科学猜想文集
(573)《华北板块发展的晚期阶段》
华北板块形成的第三个阶段,开始于12亿年之后,似盖层与盖层形成的阶段,代表性地质剖面是天津市蓟县的地质剖面。天津蓟县的地层划分是以吕梁运动为界,在吕梁运动发生角度不整合的上面,发育了三套地层。
在华北板块完成似盖层,时间大的在12~10亿年之间,主要特征是沉积岩中夹杂着少量的火山碎屑岩。此后华北板块得到了全面的抬升,大约发生于距今10亿年左右,称之为芹峪运动或芹峪抬升。
晚元古代的地质构造除了芹峪构造外,还有一处称为青白口群,青白口群属真正的盖层,由下往上可以划分为三个地层单位,下部是下马林组、中部是龙山组、上部是景儿峪组。
在下马林组里面,主要是很细的碎屑岩,沙岩页岩为特征。龙山组以沙岩、石英砂岩,下部有一些长石沙岩为特征。景儿峪组是含有钙质的、泥质的泥灰岩、白云岩、碳酸盐岩。
青白口群沉积的厚度非常小,仅有1千米厚,而且没有火山碎屑岩的沉积,青白口群代表的是华北板块真正盖层形成的地史时朝。从青白口群开始,华北板块进入到一个小单位的相对稳定构造时期,这个稳定期一直持续到显生宙的中生代。
从沉积岩的变化上看,似盖层到盖层之间沉积环境的水深环境发生了明显的变化,也就造成沉积岩的变化。特别是水温的改变,使水体溶解力度增强,钙质的、泥质的泥灰岩、白云岩、碳酸盐岩的形成。
板块构造运动在中元古宙时期为什么会停滞8亿年之久,这种停滞与板块构造运动的核心动力原理极不匹配,这种停滞是自然规律还是特殊原因构成的?我们必须有一个大胆的猜想来填充这一理论与客观事实中的差距。
在青白口群之后发生了极寒事件,即地球雪球事件,此事件后又发生了新构造运动。新构造运动由弱到强,导致古老的陆块逐渐抬升,形成了今天的地理格局。
从时间跨度上看,板块稳定期较长,不能说明地球是一个相对稳定的行星。而是地球长期处在弱重力环境,地质体一直处在松散状态,陆块或者地壳无法产生重力。地球的向心收缩并不能构成板块运动,只能促进地质体质量的不断增强。
特别是在盖层中发现少量的微植物化石,并不能表明此时期地球表层的生态环境是阳光环境,也许同样是一个黑暗环境,如果是阳光环境,即使是微植物体也会十分丰富。
在自养生物发展的过程中,微植物也可以是黑暗生物的一个成员,而后演化为阳光植物的可能性极大。在地球雪球事件发生之前的生物体都不可能得到太阳光的呵护,它们只能以黑暗生物的形式存在。这是生物进化与地球环境演化所形成的必然关系,这种关系只有在地质发育的过程中才能看到。
地球雪球事件是怎么形戒的?是地球在进入到近太阳区域的过程中,发生了原始大气产生了较快的散逸现象。地球表层没有原始大气的呵护,气温较快的下降,导致地球雪球事的发生。
原始大气的脱衣现象,发生在地球能见到太阳微光的时期。脱衣过程也是太阳辐射弱增强的过程。由于地球距离太阳较远,太阳光不足以驱散低温环境,但是以离散原姓大气,从而形成雪球事件。
通过古地磁场的研究,发现在距今1.2亿年前的板块构造运动主要为南北向运动,那么南北向的板块漂移运动主要由什么力推动的呢?从最早的吕梁运动来看,吕梁运动主要发生在距今19亿年至18.6亿年,之前或之后都稳定期。
从板块运动的方向来分析,早期板块运动的动力来自于地球的向心收缩运动,加上地转偏向力的作用,地球才会产生极向运。陆块在南北半球之内作徘徊漂移,在稳定环境中形成陆核、原地台与盖层。在非稳定状态下发育板块缝合帶。缝合帶不是俯冲帶,它是板块之间微力运动的结果。而俯冲帶是新构造运动的主要特征。
地壳层由薄到厚,由松散到紧密(密度),在地球不断向心收缩过程中,地壳层相对均匀的向心收缩,相互挤压,从而形成深度变质岩至浅变质岩。当地球运行至近太阳的天体区域时,地球的物理环境发生变化,引起地核能量释放量的改变,促使板块聚合堆积,形成了后来强烈的构造运动。
当地壳层的堆积到一定程度后,地核运动无法轻易驱动板块运动时,构造运动再次进入休眠期。当地球改变其天体位置时,也改变着地球物理环境,引入磁力发生变化,驱使地幔产生更为强烈的运动,从而再次起动了板块运动。这就是在地球演化的过程中,与天体环境发生改变所产生的结果。
