书城科普读物探索神秘的大自然:变幻莫测的大自然
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第7章 变幻的地球环境(2)

在三叠纪晚期,南半球的冈瓦纳大陆上首先出现裂痕,也就是最初的印度洋开始产生海底裂痕。具体表现在非洲与南极洲之间、印度(当时位于南半球,是冈瓦纳大陆的组成部分)与非洲之间、印度与南极洲之间开始分裂;同时,北美洲与欧洲之间也出现裂痕,即北大西洋出现,大西洋洋底也开始扩张了。

到了侏罗纪,大西洋与印度洋的海底扩张进一步发展,同时,古地中海向西明显裂开。南极洲与澳大利亚虽然仍连接一起,但这块大陆与南美洲、非洲、印度完全分离,而新西兰位于南极洲之南,接近南极的极点。古中国大陆及日本山脉原相偎在一起,自三叠纪晚期从泛大陆上出现裂痕以后,此时漂到南纬的赤道附近。古印度大陆也向北漂移,使印度洋的面积比先前扩大了。

到白垩纪,大陆分裂进一步扩展,各大洋继续增大,南半球表现得最为明显,目前所见的海陆配置面貌亦已基本奠定。大西洋更为明显,南美洲与非洲已完全脱离,非洲与欧亚古陆之间仅在伊比利亚半岛有所连接,古地中海(特提斯海)成为比较宽阔的东西向延伸的长条海槽,其东端直达现今的西藏南部、云南西部,并向南延伸到印支半岛以至印度尼西亚一带。

格陵兰尚未形成四周环海的岛屿,而是连接着古北美与古欧亚两个大陆。古南极洲与古澳大利亚仍未分开,连成一个长方形的大岛。印巴古陆已向北漂移较多,接近赤道,全岛都在南半球位置上。古中国大陆包括亚洲东部诸岛屿,也向北漂移,将近1/2的地域已超过赤道,进入北半球的低纬度地区。印度洋的面积与大西洋一样,都大大地扩展了。

新生代的海陆配置和自然环境

到了新生代之后,全球的海陆分布对比起中生代,又有了不同,与现在的世界地图相比较,也有一些差异。先看北美洲,那时候从得克萨斯州往西,沿落基山有一条南北向的内海,把北美洲分隔成东西两半,其西部的北美洲经过白令海峡可与亚洲相连,而东部的一半则通过北极大陆与欧洲浑然一体。

欧亚大陆的地理形态也与今天不同,乌拉尔有一条南北向的海峡,其北端与北极海相通,南端则连向地中海,所以严格来说,所谓欧亚大陆当时并不存在,欧洲与亚洲之间的分界线正好是海峡分隔。

亚洲南部从第三纪早期开始位移的阿尔卑斯山变化是很大的,或者说,这就是板块漂移的结果,类似的情况也发生在非洲和阿拉伯半岛等地。

南北半球之间的古地中海原是十分开阔的大海,自中生代以来,逐步缩小。到晚第三纪初期,非洲大陆板块和阿拉伯板块向北漂移,与欧亚大陆板块在古地中海西部相遇。撞击的结果是出现阿特拉斯山和安达卢西亚山的褶皱隆起,致使古地中海西端几乎封闭,海域面积大为减小。到早第三纪后期,南半球的板块进一步北移,使阿尔卑斯山变形,这次造山运动向东一直延伸到中东、近东各地,并持续到晚第三纪早期,导致古地中海的中段也变成封闭,中东和近东地区就出现了新生的大陆。同时,也出现了被陆地包围起来的内海——黑海。此时,古地中海的西段进一步封闭,地中海内的海水一度干涸。当时的欧洲和非洲之间,没有水域分隔。

到了晚第三纪后期,阿尔卑斯山继续升高,而大西洋与地中海之间,发生大规模的断裂活动,于是打开了地中海西端的通道,大西洋海水沿着通道重返回地中海,一直继续到今天。

东非大裂谷正当非洲板块向北漂移的时候,大陆的东部出现了巨大的裂谷,即产生了世界著名的东非大裂谷。

再看古地中海东段延伸的喜马拉雅山地区,这里与中国大陆的面貌最为密切。印度板块自从中生代时冈瓦纳大陆解体分离出来以后,继续向北漂移。到早第三纪时,越过赤道,到达北回归线附近,其北缘开始向亚洲大陆板块之下俯冲,到始新世末期,两者终于相撞,致使古地中海东端的喜马拉雅海槽消失,两个板块发生挤压,出现了一系列褶皱山系,喜马拉雅山就这样形成了。起初,山势并不高,但由于俯冲作用继续进行,亚洲大陆南缘也就继续抬升翘起,逐渐使山体升高。

在板块漂移、碰撞过程中,板块内部也出现断裂活动,例如在印度中、西部在早第三纪时有广泛的火山活动,著名的“德干暗色岩”就是此时的喷溢熔岩。研究者认为,这些火山活动与断裂构造可能是由于印度板块与非洲以东的塞舌尔群岛之间的分离有关。

新生代时期,在环太平洋之滨也出现了许多新生的山系。澳大利亚在新生代的时期比较平静,没有影响大的地壳运动。在南极洲大陆上,第三纪时期出现火山喷发。南极大陆在新生代早期仍处于低纬度地区,随者板块的逐步向南漂移,到新生代晚期才漂到现在的位置。由于环太平洋及古地中海都是板块相撞的地带,又是地壳上深断裂的俯冲所在,所以也是现代地震的集中地带。

由于海陆配置的巨大变化,必然影响到自然环境的改变。在研究新生代的气候变化时,必须注意2个方面的特点:①解释高纬度的气候带时,必须联系到大陆板块漂移的结果;②当全球大规模的冰川出现时,对新生代后期的气候环境发生的严重影响。

第三纪时期,暖热的气候似乎遍及全球,甚至南极和北极在早第三纪时曾都是热带气候。进入晚第三纪,特别是到上新世以后,全球气候转凉的现象比较明显。

第四纪时期,出现冰期与间冰期气候的交替,对环境影响很大,就以早更新世时期为例,其气温可能比前期下降5~10℃,所以,在我国西部高山地区出现冰川。但到间冰期时,气温又明显转暖。

第四纪冰期

第三纪末,气候开始转凉;第四纪初期,寒冷气候带向南转移,使高纬度和高山地区进入冰期,并广泛发育冰盖或冰川。

第四纪冰期的规模很大,在欧洲,冰盖南缘可达北纬50°附近;在北美,冰盖前缘一直延伸到北纬40°以南;南极洲的冰盖也远比现在大得多;包括赤道附近在内的地区的山岳冰川和山麓冰川,都曾下达到较低的位置。中国第四纪冰川作用的范围,不仅包括东北、西北、西藏和西南等地的山地和高原,而且波及东部山区和山麓平原。

这次大冰期,至少可分4次冰期和3次间冰期。在最大的一次冰期中,全球大陆有32%的面积为冰川所覆盖,大量的水分停滞于大陆上,致使海面下降约130米。

在第四纪冰期中,气温比现在低3~7℃左右,雪雨降量也比较大,不但高纬度地区为冰川覆盖,就是中低纬地区也出现寒冷气候,并在山区发育山岳冰川。

但是,并不像灾变论者所说的那样,生物会全部消灭。相反,从人类发展历史来看,原始人类是在第四纪冰期和间冰期的气候变化中,经过同自然界严寒的条件作激烈斗争,发展成为现代人。

进入全新世,气温一度较高,可能高出现在6℃。竺可桢提出中国最近5000年来的气候变化:仰韶文化期,华北平原盛长竹林,年平均气温高于现在2℃;距今3000年前,出现第一次寒冷期;距今2000年前,出现第二次寒冷期,以后有一个明显的暖期,当时气温高出现在2~3℃;到14世纪~19世纪中叶,其中在公元1700年时出现历史时期的最低温。到19世纪中叶,气温又转暖;20世纪50年代以来,西部气候有转凉的趋势。

那么,地球上今后的气候将会发生什么样的变化呢?杨怀仁根据第四纪后期气候的变化特点和近年的环境变化提出如下推测:21世纪全球气温将上升,因此海平面升高是最主要的。这对于今后人类的生活将产生严重的影响。北极的冰川将会明显的融化,大气环流随之改变。有些地区的蒸发量和降水量也会增高,而另一些地区则相反,各地气候反差很大。而南极洲的冰川可能较为稳定,暂时不会有明显的融化,从而加强了南北两半球气候的不对称性。

现在我们知道地球的历史约有46亿年了,在这数十亿年里,地球经历过很多变化,曾多次出现由海变陆,或由陆变海的过程。伴随着这些变化,地球上也出现了生物从无到有,从低级到高级的发展过程。