书城科普读物科学奥秘丛书-探索地球的奥秘
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第2章 地球的起源(2)

地槽褶皱回返转化为地台以后,由于活动区转化为稳定区,不但大地构造性质发生变化,而且隆起上升,由海洋成为陆地,所以加里东运动后,世界陆地面积开始不断扩大了。

2.南升北降地壳发展形势到南北方大陆联合开始解体。

经过了加里东运动以后,一些地槽回返褶皱上升为陆地。但到了晚古生代,有些地区又开始下沉,成为地台浅海,因此世界总的形势仍然是南升北降,南方为大致连在一起的冈瓦纳古陆;北方除加拿大与欧洲连起来以外,其余地区仍为地槽海与地台浅海所分割。但是到了晚古生代后期,由于海西运动,世界大部分地槽回返上升,世界范围内只有横亘东西的古地中海地槽和环太平洋地槽还是海洋外,其余均隆起为陆地,于是北方古陆联合为一体,称为劳亚古陆。被古地中海所隔的南方冈瓦纳古陆却开始解体,印非之间被海水所侵,成为中生代大陆全面漂移所发生的前奏。

3.地壳发展由活动趋向稳定,形成两在地槽与南北古陆对立形势。

发生在古生代,尤其是在二迭纪所发生的海西(华力西)运动,其影响要远比加里东运动大得多。通过这次运动,世界绝大多数地槽全部回返上升。

如西欧地槽、乌拉尔地槽、阿巴拉契亚地槽、塔斯马尼亚地槽等均转化为地台。上述地槽约有大部分位于北半球,因此经过海西运动后,世界范围内地壳发展日趋稳定,出现许多年轻地台,结束了地槽占优势的历史,开始了两在地槽与两大古陆的对立形势。

4.南方冰雪晶莹,北方发育广大煤田。海西阶段,地壳运动频繁,海槽相继隆起,陆地面积不断扩大,陆地森林繁茂,尤其是沼泽地带,更适合一些进化不很完全的植物生长,再加上石炭——二迭纪气候湿润,因此植物大量繁衍,那时的北半球呈现出绿树成荫、森林繁茂的景观。又因地壳运动频繁,海陆多变,陆地长好的植物,常为海水覆盖,不久又上升为陆地,继续生衍森林,这种环境,为成煤创造了良好条件,因此,石炭、二迭纪是北半球最主要的成煤时期。

晚古生代的冈瓦纳古陆,虽然在印非之间下沉,海水内侵,却仍高高隆起,出现自震旦冰期以来的又一次大冰期——石炭——二迭冰期。冰川活动持续了5000万年,冰盖面积仅巴西境内就超过400万平方公里。这次冰期正好位于当时南极周围,冰川中心厚,呈放射状向四周扩散,应属极地大陆冰盖类型。这次冰积物现在的分布位置,恰在非洲南部,印度半岛,南美的东缘,如果将这些大陆拼合,便恢复了大陆漂移前的状况,为大陆漂移说提供了有力的证据。

5.中国地壳处于北升南降,北方稳定南方活跃的发展状态。元古代中国北方形成的古陆,到早古生代仍在不断扩大,中奥陶纪以后,华北整体上升,形成华北陆台,并与西部塔里木古陆,东北、朝鲜连成一片陆地,称为中朝陆台。

受加里东运动的影响,南方陆地面积也在不断扩大,志留纪末,是加里东构造阶段最剧烈的时期,南方大部分为广西运动。这次运动使湘、桂、赣边的南岭地区上升,位于江南古陆与康滇古陆之间的上杨子海上升形成上杨子古陆,并与江南古陆、康滇古陆联成陆地。这时江浙一带的华夏海岛,也成为华夏古陆。加里东运动后,我国西部的天山、昆仑山、祁连山、秦岭、大小兴安岭及喜马拉雅地区仍处于活动海槽。中国地壳北升南降的形势就是在早古生代形成的。

早元古代我国北方形成的晋陕古陆、阿拉善古陆、胶东古陆,在早古生代初期仍下沉为地台浅海、至中奥陶纪后,才与华北大陆整体上升。以上说明早古生代整个北方多处于稳定的地台阶段,沉积了稳定的地台浅海沉积,以石灰岩为主,岩层厚度多在数十米以内,而华南则沉积了厚度较大的碎屑岩系,反映了地壳运动较为活跃的特点。因此,早古生代中国地壳发展显示了北方稳定南方活跃的特点。

晚古生代中国与世界一样,陆地面积进一步扩大,北升南降,北方稳定南方活跃的形势空前发展,中国初步奠定现在的地貌轮廓。

在华北、东北南中地区,从晚奥陶纪上升为陆地以来,沉积间断了一亿数千万年之久,到了中石炭纪,地壳才发生沉降,出现多次短暂的海侵,这种时海、时陆的海陆交互作用,最有利于成煤。因此华北煤田,主要形成于中、上石炭纪及早二迭纪,如本溪组、太原组、山西组等这些古生代的地层中,均广泛分布煤田。至晚二迭纪时,又全部隆起成陆,沉积了陆相地层,一直延续至今,这样华北及东北南部便结束了海侵历史。新生代虽然沿海有几次海侵,但比过去规模要小、时间要短,是微不足道的。

在华南,早古生代末的广西运动(加里东)对该区产生了巨大影响,在早泥盆纪很多地区上升为陆地,但到中晚泥盆纪时,一些地区复又被海水覆盖。当晚二迭纪的北方,已是一片陆地之时,而南方的半壁河山,仍在海洋之中。由于地壳活跃,火山喷发,流出的火山岩——峨眉玄武岩散布在大半个西南地区。海陆交替频繁有利于煤田形成。

在中国北部、西北部先前分布着好几条大地槽,沉积了厚至一二万米碎屑岩和火山岩。由于受晚古生代末海西运动的影响,天山、昆仑、祁连、秦岭、阿尔泰、蒙古——兴安岭等地槽,都相继褶皱隆起。

如上所述,我国经过晚古生代海西运动后,华北、西北、东北以及华南部分已连成广阔的大陆,我国大陆只有西藏、西南和华南部分地区及东北乌苏里江口等地区有海水存在。所以说,晚古生代,或者海西构造阶段,是海洋向陆地转化的重大变革时期,也是中国出现大陆占优势的时代。同时经过了海西运动后,地势起伏,分异显著,山盆相间的景观,也开始出现。山盆的出现阻隔了气流自由流通,同时陆地增多,气候由湿润而转为干燥。这一方面使生物界受到一次严峻考验,另一方面也促进了生物的演化,为中生代生物大飞跃提供了条件。

从上述整个古生代地壳发展来看,仍处于南北分异明显的发展总形势:北升南降,南海北陆,北方稳定、南方活跃。

古生代是世界、也是我国的重要成矿期,主要矿产有以下几种。

1.铁矿,我国西北祁连山寒武纪变质岩中,与火山岩有关的“镜铁山式”铁矿;华北中奥陶纪石灰侵蚀面之上“山西式”铁矿等,均具有工业价值。

2.磷矿,产于寒武纪的“昆阳式”矿磷是一种较丰富的磷矿床。分布在云南,四川、湘西等地。

3.锰矿,是我国又一个含锰地层,如广西的“桂平式”矿体属于上泥盆纪地层中。湖南、广西、江西、皖南等省中下二迭纪顶部有一套岩层称为当冲组的,是重要属锰层位。

4.铝土矿,华北平原中奥陶纪侵蚀面之上的G层铝土层,具有重要价值。