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梁光河根據研究模擬繪製的海南島復原圖。 【文匯網訊】近日,一則海南島仍在漂移的消息,進入了公眾的視野,引起了國內學界對海南島形成原因的廣泛討論。
據南海網4月13日報道,地質專家梁光河認為,海南島是6500萬年前開始從中國北部灣分離旋轉漂移出去的,海南島從原始位置逆時針旋轉了約150度達到現在的位置,目前仍在左旋並向東南漂移中。
海南島是鑲嵌在我國南海上的一顆璀璨明珠。在以往的研究中眾多學者已意識到海南島的地質特徵與中國大陸有相似性,有可能是從大陸分離出去,但苦於沒有確鑿的證據,以證實到底是從哪裡分離出去的?何時分離出去的?分離的動力機制是什麼?
中國科學院地質與地球物理研究所博士梁光河經過長期研究,找到了8大科學證據,包括地形地貌、山脈走向、地層、構造帶、主要斷層、火成岩分佈、成礦帶以及地球物理異常等。根據這些證據,梁光河認為,海南島是6500萬年前開始從中國北部灣分離旋轉漂移出去的,海南島從原始位置逆時針旋轉了約150度達到現在的位置,目前仍在左旋並向東南漂移中。
「刮蹭出來的海南島」
「海南島和北部灣存在必然的連續性。」梁光河說,驅動海南島分離漂移的動力機制是大陸漂移。
據瞭解,現代大地構造發展的三部曲是大陸漂移、海底擴張和板塊構造三個假說,這三個假說都存在動力機制的問題。由於有諸多地質現象用海底擴張假說難以給出合理解釋,由此誕生了地幔柱(羽)等假說。
梁光河研究結果表明,海南島的漂移動力機制與印度板塊的向北漂移俯衝及東南亞地塊的逃逸構造演化密切相關,該研究結果對大地構造學的發展具有重大意義。據悉,梁光河相關論文已發表在權威刊物《地質學報ACTA GEOLOGICA SINICA》,同時他在中國科學院地質地球物理所年會上進行了相關報告。
「海南島從中國北部灣分離旋轉出去是齒輪驅動模式。」梁光河認為,其動力來源是印度板塊向中國強烈擠壓,遇到峨眉山地幔柱後(峨眉山地幔柱類似一個根基很深的釘子),生成向南東的切向力,同時由於菲律賓板塊向中國東南部施加北西向的力。使得東南亞地塊(包括越南、老撾、泰國、柬埔寨等國)被從中國的西南地區擠出,擠出方向是東南向,同時伴隨著右旋。
「在這裡我們把東南亞地塊(也稱印支地塊)看作是一個大齒輪,其總體是向東南方向漂移並伴隨右旋。」他表示,海南島原來就位於中國的北部灣(目前的廣西省南部海域),在這個強大的印支地塊驅動下,脫離了原來的位置,好像一個小的齒輪,被大齒輪咬合併驅動著,向東南方向漂移同時伴隨著左旋,「可以通俗地理解為『這個印支地塊在被擠出的同時也在中國的北部灣刮了一下,刮蹭出來了海南島地塊』。」
大板塊相撞,小島變齒輪
讀過中學地理的人都還記得,青藏高原的形成是因為印度板塊與亞歐板塊相撞而形成的。其實,這次相撞不僅形成了青藏高原、橫斷山脈,也形成了海南島。
「海南島的形成和全球性的構造運動歷史密切相關。」梁光河說,1975-1976年法國巴黎地球物理研究所的Paul Tapponnier教授曾經做了一個實驗,就是用膠泥模擬成相對軟的歐亞大陸,而用鋼塊模擬印度板塊,結果實驗重現了歐亞大陸在向北漂移的相對剛性的印度大陸板塊擠壓下,亞洲大陸逐漸裂解,分成斷塊向東或東南方依次逃逸。
「印度板塊和歐亞板塊相碰於約5千萬年前。」梁光河介紹說,碰撞後力學強度較小的亞洲大陸擠壓縮短了近1500公里,形成了厚度近乎是正常大陸地殼兩倍的青藏高原增厚地殼。
當青藏高原隆起到一定的海拔高度(山峰7-8千米高)後,此時地殼物質向東(太平洋方向)側向運動,離開青藏高原地殼以便為印度板塊的前進騰出空間。
東南亞地塊(中國滇西、越南、老撾、柬埔寨、泰國)被擠出時間大約開始於兩千四百萬年前。東南亞地塊現在大致是南北向的,而以前接近東西向,橫在印度板塊向北前進的道路上。隨著印度板塊繼續向北推動,整個東南亞地塊像一個抽屜一樣一邊往外抽,一邊還作順時針旋轉,最終到了現在的位置。
「東南亞地塊向東南方向漂移並伴隨右旋,就像一個大齒輪,帶動海南島這個小齒輪旋轉。」他介紹說,這種運動的結論從古地磁學上也得到了佐證:從印支地塊不同構造帶中獲得的中生代古地磁數據說明東南亞地塊過去兩千多萬年以來,相對於中國東部向南滑移了1200千米左右,同時伴隨著15度左右的順時針旋轉。「海南島好像一個小齒輪,隨著東南亞地塊的逃逸,海南島這個小齒輪被大齒輪咬合帶動從北部灣分離並旋轉到目前的位置,而且目前仍在旋轉。」
復原後山脈、斷裂帶吻合
梁光河幾年前就注意到,海南島在外形上與北部灣的形狀有相似之處,因此他一直在思索如何找到海南島的最初位置並將其復原。後來,他到老撾的鉀鹽礦進行勘查,逐步探討了東南亞地塊的運動方式,最後才有了一個完整思路。他發現,將海南島旋轉150度並向上移動到北部灣後,海南島可以復原到其原始位置,而且從地理特徵上與北部灣吻合良好。「三亞市復原後位於目前的防城港市附近,海口市位於目前的昌江縣附近。」
這種復原不單是從外形上能吻合良好,從中國的主要山脈分佈上也可以看出復原後吻合良好。海南著名的五指山脈在復原後其走向與廣西雲開大山西部的一個山脈走向基本吻合。
不僅如此,復原後地質層位、斷層和岩漿巖都能吻合得很好。在海南島上,有一個最為著名的王五-文教的斷裂帶,這個斷裂與湛江東部的一個斷裂帶銜接。另一個是位於樂東附近的志留紀地層,在廣西北部灣也同時存在。經過位置復原後,位於海南島和大陸方向上的3個斷層走向、位置吻合非常好,志留紀地層也準確對應,而且岩漿巖對應也非常好。「一個山脈或者斷裂帶吻合也許是巧合,但是這麼多吻合,按照兩條線固定一個平面的原理,可以基本確定海南島與北部灣的過去的相對位置。」
油氣鑽探發現海南島小齒輪
「如果海南島真的是從北部灣左旋150度到達當前位置,應該在北部灣盆地有詳細記載。」梁光河說,中國海洋石油總公司西部分公司在北部灣石油勘探開發過程中做了大量人工反射地震勘探,並有數百口石油鑽探資料控制,資料極為翔實可靠。他介紹說,從地震勘探剖面的構造演化史恢復可以看出,從6500萬年前開始,海南島已經開始脫離華南,4千萬年到兩千四百萬年期間,大規模快速旋轉,之後慢速運動。
他介紹說,南海北部海域瓊東南盆地發育了一個大型中央峽谷體系,其西部的鶯歌海盆地也存在同樣的中央峽谷體系,這是一種剪切斷裂體系。加上瓊州海峽以及這個海峽中的深海槽,這都表明存在一個圍繞海南島的深切割峽谷體系。只有東部還沒有切割開,原因很簡單因為海南島只旋轉了150度,只有旋轉180度的時候才能切割整個外圍一整圈。
「雷州半島為什麼是彎的?」梁光河解釋說,海南島6500萬年前從北部灣分離左旋150度到達當前位置,在旋轉漂移過程中邊緣始終滾動在雷州半島上,在旋轉過程中將該半島壓彎了。
「周邊的盆地演化都支持海南島成因模式,證據還包括GPS、重力異常、古生物等等資料。」他介紹說,還有其他證據。包括:瓊東南中央凹陷帶油氣鑽探結果證明,其中沉積物來源於紅河沖積物;GPS觀測證實,海南島目前仍然在向東南漂移並伴隨左旋;海南三亞落筆洞存在華南虎和亞洲象遺跡,說明海南島曾經和大陸相連,因為一個孤立的島嶼不可能進化出這些大型動物;此外,從大英百科全書中關於中國人種分佈圖上,可以看到如果將海南島復原到原來位置,海南島南部的黎族(傣族的一支)與雲南和廣西的傣族分佈範圍完全連接。
「如果說人口分佈具有遷徙和流動性,黎族是由大陸遷徙來的,那麼為什麼古黎族人不定居在距離大陸更近的海南島北部?」他認為,古人類劃小木船走到海南島南部,要比在北部登陸難多了,因為在海上需要多漂很多天才能到達。 |