中生代以来大陆漂移与地球自转速率变化的关系

  近两亿年以来,古地球演化的基本事件是联合大陆解体破裂,新大洋(大西洋、印度洋)的产生、扩张,泛大洋(古太平洋)的收缩,陆块以新的方向漂移。本文认为其与地球自转速率的变化密切相关,同时,三次较大的陨星撞击对陆块的漂移也有一定的影响。

  从C→P→T2,由于太阳系向近银心点运行,地球自转减速,陆块向东向赤道漂移而形成联合大陆;T3→J→K1,地球随着太阳系从近银心点运行至远银心点而自转加速,陆块产生了向西向极的分裂与漂移;K1末期以来,太阳系到达远银心点后地球自转减慢,陆块又转向向东向赤道方向漂移。

  在P(2.5亿年前),一颗直径约20km的小行星或彗星撞击于联合大陆南部腹地,使南美与非洲之间(可能延伸至北美与格陵兰之间),南极洲、澳大利亚、印度陆块之间产生了断裂,其规模可能是全球性的,影响到地幔的对流。

  随着地球自转加快,地幔对流加强,陆块产生向西向极的裂解漂移力,T3,位于南中、高纬地区的东冈瓦纳(包括南极洲、澳大利亚和印度陆块)与西冈瓦纳(包括南美与非洲)最先破裂,并沿非洲东岸的转换断层发生错动;J1,南大西洋初始裂谷形成;J2~J3,由于陆块向西向极的漂移力,赤道地带联合大陆分裂成北部的劳亚古陆与南部的冈瓦纳古陆,北美南部开始向西分裂,北大西洋南部洋盆及特提斯洋逐渐形成、扩大并与太平洋沟通。

  K1,随着到达远银心点,地球自转速度最大,地幔对流加剧,北大西洋南部洋盆及特提斯洋迅速扩张;同时,南大西洋南部开始扩张,北大西洋北部,北美开始与欧洲、格陵兰分离(1.2亿年)。当时,处于中、高纬地区的南极洲、澳大利亚陆块向南极漂移,印度洋开始扩张。但到K1末期北大西洋北部的格陵兰与欧洲之间、南大西洋北部尚末开通,尚处于较封闭的环境,北大西洋在J2、南大西洋、印度洋在K1都曾发育巨厚的蒸发岩及缺氧环境的黑色页岩。

  K2以来,地球自转减慢,陆块漂移发生反向改变,变为向东向赤道方向漂移。欧亚大陆向东南方向漂移(兼作顺时针方向旋转);非洲陆块、印度陆块、澳大利亚陆块向东北方向漂移;南极洲已经进入南极圈;南、北美洲停止或减弱向西漂移并向赤道相互靠近。期间先后形成:南大西洋北部开通,南北大西洋连通(110~90MaB.P),并逐渐由表层水交流发展为深层水交流(80~70MaB.P);印度陆块向北漂移(90MaB.P),新西兰从南极洲分裂(85~81MaB.P);格陵兰与欧洲分离,北大西洋开通与北冰洋沟通(55MaB.P);澳大利亚与南极洲分裂向北漂移(55~53MaB.P)东南印度洋扩张;由于非洲北东向漂移(近2千万年以来北向漂移了6个纬度),特提斯洋逐渐缩小,东特提斯洋最后封闭(18MaB.P),西特提斯洋仅剩下半封闭的地中海;印度陆块向欧亚板块俯冲碰撞(45MaB.P);南美与南极半岛开始分裂(29MaB.P,沈炎彬,40~35MaB.P,古海洋学概论),德雷克海峡形成(8MaB.P,沈炎彬,23~21MaB.P,古海洋学概论),南、北美洲靠拢,巴拿马海道封闭(3.5MaB.P)。

  挪威地质学家古劳森发现,在1.25~1.61亿年前的J,曾有一颗直径0.7~2.5km的陨星撞击于巴伦支海底,形成一个直径39km的陨击坑,此次撞击对地幔的冲击挤压可能曾对欧亚大陆的北西向漂移起抵制作用,使欧洲与格陵兰、北美之间进一步分离。在65MaB.P的K,曾有一颗直径9km的彗星或小行星撞击于墨西哥尤卡坦半岛,给当时的海盆撞击出一个直径约180km的撞击坑,此次撞击可能使中美小板块向西漂移受阻并进一步下沉,撞击挤压曾使南、北美洲相向漂移碰撞受到抵制。南美与南极半岛晚至29MaB.P或40~35MaB.P才开始分裂,德雷克海峡在8MaB.P或21MaB.P才形成也可能与撞击抵制有关。

  目前,地球自转正在继续减慢,仍将导致陆块向东向赤道漂移,有关研究根据大陆漂移说理论推测:5000万年以后,非洲与欧洲将靠拢在一起,地中海仅剩下几个咸水湖,由于大陆的碰撞挤压,比利牛斯山将同阿尔卑斯山,喜马拉雅山汇合,组成一条从大西洋到西藏的长长山脉,美洲大陆将在安的列斯群岛重新被合上,加勒比诸岛将连成一块,墨西哥湾将变为一个内海;由于欧亚大陆的东南向漂移,欧洲西部将发生陆缘拆离,英格兰、爱尔兰、布列塔尼将被淹没在大西洋之中,只剩下几个分散的泽西岛型岛屿,法国将被截去一大块,巴黎将被淹没,波罗的海将延伸到莫斯科;由于美洲大陆西移减弱以及太平洋中脊沿安德列斯断裂扩张,加利福尼亚州将脱离大陆变为一个岛。(2010字)

如 波 
  1994年  

参 考 文 献

[1].同济大学海洋地质系.古海洋学概论.同济大学出版社.1989年;
[2].徐道一,杨正宗等.天文地质学概论.地质出版社.1983年;
[3].巴伦支海底发现陨击坑.南方日报.1994年6月14日;
[4].蔡秀.五千万年以后地球变何样?中国科学报,1993.9.13.