海洋的新生和大洋的消亡

海洋的新生和大洋的消亡

海洋的胚胎期和幼年期

板块构造学说认为，板块的驱动力是地幔对流。岩石圈沿薄弱地带张裂形成的大裂谷，无论是在大洋地壳，还是在大陆地壳都有分布，其分布是全球性的。加拿大学者威尔逊提出，大洋盆地的演化呈现为张开和闭合的发展旋回，两陆相遇而洋盆闭合，两陆间张开而产生洋盆，一些大洋刚刚新生出来，另一些大洋则收缩闭合消亡。我们的地球表面就是由若干变动着的洋盆和移动着的大陆组成。

1.大洋发育的胚胎——东非大裂谷。

东非大裂谷是世界陆地上最长的裂谷系，它分为东西两支。它的东支由希雷河河口起，经马拉维湖向北纵贯东非高原中部和埃塞俄比亚高原中部至红海北端，并再向北延伸到西亚的死海—约旦河谷地，全长6400千米。它的西部由马拉维湖西北端起，经坦噶尼喀湖、基伍湖、爱德华湖、艾伯特湖至尼罗河河谷，长约4000多千米。

非洲东部的大裂谷由几条纵穿南北的断层组合连成一体，形成了狭长而深陷的谷地。裂谷深达2000千米，宽30～300千米，两侧有高角度的正断层形成的陡壁及高峻的火山峰，谷地内发育了一系列洼地、盆地和深陷的湖泊。湖泊狭长深邃，如坦噶尼喀湖、马拉维湖等。坦噶尼喀湖长720千米，宽48～70千米，深达1435米;马拉维湖的东岸因断层引起的地形错动竟达2000千米。

这些大裂谷仿佛地壳被撕裂一般，它们是地壳上最活跃的地方，岩浆沿着大裂谷两侧的断层上升，喷出玄武岩质熔岩，乞力马扎罗山、肯尼亚山等就是这样形成的。乞力马扎罗山海拔达5895米，肯尼亚山海拔达5199米。裂谷内火山、温泉众多，地震和火山活动频繁，这里的确是地幔对流上升、岩石圈开裂的地方。根据卫星测量，裂谷每年加宽几毫米至几十毫米，而且有时会加速扩张。有的科学家认为，两亿年后，东非大裂谷将“分娩”出一个新的大洋。

2.幼年期的海洋——红海和加利福尼亚湾。

非洲大裂谷的北部与红海和亚丁湾相通，红海和亚丁湾细长，处于非洲大陆和阿拉伯半岛之间。红海南北长2253千米，东西最宽仅306千米，深达3039米。亚丁湾东西长880千米，湾口宽480千米，深达4525米。

红海和亚丁湾的中轴线为中央海槽，是一个发育深邃的V形裂谷，裂谷大多深1500米以上，宽20余千米，错开的中脊的断裂带排列有阶梯状转换断层。该地的海底不是常见到的大陆型花岗岩质的硅铝层，而是由海洋型玄武岩质硅镁层组成。裂谷内地壳热流量高，两岸以每年2.2厘米的速度分离，这表明裂谷带位于地球内部地幔物质对流的上升处，地幔物质对流造成岩石圈上拱，陆地在这里被撕裂成两半。

资料研究证明，2000万年前，阿拉伯半岛和非洲大陆曾连在一起，当时并不存在红海和亚丁湾。阿拉伯半岛和非洲大陆的分裂开始于1500万年至2000万年前，由于板块运动的巨大力量促使了它们的分离，并逐渐加宽，形成今日狭窄的幼年期的海洋。

综上所述，人们认为贯穿整个非洲的东部，经过红海、亚丁湾并和亚洲约旦河谷的深断裂连成一体的东非大裂谷系统，将联合组成一个新生的海洋。这个开裂的海洋如果继续下去，非洲大陆将被分成两块，阿拉伯半岛也将分裂，一亿年至两亿年后，这里将是一个浩瀚的新生大洋(图3—6、图3—7)。

图3—6　世界著名的东非大裂谷

美洲大陆的加利福尼亚湾比红海更年轻，它是一个幼年期的海洋。该湾位于北美洲西岸加利福尼亚半岛与大陆之间的墨西哥境内，海湾呈狭长状，长1126千米，宽48～241千米，平均深818米，最大深度为3292米。海湾内中脊轴分布着错开的中脊断裂带转换断层，裂谷内地壳热流量高。约在600万年前，裂谷从加利福尼亚半岛和墨西哥陆缘之间分开后，逐渐形成了目前的加利福尼亚湾，这是一个新生的海洋。

图3—7　东非大裂谷示意图

阿尔卑斯—喜马拉雅造山带

阿尔卑斯—喜马拉雅造山带位于欧亚板块与南部的非洲板块、阿拉伯板块、印度板块之间。阿尔卑斯褶皱山系以阿尔卑斯山脉为中心向东、南、西三面延伸，向西延伸的有比利牛斯山脉，向南延伸的有亚平宁山脉，向东延伸的有喀尔巴阡山脉和巴尔干半岛的一些山脉。阿尔卑斯褶皱山系向东延伸是高加索山脉、伊朗高原北部山脉、帕米尔山结和喜马拉雅褶皱山系。

现在的地中海是古地中海(亦称特提斯海)萎缩后的残余海洋。中生代的地中海东西长12000千米，南北宽达数千千米，南缘濒临印度、阿拉伯、北非。随着印度、阿拉伯、非洲等陆块向北推进，古地中海受到北面欧亚古大陆和南面的冈瓦纳古大陆的强大压力，于是古地中海的洋底沿着北缘的海沟向北潜入欧亚大陆之下。由于洋壳俯冲殆尽，印度、阿拉伯半岛、非洲与欧亚大陆相撞，古地中海海盆逐渐收缩闭合消逝。在南北大陆相互碰撞的地方，岩层挤压、断裂、逆掩、混杂，地壳面积缩小增厚而上拱，上升为高大的褶皱山系，并遗留下大洋洋壳的残迹。

目前的地中海是一个典型的几乎全为大陆包围的复杂的深海盆，它是世界上最大的陆间海，东西长4000千米，南北最宽处1800千米，深达5530米。地中海以意大利半岛、西西里岛至突尼斯北端的水下海岭为界可分为东、西两部分，东地中海较深(4000米)，西地中海较浅(3000米)。

近年来，地球物理研究及深海钻探证明，地中海东西海盆构造不同，东地中海是中生代时古地中海及南部大陆边缘的残留体，西地中海是较年轻的新生代(渐新世以来，中新世中期发展的)边缘型弧后盆地，这些海盆内都有新生代深水沉积层。

学者们认为，现代地中海是残余的特提斯海(古地中海)的一部分。由于非洲板块、阿拉伯板块向北推进碰撞以及其他大小板块不断变化它们的镶嵌关系，从而使地中海产生海岭、海沟、弧后盆地和岛弧。另外，在阿尔卑斯褶皱山系内发现有深海沉积物、海洋放射虫动物化石、高压低温变质岩和高温低压变质岩的双变质带的混杂堆积等。此外，该构造带内的现代构造运动、火山活动、地震活动较为频繁。这些均说明由于板块的直接碰撞，造成了新生代(表3—1)以来古地中海的关闭和阿尔卑斯褶皱山系的升起。

表3－1　新生代的划分

在中国，冈瓦纳古大陆和欧亚古大陆(印度板块和欧亚板块)碰撞的俯冲带在雅鲁藏布江谷地中，这个俯冲带是两个板块的地缝合线。之所以这样说的证据是，印度板块有中生代石炭—二叠纪古冰川遗迹，而欧亚板块缺失;地震的震源分布在向青藏高原倾斜的面上，雅鲁藏布江谷地向青藏高原倾斜的北侧有丰富的地热区;在雅鲁藏布江谷地两个板块接触带上，分布有高压低温变质岩、高温低压变质岩的双变质带的混杂堆积;喜马拉雅山的地层中，发现了只有南半球澳大利亚等地生活的舌羊齿古植物，除印度外，亚洲没有发现，此外，古地磁、地壳热流量等资料也能证明上述观点。

根据我国青藏高原近年来的地球物理和地质的研究，喜马拉雅山以北的一系列东西向山地，从北向南的年代依次由老变新。昆仑山是印支海西构造带，喀喇昆仑—唐古拉山是燕山中期构造带，冈底斯山是燕山晚期构造带，喜马拉雅山是新生代构造带。每个构造带都是因印度板块和欧亚板块向北漂移，并与欧亚板块相撞拼合而成。它们的年代排序说明，中生代以来印度板块就向北漂移并与欧亚板块碰撞，产生强大的挤压力而形成高大的构造山系。约5000万年前，印度板块与亚洲大陆主体相撞，这里的古地中海关闭，喜马拉雅山从两大板块的相撞处形成褶皱并从此升起。

科学家发现，在青藏高原海拔5500～6000米的冈底斯山主脊带，新生代始新世(距今5300万年以前)时的砾岩和砂岩厚达1000～2000米，含植物化石和海洋贝虫动物化石，证明冈底斯山主脊带当时是海拔很低的滨海低地，属残留的古地中海;冈底斯山主脊带以南的喜马拉雅山仍然是海洋，属古地中海萎缩后的残余海洋。

始新世和渐新世板块碰撞的结果在这一地区产生了一系列的海进海退，于是印度大陆与位于边缘海盆一方岛弧之间的碰撞，这一边缘海盆由于印度大陆继续北移而关闭。

在始新世晚期(4000万年前)，喜马拉雅山脉地区才最终脱离古地中海萎缩后残余海洋的海侵。它主要表现为造陆的性质，从此西藏开始了地貌发育的新阶段。

中新世板块碰撞的结果表现为喜马拉雅山开始隆起，即喜马拉雅造山运动。这时喜马拉雅山的北坡形成了一系列断陷盆地，在中新世晚期喜马拉雅地区才上升成为事实上的山地。第三纪上新世末(指200万年至300万年前)，青藏高原平均海拔仅1000米，但第四纪(指200万年至300万年前至今)青藏高原急剧上升，在此期间青藏高原平均上升了3500米，达到了目前高原平均海拔4500米的高度，并使喜马拉雅山成为世界最高的山脉。青藏高原的崛起和隆升，主要是第四纪时期发生的历史巨变。

总之，青藏高原成为世界屋脊、喜马拉雅山成为世界陆地最高山是晚新生代板块碰撞的结果。据人造卫星测量，目前印度板块每年以5厘米的速度向欧亚大陆俯冲。