亚洲板块的西移和太平洋的形成及西夏海的关闭
四大洋的形成是早古生代地球收缩成底面朝北的地球四面体的结果。地球自转减速,地球收缩,地壳板块之间产生巨大的张裂,张裂带两边的地壳板块向西、向东两边移动,在分离开来的地壳板块之间形成了大洋,因此,大洋张裂,是地球上最宏伟的构造。地壳板块的向东或向西移动,是地球收缩、形成底面朝北的早古生代地球四面体所致,不是大洋基底挤压地壳板块形成的。地球最外部的硅铝层为要保持与核部一样的旋转角速度,就必须有更大的线速度,如果达不到更大的线速度,地壳板块就会发生落后于核部的运动,即向西的运动。因此在大洋张裂时,即大陆板块发生向西和向东的分离移动时,向西移动的幅度会更大,向东移动的幅度要小一些。
亚洲板块与北美板块原先距离应当较近,由于太平洋张裂带的发育,才使两个地壳板块分开达万余千米。早侏罗世福建漳州玄武岩的溢出,可能是太平洋张裂形成的前兆。太平洋正式开始形成应在晚侏罗世初。据目前资料,太平洋中最早的沉积物是晚侏罗世沉积的。
太平洋的形成可以分为两个大的阶段。太平洋的形成使亚洲板块西移,在亚洲板块上,尤其是中国大陆上形成了板块移动构造和大洋扩张构造。对应太平洋的形成过程,在中国大陆上则有华夏系构造时期和新华夏系构造时期。而华夏系和新华夏系的形成又各可分为两个阶段。整个太平洋的形成过程,包括华夏系和新华夏系的形成过程,就是燕山运动时期。确切地说,燕山运动就是形成太平洋的构造运动。
太平洋形成之初,地壳板块沿着“X”形的断裂最终分离。中国大陆承受向北西收缩的张力作用,向北西移动。北美大陆则承受向北东收缩的张力作用,向北东移动。晚侏罗世,开始发动形成地球四面体,最初太平洋张裂裂开不大,在中国大陆上向北西推挤形成的隆起带和拗陷带范围很局限,主要只在福建及广东东部、浙江南部和江西东南部,形成了一些北东向的小型山地和山间盆地及断裂带,沉积物粒度较粗,并伴有火山喷发。印支运动后,华夏、扬子、华北和远东板块已连成一体,形成一个巨大的地壳板块,太平洋张裂初期产生的北西向推挤力尚不足以推动如此巨大的板块向北西大规模移动,因此只能在亚洲板块的东南缘产生拗陷带和挤压带,为压扭性的构造。上述北东向的小型山地和山间盆地的形成,即为华夏系构造形成的初级阶段。
白垩纪,太平洋张裂强烈发育,亚洲板块承受强大的北西向挤压力,形成了大规模的北东向的隆起带和拗陷带以及断裂带,此即为华夏系构造。拗陷盆地主要由白垩纪红色地层组成,为陆相淡水或半咸水湖泊沼泽沉积。拗陷带规模很大,除东北外,红色盆地几乎遍布中国东部。例如浙江绍兴红层盆地向南西断续经过金华、上饶、萍乡、衡阳,一直可以延伸到广西钦州一带,可见其规模之大。当时气候温暖、潮湿,盆地中水草丰富,从石炭纪到早三叠世大量的二氧化碳都已转变成了石灰岩,地球上氧气充足,提供了良好的生存环境,因此从晚侏罗世到白垩纪,出现了恐龙等大型动物。
古近纪初,地球自转速度大幅度减缓,地球四面体加速形成。古近纪,太平洋张裂大幅度向北延伸,将亚洲和北美大陆完全分隔开,太平洋与北冰洋连通。亚洲板块大规模西移,从太平洋中脊起算,约向西移动了上万千米,经度约90°。从印支半岛向东南,到印度尼西亚、新几内亚岛,到所罗门群岛,向东一直到土阿莫土群岛的拖拽形态,就可以想见亚洲板块西移的距离多么巨大。亚洲板块能做如此长距离的西移,说明古近纪时亚洲板块与帕米尔高原之间还隔着辽阔的海洋,可能在新近纪才相互接近。
新近纪,太平洋张裂仍强烈发育,亚洲板块仍承受强烈的向北西西推挤的作用力,在亚洲板块上层形成了北北东向延伸的隆起带和拗陷带,此即为新华夏系构造。华夏系和新华夏系构造由地质力学所命名,已为广大地质工作者熟知,所以仍予沿用,它们应都属大洋扩张构造。新近纪,北西西向挤压力推挤亚洲板块西移,在形成新华夏系构造的同时,亚洲板块东部在古近纪时形成的张裂带得到进一步发育。张裂带以东的地块并未随亚洲板块西移,而是滞留在太平洋中成为岛弧。这个岛弧由库页岛向南,经日本列岛、琉球群岛、台湾岛、菲律宾到所罗门群岛。岛弧系亚洲板块西移,由亚洲板块后部张裂带发展形成,应属板块移动构造。地质力学将它归为新华夏系第一隆起带,则岛弧与亚洲板块之间的断裂带应为压扭性的,这是不妥的。但由于新华夏系在地质界应用已久,加之亚洲板块西移,也和太平洋扩张有关,为便于应用,所以仍将岛弧带作为新华夏系构造。
南北美洲大陆的西部都是高山,北美洲为科迪勒拉山,南美洲为安第斯山,离太平洋中脊较近,北美大陆北部还局部覆盖在太平洋中脊之上,这是第四纪大西洋张裂强烈扩张,推动南北美洲向西移动的结果。原先北美板块东移的距离就没有亚洲板块西移的距离大,大西洋扩张使北美板块西移的幅度又大过其原先东移的距离,所以北美板块才可能部分覆盖在太平洋中脊之上。太平洋形成的时间应该稍早于大西洋。
古近纪至新近纪太平洋的形成,标志着地球自转进一步减速,使得白垩纪时在亚洲乃至其他各大陆板块上广泛发育的内陆湖泊盆地绝大部分隆起,气候变得干燥、寒冷,水草、树木大量减少。恐龙等巨大的动物,心脏并不大,地球自转速度急剧减速,就如同电梯上升时突然停顿,使得人们心脏非常难受一样,恐龙的心脏不能适应这种突然减慢的地球自转速度,恐龙也更不能适应没有丰富水草的环境,才最终灭绝,或进化成鸟类等。只有少数种类,如鳄鱼、乌龟、蛇等适应性强的动物仍保留下来,与哺乳动物一争长短。把恐龙灭绝看作地外星体碰撞地球所致,太过离奇,果如此,古近纪初就不应当还有恐龙存在,恐龙也失去了进化为鸟类的时间。正是地球自转的速度减缓,地球生存环境的改变,才导致了恐龙等大型爬行动物的灭绝,哺乳动物和种子植物的大发展,开创了地球上生物繁衍的新时代。
新近纪初,由远东、华北、扬子和华夏板块组成的联合板块,即亚洲板块西移,与西伯利亚、蒙疆、川疆板块之间尚未对接,当中隔着一条近北北东向延伸的海,为西夏海。西夏海从俄罗斯北部的勒拿河附近,到贝加尔湖,经贺兰山、龙门山西,到云南西部和缅甸西部,全长约5000千米。新近纪末,西夏海才关闭。关闭西夏海的运动为贺兰运动。因为西夏海关闭时,东西板块之间大多为拼接关系,仅贺兰山为板块碰撞隆起带,是该板块拼接带上最显著、最强烈的构造,故称贺兰运动。贝加尔湖为该拼接带上留下的残留海型湖泊。贝加尔湖是世界上最深的内陆湖泊,却只有古近纪以后的沉积物,并有只在北极才有的北极熊和海绵,原因是远东板块与西伯利亚板块对接之前,它们在北冰洋与贝加尔湖一带生存,远东板块与西伯利亚板块拼接后,贝加尔湖的北极熊与海绵不可能再回到北冰洋去。好在贝加尔湖区气候寒冷,北极熊和海绵仍能生存下来。因为是板块拼接形成的残留海型湖泊,所以湖水很深,深达300多米。因是古近纪后远东板块才与西伯利亚板块对接,所以贝加尔湖中只有古近纪以来的沉积物。以往将西伯利亚板块与远东板块看作一个板块,都统称为西伯利亚板块,是不妥的,也就无法说清贝加尔湖的成因。西夏海的存在,不仅在中国的地质构造和古地理上有重要意义,并且赋存着石油等丰富的矿产资源,川西自贡的井盐、宁夏盐池的池盐的形成均和西夏海有关。因此西夏海的存在,对中国、俄罗斯、蒙古国和缅甸都有重要意义。