從谷歌地球看中國現代大地構造

盧曉明

從谷歌地球看中國現代大地構造

盧曉明

(中國有色金屬工業 西安勘察設計研究院，陜西 西安 710054)

根據谷歌地球提供的完整地球影像，分析其所包含的直觀和潛在的地球表層信息，結合理論研究，對中國現代大地構造格局的推動力和單元劃分及其存在問題提出了自己的看法，供大地構造研究借鑒。

大地構造;推動力;單元劃分;問題探究

一、前言

大地構造是研究地球構造演化及其運動變化和發展規律的科學，是地球科學的基礎理論。上世紀六、七十年代開始，地質學家對中國大地構造進行了深入的研究，形成了波浪鑲嵌構造學說、地質力學、多旋回構造學說、地洼學說、斷塊學說五大學派和構造理論體系。如今，板塊構造學說已成為地質工作者的主流思想，活動論和水平運動為主的板塊分離、漂移、碰撞、對接、縫合、擠壓、俯沖、消亡被大多數學者所接受。但要取得統一的中國現代大地構造思想，還需要我們借用現代先進的手段和方法，從不同的角度進行繼承和發展性的探究。

二、谷歌地球中國影像淺析

谷歌地球為研究地球大地構造提供了前所未有的完整遙感影像，有利于我們對地球大地構造進行整體性和關聯性的思考，是大地構造研究的重要工具和特別手段。

1.西南區域

(1)印度國的海拔高度多在500米以內，中國青藏高原海拔高度多在3000米-5000米，兩者高差幾千米，從印度到西藏，地形發生了跳躍式變化，地形標高由幾百米一躍達到幾千米，地形突變預示著板塊對接位置的所在。

(2)從克什米爾到中國藏南一線，形成了世界屋脊。在藏南，印度陸塊(印度阿薩姆-緬甸克欽邦一帶)深向中國一側;在克什米爾，印度陸塊(印度旁遮普邦-巴基斯坦伊斯蘭堡一帶)突入阿富汗和克什米爾交界處。印度板塊向北東方向俯沖、擠壓中國地塊，青藏高原不斷抬升;在藏南和克什米爾兩地碰撞、擠壓最為強烈，地貌上分別對應著林芝雪峰群和克什米爾雪峰群。

(3)青藏高原上山體走向多呈弧形展布，班公-色木錯-怒江一線右側多向南西方向凸出，左側多向北東方向凸出，山體呈平行式弧形展布。向北東凸出的弧形的前緣處在祁連山北麓，兩翼由昆侖山脈和川西-云貴交界山脈組成;昆侖山脈和塔里木盆地有明顯高差，四川盆地與川西高原有明顯高差，云貴交界處東西兩側地形高差不明顯，但山體走向和撓曲程度截然不同。

(4)由于山體弧形展布和凸出方向明顯不同，班公-色木錯-怒江一線是現代重要構造線所在地，為印、亞板塊縫合線之一。

(5)青藏高原上分布了大量的高原湖泊，大小不一，其長軸多與山體走向一致，一是由于山體在壓應力作用下褶皺，在向斜部位形成長條形雪水匯集區;二是由于地表抬升上拱張裂，雪水匯集如裂谷區而成湖泊。這兩種作用同時存在。

(6)印度板塊對亞洲板塊的俯沖擠壓作用影響范圍達到了中亞多國，巴基斯坦、阿富汗、伊朗、塔吉克等中亞國家的山體撓曲強烈;也達到塔里木之北的天山，使早先(加里東期)形成的吉爾吉斯-天山-巴丹吉林沙漠之西近東西向走向的山脈進一步抬高。

(7)云南境內山體多呈北西-南東走向，緊密平行排列，撓曲強烈，有強烈擠壓作用，也有向北西方向的拉剪平措移動。

(8)四川盆地西緣地形從500米突升至2000米-3000米，地形形成突變式臺階;青藏高原逆沖在四川盆地之上;在這點上四川盆地和塔里木盆地有某種程度的相似性。

(9)空間上，從中亞-昆侖-祁連-川西-云貴山體的強烈彎曲說明該區域大地構造壓應力非常巨大;時間上，印、亞兩板塊相遇后這種形變即發生，至今仍在進行中。

(10)在這一區域外側分布了塔里木盆地、巴丹吉林、騰格里沙漠、四川盆地等，它們之所以在強烈擠壓下未隆起而成為盆地，說明其擁有古老堅硬的基底，是具有較大剛度的地塊。他們對遠離青藏高原一側的山體褶皺抬升具有力的傳導作用，如塔里木之北天山褶皺隆起，盡管是加里東期的事件，但喜山期塔里木地塊把印、亞兩板塊的相互擠壓力傳遞到天山一帶，使其進一步褶皺抬高;大巴山乃至秦嶺抬升，也與剛性地塊四川盆地對地應力的傳導有關。

2.北方區域

(1)從昆侖-祁連-秦嶺-太行-大興安嶺一線構成明顯的向南凸出的“開口U”形界限，這一界限在地球影像上非常明顯。天水以西與青藏高原相接，延伸至喀什之西中吉邊界處;太行-大興安嶺與華北平原、松遼平原相鄰;渭河平原呈地塹狀與秦嶺相依。

(2)“開口U形”界限之北區域海拔高度多在1000米-2000米，區域內有兩個明顯的地塹小盆地存在:馬蹄形前緣為汾渭地塹，俄境內有貝加爾湖地塹，兩者均呈臺階式地形突變，這和該處存在深大正斷層的事實是一致的。

(3)“開口U形”界限之北區域山體走向多呈北西-南東向或向南凸出的平緩大弧形，有一定的褶皺。天山區域、蒙古國西南褶皺相對強烈。

3.臨太平洋區域

(1)大興安嶺-太行山-秦嶺-四川盆地西緣-云貴界-越南海防一線兩側，要么地形地貌有重大區別，要么山體走向發生重大變化，山體撓曲程度、方向等亦有明顯不同。這是一條明顯的分界線。

(2)沿東秦嶺-銅陵-寧波方向一線，北側主要為平原區，南側為丘陵區，近直線型影像界限十分明顯。這一界限似與菲律賓海經宮古海峽的海溝有深層次的聯系。

(3)東部沿海海岸線之下大陸架、大陸坡、大陸麓、海盆、海溝、島弧等在圖像上清晰可見。鄂霍次克海、日北海、中國南海是三個明顯的拉張海盆;勘察加半島-日本島-琉球島似是從歐亞大陸裂離的較大一個島鏈;而關島是否曾經在臺灣附近，從影像上看這種可能是存在的。

三、中國現代大地構造的推動力

地球古大陸在地幔軟流圈上浮托，由于地幔對流和地球自轉的雙重作用，古大陸沿著自身構造薄弱環節裂離、漂移，到喜山期基本形成了現代大陸的分布狀況。現代中國大陸外圍分布著印度板塊、太平洋板塊、菲律賓海板塊、歐洲(西伯利亞)板塊，中國地塊邊緣和內部大地構造應力狀態與上述幾個板塊的空間展布和運動方向、運動速度等有著直接關系，是這些板塊(包括中國板塊)之間相互作用的結果。

在古生代和古生代之前，太平洋板塊(含菲律賓海板塊)依較小的角度向中國陸塊下俯沖，這時中國東部陸塊內應力狀態以壓應力為主;到中、新生代，由于太平洋板塊不斷受到中國陸塊阻撓，俯沖角度漸漸變大，甚至產生洋殼俯沖回流，洋殼對中國陸塊產生下拉作用，應力狀態變為張拉為主。應該說華南丘陵區的褶皺是由古生代及之前的擠壓作用產生的;而現代海盆、島鏈是因中、新生代直到現在的拉張作用產生的。

蒙古大洋關閉，西北利亞地塊與中國陸塊相遇縫合，在縫合的過程中擠壓形成近北西西向或向南凸出的寬闊弧形褶皺山系，而秦嶺山前正大斷裂和貝加爾湖正大斷裂的產生說明，兩板塊縫合后，應力狀態由擠壓漸變為拉張，但整體相對平衡。

印度板塊在中生代開始與歐亞板塊相遇、碰撞、擠壓、喜馬拉雅山升起，到現在印度板塊向北東方向的運動仍在進行，兩板塊的碰撞擠壓、俯沖一直沒有停止，這種運動不僅使青藏高原上山體走向彎曲成弧形展布(水平向形變)，而且使青藏高原不斷抬升(垂向形變)，由于印度板塊對中國陸塊產生巨大而強烈的擠壓作用，這種向北東方向的擠壓力對中國現代大地構造格局的形成起著決定性的作用;決定了中國西高東低的地形地貌特征;決定了中國大水系的分布和流向;甚至影響到中國氣候環境的形成。

綜上，歐洲(西伯利亞)板塊與中國陸塊合二為一后的相對平衡;太平洋板塊(含菲律賓海板塊)對中國陸塊的俯沖下拉作用;印度板塊對中國陸塊的長期擠壓碰撞，是中國現代大地構造的推動力。其中印度板塊對中國陸塊的碰撞、擠壓是決定中國現代大地構造及其活動性的最重要的因素。從構造應力狀態講，前兩者為拉張應力，后者為擠壓應力;從作用的主次性講，后兩者是主要推動力，而前者相對平衡。這一結論可以從近年來中國地震分布得到印證:汶川、玉樹、雅安、于田4次大地震均分布在青藏高原弧形擠壓俯沖斷裂帶上，同時多與藏南、克什米爾兩個主要碰撞擠壓區相關聯;而唐山、海城、邢臺等大地震多分布在中國東部大致平行于太平洋海溝、島弧的北東-南西向張剪斷裂上;昆侖-祁連-秦嶺-太行-大興安嶺一線之北的區域大地震相對較少，區內相對穩定。

四、中國現代大地構造單元劃分

依據不同層次的斷裂、縫合線的展布、大地地形地貌、地層建造、古地磁、古生物、古氣候、地震分布以及相鄰板塊的相互作用，不同學者對于中國一級大地構造單元劃分提出了不同方案。本人根據板塊構造學說，依據板塊的相互作用、大地地形地貌、深大斷裂展布、地球衛星影像、山體走向、褶皺撓曲程度、地震活動性、地質建造資料以及對中國大地構造推動力的分析，將中國現代大地構造劃分為三大一級構造單元。即青藏-川西-云南板塊、內蒙-塔里木-鄂爾多斯板塊、臨太平洋板塊。

1.青藏-川西-云南板塊

從新疆喀什之西中吉交界處沿昆侖山北麓向東經祁連山北麓、天水南、四川盆地西緣、云貴交界、至越南海防一線所包含的西南側區域。

受印度板塊向北東向擠壓，使這一區域巨幅抬升，形成高原和世界屋脊，該板塊內山體多呈弧形展布，同時展布多個弧形逆沖大斷裂或多個縫合帶;在藏南-滇西和克什米爾擠壓最為強烈;塬面海拔多在3000米-6000米;板內及板緣地震多發，沿弧形構造帶分布，構造應力以壓應力為主，現代構造活動強烈;板緣主要活動性斷裂有:昆侖北麓斷裂、阿爾金斷裂、北祁連斷裂、西秦嶺斷裂、龍門山斷裂、小江斷裂、紅河斷裂。

2.內蒙-塔里木-鄂爾多斯板塊

從喀什西-昆侖北麓-祁連北麓-秦嶺北麓-太行東緣-大興安嶺東緣，入俄羅斯境內，這一線所包含的北側區域。

板塊前緣在汾渭地塹處，東西兩翼分別呈北北東和北西西向，整體輪廓呈“開口U形”，在渭河地塹處向南凸出，具李四光的“山字形”構造的外貌特征;山體走向多呈北西-南東向或較為平緩的向南凸出的寬闊弧形展布;秦嶺北麓正向大斷裂的存在說明該板塊現代構造應力以拉張應力為主;板內能量聚集緩慢，地震多發生在板緣部位，板內地震活動性相對較弱，構造相對穩定;板緣主要控制性斷裂有:昆侖北麓斷裂、阿爾金斷裂、北祁連斷裂、秦嶺北緣斷裂、太行東緣斷裂、大興安嶺東緣斷裂。

3.臨太平洋板塊

從大興安嶺-太行山-四川盆地西緣-云貴交界-越南海防，包括東北、華北、華南、東南沿海、臺灣等組成的區域。

該板塊可分成兩個子板塊，即華南-東南沿海板塊和華北-東北板塊，界限從秦嶺-銅陵-寧波一線，近直線狀;華南-東南沿海板塊東南接觸菲律賓海板塊，華北-東北板塊東南接觸太平洋板塊;板塊內構造受太平洋板塊(含菲律賓海板塊)向中國板塊俯沖控制;在古生代后，太平洋板塊俯沖角度由緩變陡，構造應力狀態由壓應力變為拉應力;島鏈(勘察加半島-日本-琉球-臺灣、庫頁島-日本-關島等)和弧后海盆(鄂霍茨克海、日本海、南中國海)的出現，說明板緣應力狀態為拉應力，拉張作用強烈;板內斷裂多呈北東-南西向，和主張應力垂直，和海溝、島鏈大致平行;在這些斷裂上地震多發，特別是華北地塊和臺灣地塊內的斷裂，構造相對活躍，而華南褶皺區則相對穩定;板緣主要控制性斷裂有:大興安嶺東緣斷裂、太行東緣斷裂、秦嶺北緣斷裂、龍門山斷裂、小江斷裂、紅河斷裂。兩子板塊之間分布東秦嶺-宮古海峽斷裂。

五、問題探究

(1)在內蒙-塔里木-鄂爾多斯板塊南緣分布塔里木、巴丹吉林、騰格里沙盆，在青藏-川西-云南板塊與臨太平洋板塊之間夾持四川盆地，這幾個地塊多由較老的基底構成，地塊內構造活動較弱，地震多發生在其邊緣褶皺山系中，這些盆地是油氣資源富集區。本文將它們劃歸不同的一級構造單元;有的學者將其直接列為一級構造單元(如塔里木板塊)。此點不同留后探究。

(2)秦嶺作為一個楔形體，鑲嵌于三大板塊之間，起中流砥柱作用，其在中國現代大地構造格局形成中的地位、作用和重要性值得探究。秦嶺的中流砥柱作用不可小視。

(3)內蒙-塔里木-鄂爾多斯板塊包括昆侖山以北、陜甘寧大部、山西、內蒙、大興安嶺區域，呈“開口U形”，與李四光的“山字形構造”相吻合，不同理論之間的借鑒、融合、印證關系仍需探究。

(4)三大構造單元邊界不僅地形、地貌、地質建造等有重大變化，而且均有深大斷裂或縫合線存在，這是一個基本條件。深大斷裂、縫合線的展布、性質、作用、地位、與深入地幔的大洋裂谷的關系值得探究。

(5)地球衛星照片(如谷歌地球)為研究大地構造提供了一個良好的條件，盡管其不能完全反映全部地質信息，但地球的地形地貌、海陸分布、海溝、洋中脊、轉換斷層、深大斷裂、裂谷、山體擠壓撓曲印跡、海拔高程數據等等，為研究地球構造和中國大地構造提供了一個管道。可以預見，對其他星球大地構造的研究首先會從其衛星影像開始。圖像獲取、解析、地調驗證、分析總結，這一方法值得推廣，從星球影像分析其大地構造這一手段值得探究。

六、結束語

(1)中國大地構造可劃分為三大一級構造單元，即青藏-川西-云南板塊、內蒙-塔里木-鄂爾多斯板塊、臨太平洋板塊。板內可進一步劃分為次一級板塊。如臨太平洋板塊可劃分為華南-東南沿海板塊和華北-東北板塊;而華北-東北板塊可進一步劃分為華北板塊、松遼板塊等，華南-東南沿海板塊進一步劃分為揚子板塊和東南沿海板塊等。

(2)印度板塊碰撞、擠壓中國地塊、太平洋板塊大角度俯沖下拉中國地塊是中國現代大地構造形成的主要推動力。印度板塊擠壓俯沖中國地塊使青藏高原隆起決定了中國大地地形地貌特征、水系分布、影響了中國氣候環境。這一地質事件對中國現代大地構造格局起著決定性的作用，是最重要的因素。

(3)青藏-川西-云南板塊邊緣及板內現代構造活動強烈，地震多沿弧形逆沖斷裂、縫合線發生、遷移、發展，是防震減災重點區域。臨太平洋板塊邊緣和板內構造活動居中，地震多出現在北東-南西向的斷裂帶上或出現在斷裂交匯處，亦是防震減災不可忽視的區域。內蒙-塔里木-鄂爾多斯板塊為相對穩定的板塊，地震活動相對較少。

(4)本文將塔里木、巴丹吉林、騰格里沙盆劃歸內蒙-塔里木-鄂爾多斯板塊，將四川盆地、秦嶺劃歸臨太平洋板塊。它們在中國現代大地構造格局形成中的作用和重要性特別是秦嶺的中流砥柱作用留給大家討論。文中存在問題和不當之處請批評指正。

［1］金性春.漂移不息的大陸［M］.成都:四川科學技術出版社，2009.

［2］巫建華.大地構造學概論與中國大地構造學綱要［M］.北京:地質出版社，2008.

P31

A

2095-4654(2014)08-0020-03

2014-03-20