漫话南极洲板块(24)
胡经国
九、南极洲板块
㈠、
㈡、边界及周边板块
⑴、概述
根据板块学说,两个板块相撞会形成高大山脉,并且会经常引发地震以释放板块碰撞产生的能量。纳斯卡板块正是向东南方向移动,碰撞南美洲板块,从而形成了安第斯山脉;智利正位于安第斯山脉脚下,是一个地震多发区。
⑵、基本信息
另有资料显示,该板块是地球8大中型板块之一。
涵盖:东南太平洋。
边界:北界是巴拿马附近的科科斯海岭;南界是智利海岭;西界是东太平洋海岭(海隆);东界是秘鲁智利海沟。
边界类型:除了东界是消亡型边界以外,其他三边都是生长型边界。
运动方向:东部。
相对方向:相对于南美洲板块向东部移动,形成安第斯山脉。
⑶、边界、三联点与微板块
纳斯卡板块的东界为一汇聚边界消减区,俯冲于南美洲板块和安第斯山脉之下,形成“秘鲁-智利”海沟。其南界与南极洲板块形成离散边界,即智利海隆,在该处因为海底扩张,岩浆得以溢出。
其西界与太平洋板块形成离散边界,即东太平洋海隆。
而其北界则与科科斯板块形成离散边界,即加拉帕戈斯海隆。在纳斯卡板块的西北角,哥伦比亚海岸以外的太平洋中,它和科科斯板块、太平洋板块形成一个三联点。另一个三联点位于其西南角,智利海岸以外的太平洋中,是纳斯卡、太平洋和南极洲板块相会之处。这个三联点被认为和1960年的一次9.5级大逆冲地震“智利大地震”有关。
在这两个三联点处,各存在一个罕见的微板块,即北边的加拉帕戈斯微板块和南边的胡安·费尔南德斯微板块。而复活节岛微板块则是又一个微板块,位于胡安·费尔南德斯微板块以北不远处,即复活节岛西边不远处。
⑷、地貌特征
卡内基海岭是纳斯卡板块北部的一处特征地貌。它长为1350千米,宽为300千米。加拉帕戈斯群岛即位于其西部末端。它和纳斯卡板块的其余部分都消减于南美洲之下。
⑸、运动与平板消减
纳斯卡板块的绝对运动速度,经校准为3.7厘米/年,方向为偏东(88°);在所有板块中它是绝对运动速度最快的之一。纳斯卡板块的消减是少见的平板消减。在发生消减的时候,变形和撕裂同时发生,并且持续不断地形成具有火山的安第斯山脉。纳斯卡板块的变形甚至还影响到了远在其东部的玻利维亚的地理。
⑴、概述
斯科舍板块(Skocia Plate),又叫做斯科第亚板块(Scotia Plate),是南美大陆南端与南极半岛之间的一个东西向小型大洋板块。其南、北分别以两条大致平行的转换断层;北面的马尔维纳斯左行走滑断层和南面的南斯科舍脊右行走滑断层,与南美板块及南极洲板块分开;东界为向东突出的南桑德维奇岛弧;西界为北西向的转换断层带。
斯科舍板块的形态和生成方式,都和南美大陆北端的加勒比板块相似,是由于当南美板块与南极洲板块作反方向运动时拖曳而形成的,安第斯-科迪勒拉正是通过斯科舍板块的转换在南极半岛上再现的。
⑵、范围、边界与运动
资料显示,该板块是地球8大中型板块之一。其基本信息如下:
涵盖:南极洲和南美洲之间。
边界:东部是南桑威奇海沟;其他三面都是转换断层。
边界类型:东面是南美洲板块的俯冲边界,其他三面是转换断层。
运动方向:自东向西。
㈢、形成
南极洲板块原来是古冈瓦纳大陆的核心部分。大约在1.85亿年前,古冈瓦纳大陆先后分裂为非洲南美洲板块、印度板块、澳洲板块;并且,相继与之脱离。大约在1.35亿年前,非洲南美洲板块一分为二,形成了非洲板块和南美洲板块。大约在5500万年前,澳洲板块最后从古冈瓦纳大陆上断裂下来,飘然北上。于是,只剩下了南极洲板块。东南极与西南极在地质上截然不同。东南极是一个古老的地盾,其地质年龄为距今大约30亿年。而西南极则是由若干板块组成的,在地质年龄上远比东南极年轻。
㈣、三大板块分开原因
据边教授介绍,羊卓雍错暗色岩主要包括火山岩和侵入岩。侵入岩是由没有喷出地表的岩浆在地下冷却结晶形成的。他指出,对羊卓雍错暗色岩的分析显示,1.5亿年到1.3亿年前,这一地区的地幔热柱活动不同于一般的地幔热柱活动,其热物质来源比较深,能量非常大,属于超级地幔热柱活动。
“在这一时期,地幔的热物质从地核与地幔的边界呈柱形往上升。热柱在上升到冈瓦纳大陆岩石圈下部的时候,开始向四周流散。所以,地幔热柱活动产生了两股力量:一种是往上顶的力量,另一种是向外扩张的力量,”边教授说。
“超级地幔热柱活动产生的这两种力量导致了冈瓦纳大陆的裂解,使印度板块、澳大利亚板块和南极洲板块分开,印度洋由此形成。此后,间歇性的地幔热柱活动导致印度板块不断向北运动,最终于6500万年前与欧亚大陆板块碰撞,使青藏高原逐渐隆起。”
据边教授介绍,大约在2.5亿年前,地球上的大陆都是连在一起的,形成为潘基亚超大陆。在大约2亿年前,潘基亚超大陆又分解成为南方的冈瓦纳大陆和北方的劳亚大陆。后来,冈瓦纳大陆又进一步分解,这才最后形成了如今地球板块构造的基本格局。
㈤、演化
1、恐龙化石及含煤地层的发现
2、中大西洋海脊发现的启示
最先关注大西洋、征服大西洋的早期欧洲人始终认为,大西洋海底是锅底形状的,越往中间越深。这或许符合一般人的常识性规律认识。很久以来,欧洲人坚信大西洋是他们的“母亲河”,海底跟普通河流没有差别。
然而,一次偶然的事件才真正揭开了大西洋海底的面纱。
1918年第一次世界大战结束,战败的德国需要筹集钱款偿付债务。一位从海水中提炼黄金的欧洲著名的大化学家,德国人佛里茨·哈勃建议,到大西洋中寻找含金浓度高的海水区域,以便在短时间内提炼较多的黄金。在该建议得到政府批准以后,这位化学家带领十几个人的队伍,登上“流星号”调查船。从北大西洋最北端开始,一路向南,一直到南大西洋的最南端,耗时一年多。可是,目标海水区域没有找到,却意外地发现,大西洋海底地形与人们的常识出入很大。这引起了佛里茨·哈勃极大的兴趣。在回去匆匆交差以后,他决定不务正业、半路出家,筹备起了勘探大西洋海底地形的工作。利用最新的声纳技术(回声探测仪),历经3年多的艰苦勘探,终于,大西洋海底一条S型巨龙般的海底山脉呈现在人们面前。它北起冰岛,南至布维岛,长度达15000公里。至此,欧洲人对大西洋的认识彻底被颠覆了。真正的大西洋海底地形与人类本能的惯性思维大相径庭,令许多专业的海洋地质学家“大跌眼镜”。
在后续地质学家的努力下,现在我们知道,大西洋海底中部山脉存在着一条大裂缝,不断地有地幔岩浆缓慢溢出,促使大西洋处在膨胀扩张的状态中。
以上事实提醒我们,地球的演化有出乎我们感性思维的地方,南极洲板块就是一个很好的例子。
3、板块前身“古鲸洲板块”
从“天人合一”的中华文化角度解析地球史前联合超级古陆的演化过程,得出南极洲板块确实是由赤道区域漂移而来的,联合超级古陆的复原与西方完全不同。
史前联合超级古陆具有明显的象形性特征,类似蝌蚪形。
在“蝌蚪形”联合超级古陆中,南极洲板块的前身“古鲸洲板块”与古亚洲板块、古南美洲板块相连,加上古北美洲板块,形成“四合一”结构,包围着核心古甲洲板块。所以,南极洲板块的前身曾经与古甲洲板块、古亚洲板块以及古南美洲板块为邻,与西方冈瓦纳古陆中的状况完全不同。
位于赤道附近区域的南极洲板块的前身古鲸洲板块,曾经覆盖着茂密的植被,是恐龙家族涉足的领地,也是鲸鱼的祖先等远古动物的乐园。
4、联合超级古陆解体漂移
6500万年前,在关键性外来天体“(画龙)点睛”,与“蝌蚪形”联合超级古陆“亲密接触”之后,联合超级古陆解体漂移;在古鲸洲板块与古亚洲板块分离以后,与古美洲板块一起以类似钟摆方式向南漂移;当其漂移到南极圈附近时,古鲸洲板块与南美洲古陆板块撕裂分离以后,独自滑入南极,逐渐被冰雪覆盖而演化为今天孤岛、荒凉的南极洲板块。
岛上的原土著哺乳动物,鲸鱼的祖先面对恶化的冰雪严寒环境,在绝望中下海求生,改吃海鲜。没想到柳暗花明,深邃的海洋,温暖的海水,食物极其多样、营养丰富,它们的肠胃完全适应。至此,它们畅游大洋,巡弋大海,自由自在,体型呈几何级数暴增,逐渐演化成为今天地球上最大的海洋哺乳动物鲸鱼。
从对比今天的古陆板块分布来看,在联合超级古陆中,除了古鲸洲板块“叛逆”南下漂移到南极以外,其余古陆板块均北上漂移(北漂),围绕着西北太平洋海底古陆板块逆时针旋转,向北半球高纬度漂移。联合超级古陆中曾经互为邻居的古鲸洲板块与古甲洲板块,前者“叛逆”南下演化为今天被冰雪覆盖的南极洲板块;后者沉入海底,部分被动着逆时针旋转漂移,继续北上的旅程。
5、“古鲸洲板块”从赤道区域漂移到南极
联合超级古陆呈现南北“两极分化式”的演化具有重要的象征意义,即“叛逆”的南极洲板块象征着曾经的联合超级古陆,仿佛是它的影子或后代,蕴含着外来天体与联合超级古陆“亲密接触”的辉煌历程。
曾经位于赤道区域,最热闹、最富生命力的两大比邻古陆板块——古鲸洲板块与古甲洲板块演化到如今,一个漂移到南极被厚厚的冰雪全覆盖,荒凉寂寞;一个沉入海底,默默无闻。这就是中华文化“合久必分”的真实写照。
㈥、运动
1、南极洲板块与南美洲板块
⑴、南极洲板块“走向”南美洲板块
在“中国南极考察地区基础测绘”项目开展过程中,中国科研人员对南极进行了监测。结果发现一个有趣现象:南极洲板块整体上正在向南美洲板块方向移动。
南极洲板块运动监测是国际南极地学界多年来关注的大尺度、长周期研究计划,对于研究南极洲的环境变化具有重要意义。据武汉大学中国南极测绘研究中心主任鄂栋臣教授介绍,在1997年至2005年之间,他们运用GPS卫星跟踪,对位于西南极的长城站和位于东南极的中山站进行了精确观测,揭示出长城站年均运动量为1.85厘米,中山站年均运动量为0.87厘米。综合利用其他国家GPS观察站的观测资料得出,截止到2(?)在南极洲上,年均运动量最大的是位于南极半岛地区的巴西费拉兹站,每年要“走”2.27厘米。
由此可见,南极洲上GPS观测站的运动情况与其所在地区大体一致。从地壳运动的幅度来看,西南极大于东南极,南极半岛又大于南极大陆。
为什么在“走”向南美洲板块的过程中,各个GPS观测站的运动速度有快有慢?从南极的地质构造来看,东南极是比较稳定的前寒武纪地盾,而西南极则地形复杂,有海底火山运动和裂谷运动;在南极半岛地区,地质活动更为强烈。
⑵、
2、南极洲周边板块运动规律
上述“中国南极考察地区基础测绘”项目研究成果,还同时揭示了南极洲周边板块的运动规律:太平洋板块向西北运动,纳斯卡板块向东北运动,非洲板块向东北运动,澳大利亚板块与南极洲板块背道而驰。
3、
2022年11月17日编写于重庆
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