋”性質的地殼拉張,故它已如整個中國東部大陸一樣,發生了“向洋開口”的地殼演化,導致大量海水湧入,外接海洋,從而轉化成了規模遠較往日“古黃海陸相盆地”為大的一個大海灣。
    此外,這一資料圖上,還可以看出:該“古黃海”的東側邊界的幾何形態,同右邊離它不遠的朝鮮半島左下端的三角形岸線形態幾乎一樣;再將這一古盆地三角形外凸的東緣岸線,同現今存在於我國山東半島根部同樣是三角形的凹進岸線,兩者間幾何形態十分相似(參見圖1)。這顯示了這一地區擁有相同的外力作用特徵——太平洋板塊相對于亞洲大陸的東向運動,造成了亞洲大陸東側出現坍塌、斷裂。分裂出的板塊形成大陸島在自身的重力作用下,一邊向東倒塌,v 一邊向東北方向運動,未完全斷裂出的半島則發生逆時針方向旋轉。在其後面產生海灣。
    在亞洲大陸的的東側。首先斷裂出的是日本島,其後面產生日本海,在其後是分裂出朝鮮半島其後面產生黃海,現在的山東半島、遼東半島是亞洲大陸出現的的第三次斷裂現象,其後面產生了渤海灣。下一次斷裂可能發生在長白山脈、俄羅斯的錫霍特山脈等。
    在這次日本3.11大地震發生後,日本島東側下沉,同時其東側的太平洋板塊東移、抬升。這體現了日本島從大陸上斷裂出去的運動特徵。或者說,這是日本島從歐亞大陸上斷裂出去過程的延續。其實,在歐亞大陸的東側,也體現出了這裡的板塊整體由於下沉中的太平洋的向東運動,逐漸遠離歐亞大陸。使整個華北平原呈現出西高東低的地勢。亞洲東側的島鏈——堪察加半島、庫頁島、日本島、琉球群島等原本是歐亞板塊的前言部分。由於太平洋快由向西俯衝擠壓到遠離歐亞板塊,使得這裡的大陸邊緣出現斷裂、下沉並隨太平洋板塊的東移而逐漸從歐亞大陸的東側斷裂出去,形成這裡的島鏈系統。
    這一點可以從下圖明顯看出。
    地質學家楊槐做過如下分析:
    當我們依(圖2)中畫下的“岸線遷移箭頭”所示路線,將朝鮮半島下端作一遷移,則該半島便將與我國山東半島合攏,整個黃海便將會消失。

   
 
    仔細研究了渤-黃海灣,發現海灣兩側的岸線幾何線條,同世界上許多海灣(如亞洲波斯灣、紅海-亞丁灣,歐洲比斯開灣、波羅的海海灣等)一樣,有著許多幾何對應性。同大西洋兩側大陸的相似形得到大陸漂移類似,我們將渤-黃海岸線拿來試作拼合。結果,在考慮到該地原處拉張應力場,地殼已發生一定拉張變形,而需對渤-黃海周邊陸殼稍作壓縮調整後,竟將海灣兩邊大陸拼到了一起,渤-黃海消失了。
    接下來,我看拼合後該地區的東緣岸線,同日本列島的西緣岸線之間,也存在很好的幾何對應性。便又依同一原則,對日本列島進行適當壓縮調整。結果,又使日本拼上了亞洲東緣,日本海消失。
    對日本列島,按要求作南北向的適當壓縮調整後,將其作如圖的“與中國大陸浙江-福建地段陸殼首先拼接”,然後再“逐步關閉渤-黃海灣”,這樣的一種陸殼拼合復原方式,只是為了說明該地區如今分散的這些大陸型地殼本身,相互間存在著一種“可以拼合”的幾何對應性,而非表示它們當初發生分張-裂解-離散時的實際先後次序。
    從其拼合過程中顯示的那麼多陸殼幾何形態吻合性看,似乎,這段名叫“日本列島”的大陸島從是大陸地殼上的剝離產生的。不過,倘若這“剝離”真要是拼合圖所示那般在自然界中發生過,那麼,導致中國東部大陸作如渤-黃海灣這樣陸殼分張、裂解、離散,及如日本列島從大陸邊部剝離、運移的根本原因是什麼呢?其發生如此演化的作用力,是源於中國大陸自身?還是別的什麼地方?還有沒有其它的地學考察資料來予佐證?
    這個問題問得非常好,我們對這個問題的解釋也很簡單,那就是:導致中國東部大陸作如渤-黃海灣這樣陸殼分張、裂解、離散,及如日本列島從大陸邊部剝離、運移的根本原因就是太平洋板塊東北地勢低,轉動慣量小,因此,產生兩大板塊的分離運動——太平洋板塊相對于亞洲大陸的東向運動。原本在太平洋板塊的擠壓作用下產生斷裂的亞洲東側,與太平洋板塊的擠壓力處於平衡狀態。當太平洋板塊東移後,失去依託的斷塊便在自身重力作用下從亞洲大陸的東側斷裂出去,並隨太平洋板塊一同東移的同時,由於太平洋板塊北側低,這些斷裂處的大陸島便向東北方向運動。尤其是青藏高原的隆起,造成轉動慣量的增加,青藏高原的東向運動速度減慢,加上本來就慢於太平洋板塊東向運動速度,這樣就產生了太平洋板塊西側有新生的大洋板塊的原因!
    也就是說,現階段,不是太平洋板塊向西擠壓亞洲大陸板塊是指隆起產生山脈,而是相反,亞洲東側大陸依靠著太平洋板塊。由於亞洲大陸板塊地勢高轉動慣量大於太平洋板塊,因此,亞洲大陸的運動滯後於太平洋板塊的東向運動。因此,在這裡就出現了只要海洋中一發生東向運動,則與之相鄰的中國大陸地殼的邊緣就會在自身重力作用下發生一定的張裂、分離、離散運動,同樣的運動、同樣自身重力使其邊緣地帶形成一種形態一致的向大洋方向的擴張活動帶。
2017年11月29 日鳳凰網報導,日本島正在發生地質的偏移。日本島正在一步步往東北方向移動,很可能最終滑入太平洋的海底。若是這樣,必然會讓日本告別地球成為歷史上的過客。
    這體現了伴隨太平洋板塊相對于亞洲大陸向東運動,從歐亞大陸上斷裂出後形成了的大陸島,同時向東同步擴張觀點的正確性。從地質的演化趨勢看,日本島滑入太平洋只是時間問題。
    當然,日本島滑如太平洋可能需要很長的時間,但是,在此過程中會不斷產生強烈的地震、火山噴發。因此,從地質科學的角度看,日本國民應該擁有強烈的抗震救災意識。


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