扬子板块南移时期

一、扬子板块南移时期

中国地质大学王鸿祯教授等在《华南地区古大陆边缘构造史》[1]一书中提出,以四川东部为代表的扬子板块是在中元古代开始形成的。当时认为属中元古代的地层,如梵净山群、四堡群、冷家溪群、双桥山群等,现在已划归新元古代,所以王鸿祯等认为扬子板块形成于中元古代应改为新员古代。但即便如此,还存在两个问题。其一是四川东部新元古代的地层是原地固有的,还是早三叠世末扬子板块与华北板块碰撞对接时由华北板块盖层超覆到扬子板块上形成的,目前还难定论。不过从种种迹象看,后者的可能性更大。其二,即使川东新元古代地层是扬子板块固有的,那么它们凭什么突然虚空而起,在新元古代形成扬子板块呢?以双桥山群、四堡群、梵净山群为代表的新元古代地层都是当时沉积形成的。这些沉积物是由何而来的呢?从地球南北半球大小波动,底面不同朝向的地球四面体解体又再形成新的地球四面体的角度看,扬子板块不是虚空而就的,应是由华北板块上分离出来的,分离的时间应在新元古代青白口纪底面朝北的早古生代地球四面体解体时,故暂定在新元古代青白口纪,可能归属于晋宁运动。

新元古代扬子板块从华北板块上分离出来以后,扬子板块与华北板块是否又曾发生碰撞对接或分离,现在还不清楚。现在比较清楚的是震旦纪初,底面朝北的早古生代地球四面体解体,扬子板块和华北板块也已分离并分别向南移动。1988年,乔秀夫等从古地磁和冰川研究[6]指出:扬子纪(震旦纪早期),扬子板块位于北纬30°~10°之间,华北板块在北纬80°~40°之间,两个板块相隔约10°;震旦纪(即震旦纪晚期),扬子板块南移至北纬15°~0°之间,已在赤道附近。杨巍然教授曾经指出,扬子板块在震旦纪和早古生代形成了大陆边缘增生带[1],本书称之为板块前缘增生带。该前缘增生带是由北向南增生的,显示出扬子板块向南移动的过程。寒武纪时扬子板块已越过了赤道,与华北板块之间隔着南华海,但南华海并不宽广,两个板块之间距离不大。

早奥陶世,扬子板块南移形成的前缘增生带以碳酸盐沉积为主。中奥陶世,扬子板块前缘增生带形成了笔石页岩建造,是一种闭塞环境下的沉积建造。华夏板块可能在早奥陶世或更早就已与冈瓦纳大板块碰撞对接,底面朝南的晚古生代地球四面体开始形成,四面体的底面南冰洋的扩张,使得冈瓦纳大板块和华夏板块都向北移动,因此中奥陶世华夏板块也形成了向北增生的前缘增生带,也是以笔石页岩为特征。这说明中奥陶世扬子板块和华夏板块已非常接近,才会形成闭塞环境下的沉积建造。中奥陶世末,扬子板块与华夏板块碰撞对接形成了南岭板块碰撞构造。这是个主动板块碰撞构造,两个板块前缘相对隆起,形成南岭板块碰撞隆起带。由于隆起带强烈发育,隆起高度很大,两侧的拗陷盆地下拗很深,因此在南岭碰撞隆起带的南北两侧,与拗陷盆地之间形成了近东西走向的断裂带。自中奥陶世末至志留纪末,扬子板块一直隆起为陆,基本没有接受海相沉积。

华北板块与扬子板块也在中奥陶世末发生碰撞对接。震旦纪末,华北板块与扬子板块可能曾对接。塞武纪初,两个板块又分离,两个板块间的锯齿形分离构造在中奥陶世末仍保持较完好。但两个板之间发生了平移,两个板块的对接,是华北板块南凸部分与扬子板块北凸部分的对接。华北板块北凹部分与扬子板块南凹部分之间就形成了残留海。因此现在在扬子板块北部可以见到志留纪的地层。中奥陶世后,华北板块与扬子、华夏板块连为一体,并与冈瓦纳大板块相连接,成为底面朝南的晚古生代地球四面体向北伸出的一条棱边的面貌已明显可见。中奥陶世后,华北板块开始了长期隆起为陆,接受剥蚀的地史时期。此时的华北板块已在赤道附近,局部已迈过了赤道。

扬子板块从早古生代初越过赤道南移,到南岭板块碰撞构造形成,华夏、扬子和华北板块连成一体并与冈瓦纳大板块相连接的整个过程,均属于加里东运动。因此加里东运动是地球自转速度由最大减小到最小时期的地壳运动,也就是地球由赤道膨胀到最大,到赤道收缩到最小,形成底面朝南的晚古生代地球四面体过程的地壳运动。