细说中国“板块”

许汉奎

地壳是由许多大大小小的板块所组成。“板块”这个术语是加拿大人威尔逊在1965年提出的，他认为连绵不断的活动带网络将地壳划分为若干有限的刚性板块，它厚度大约从几十千米至200千米，这个厚度相对于地球6371千米的半径来说只能算是薄板了，所以称它为“板块”，全称为“岩石圈板块”。

地球的板块构造

板块构造理论也称新全球构造理论，它是美国的摩根、英国的麦肯齐、法国的勒皮雄等人于20世纪60年代所创，它发端于魏格纳的大陆漂移说（1912年），奠基于赫斯和迪茨的海底扩张说（1962年）、瓦因—马修斯模型（1963年）和威尔逊的转换断层理论（1965年）。

地球可分为地核、地幔和地壳。地幔分上、下两层，上地幔又可分为下过渡层和上软流层。软流层位于地壳下60～670千米之间，处于700℃以上的高温熔融状态，所以可以蠕动变形。洋板块和陆板块位于它之上，受它的驱动也会不断移动，如距今2.5亿年前的古生代，欧洲、非洲、南北美洲、南极洲、澳洲等都是靠在一起而形成一泛大陆，一直到距今约1.7亿年的中侏罗世才分开，各陆壳分别逐渐外移，如南、北美洲与欧洲和非洲逐渐分开，才形成了现今的大西洋。大西洋还在不断扩大，相对应的是太平洋在逐渐缩小。最早把地球的板块构造进行划分的是法国的勒皮雄，他把全球分为6大板块，即太平洋、非洲、欧亚、美洲、印（度）澳（大利亚）和南极洲板块。后人又把太平洋板块分为南、北两块，美洲板块也分南、北两块，后又增加了加勒比海板块等，欧亚板块则分得更多。

板块有分即有合，当洋壳和洋壳相撞或洋壳与陆壳相撞时，刚性较小、厚度较薄的洋壳的前方就会俯冲至刚性较大、厚度较厚的洋壳或陆壳之下。洋壳下插的深度较大，可达600～700千米；当陆壳和陆壳相撞时，刚性较小、厚度较薄者也会向下俯冲，陆壳下插的深度一般在200千米左右。由于陆壳具多层结构（如板块上有厚的沉积岩层等），这些厚的沉积岩层在巨大挤压力下，就会发生褶皱而形成山脉、大断裂和岩浆侵入或火山爆发。

板块运动与地震

从距今800多万年以来，地球虽未发生板块碰撞、拼合而形成强烈的造山运动，但板块间挤压而造成的地震和火山喷发却是不断。全球可分三大地震带，一是太平洋板块与周边板块挤压而形成的环太平洋地震带，地球上80%地震能源释放带就在这里，如1930年、1868年、1960年和2010年南美洲智利的几次大地震，1700年美国加利福尼亚、1896年日本、1906年美国旧金山、1906年中美洲厄瓜多尔、1952年俄罗斯堪察加半岛、1985年南美墨西哥和1999年台湾等的大地震；其次是欧亚板块与非洲、阿拉伯、印度板块挤压形成的欧洲阿尔卑斯山至喜马拉雅山的地震带，全球15%的地震能源释放带在这里，如1950年西藏墨脱县、1999年土耳其、2004年印度尼西亚的苏门答腊、2008年汶川大地震；第三是大西洋中脊的地震带，全球5%的地震能源释放带在此，如冰岛多次大地震。

在板块内部由于局部力系变动或移动不均也会引发地震，我国大多数地震属于这种，这类地震相对较小。1976年河北唐山大地震就是板块内大断裂活动引起的，但由于震源浅、又在人口稠密区，故造成惨重的人员伤亡。

上述三大地震带也是全球火山活动带，近300年来发生的5次大火山喷发都在环太平洋带上，如1815年印度尼西亚的坦博拉火山、1883年印度尼西亚的喀拉喀拉火山、1902年南美洲危地马拉的圣玛丽亚火山、1912年美国阿拉斯加的诺瓦拉普格火山及1991年菲律宾的皮纳图博火山。

正由于板块构造理论可以很好解释洋壳和陆壳的相互关系，阐明全球地质构造的形成与发展，尤其是山脉的形成、地震的发生、火山的喷发，所以自20世纪60年代末被提出后，很快风靡世界。它也被称为新的全球构造论，使地球科学进入了全新阶段。板块理论也被认为与生物进化论、相对论、量子论一样，是20世纪最重要、影响最大的科学理论。

中国分属古板块最多

在奥陶纪时（距今5亿～4.4亿年）中国大陆就分属11个板块：东北大兴安岭地区和新疆阿尔泰地区属于西伯利亚板块，新疆准噶尔大部属于哈萨克斯坦板块，喜马拉雅山地区属印度板块，云南西部属于郸泰板块，华北属华北板块，此外还有塔里木板块、柴达木板块、松藩—甘孜板块（或称羌塘板块）、西藏板块、华南板块、海南板块。台湾则属南中国板块。一个国家分属如此多的板块，这在世界上是绝无仅有的。

我国不仅古板块多，而且根据各板块上的古地磁剩余磁性数据（岩石形成时受地球磁场作用，而获得微弱的磁性，尽管后来板块位置变了，但它记录下的其所处地理位置的磁性却永远不变，这叫剩余磁性）以及古生物化石群（它们是每个时代古地理、古气候、古环境的见证者）的研究，可以得知我国所属的各个板块在奥陶纪时还彼此相距遥远，所以它们之间后来相互碰撞，拼接的时代也是各不同的。如华南板块是在距今2亿年的三叠纪晚期向北移动时才与华北板块相撞、拼合，由于之前华北板块已与西伯利亚板块拼合而成了欧亚板块的一部分，所以当两者相撞时，华南板块的前部就俯冲至欧亚板块之下，并导致华南板块之上近2万米厚的沉积地层发生了沿东西向的强烈褶皱（此造山运动属印支造山运动的一部分）。所以华南很多山脉都是形成于这一时期，如南京至镇江的宁镇山脉就是一最好的例子。

研究板块运动的最佳地区

我国不仅古板块的数量最多，而且也是古板块活动最剧烈、延续时间最长的国家，所以我国也成为研究板块活动的最佳地区，突出表现在以下几点：①板块运动的遗迹年代很早，如近年来在河北省遵化县不仅见到了25亿年前洋壳遗留下来的特有的蛇绿岩带，而且还保存有较清晰的两板块相撞、拼合而留下的缝合线，这些都极难见，它充分表明华北板块在25亿年前是由两板块拼合而成的。这一惊人的发现引起了世界地学界的瞩目；②有的板块运动发生的年代很晚，如印度板块与西藏板块相撞、拼合距今仅仅800万年，而且至今印度板块仍在不断向北挤压中，致使喜马拉雅山的高度每年以1至2厘米的速度增高；③我国青藏地区也是世界上板块运动最剧烈的地区。据中国科学院青藏科考队多年的考察研究，得出这一地区的阿尔金山是在加里东造山运动时期（距今4.4亿至4亿年的志留纪早、晚期）柴达木板块向北俯冲的结果，接着在晚古生代的海西期造山运动时期（距今4亿至2.5亿年），羌塘板块（或称松藩—甘孜板块）又向北俯冲，不仅使柴达木板块再次受挤压，而且使羌塘板块形成了规模更大的昆仑山脉；到了距今1.9亿年的三叠纪晚期的印支期造山运动中，藏北板块又向北俯冲，形成了巨大的唐古拉山山脉；到了距今1.45亿年至6500万年的白垩纪晚期的燕山造山运动时期，藏南板块又向北俯冲，形成绵延几千公里的冈底斯山山脉；接着在喜马拉雅山运动期间（距今6500万年至180万年间）、印度板块又向北俯冲，形成了世界最高的喜马拉雅山山脉。所以从距今的4.4亿年至距今几百万年的4亿多年间，一次次强烈的板块俯冲、撞击和拼合，其猛烈程度确实是世所未见，令人叹为观止！

【责任编辑】庞云