从谷歌地球看中国现代大地构造

卢晓明

从谷歌地球看中国现代大地构造

卢晓明

(中国有色金属工业 西安勘察设计研究院，陕西 西安 710054)

根据谷歌地球提供的完整地球影像，分析其所包含的直观和潜在的地球表层信息，结合理论研究，对中国现代大地构造格局的推动力和单元划分及其存在问题提出了自己的看法，供大地构造研究借鉴。

大地构造;推动力;单元划分;问题探究

一、前言

大地构造是研究地球构造演化及其运动变化和发展规律的科学，是地球科学的基础理论。上世纪六、七十年代开始，地质学家对中国大地构造进行了深入的研究，形成了波浪镶嵌构造学说、地质力学、多旋回构造学说、地洼学说、断块学说五大学派和构造理论体系。如今，板块构造学说已成为地质工作者的主流思想，活动论和水平运动为主的板块分离、漂移、碰撞、对接、缝合、挤压、俯冲、消亡被大多数学者所接受。但要取得统一的中国现代大地构造思想，还需要我们借用现代先进的手段和方法，从不同的角度进行继承和发展性的探究。

二、谷歌地球中国影像浅析

谷歌地球为研究地球大地构造提供了前所未有的完整遥感影像，有利于我们对地球大地构造进行整体性和关联性的思考，是大地构造研究的重要工具和特别手段。

1.西南区域

(1)印度国的海拔高度多在500米以内，中国青藏高原海拔高度多在3000米-5000米，两者高差几千米，从印度到西藏，地形发生了跳跃式变化，地形标高由几百米一跃达到几千米，地形突变预示着板块对接位置的所在。

(2)从克什米尔到中国藏南一线，形成了世界屋脊。在藏南，印度陆块(印度阿萨姆-缅甸克钦邦一带)深向中国一侧;在克什米尔，印度陆块(印度旁遮普邦-巴基斯坦伊斯兰堡一带)突入阿富汗和克什米尔交界处。印度板块向北东方向俯冲、挤压中国地块，青藏高原不断抬升;在藏南和克什米尔两地碰撞、挤压最为强烈，地貌上分别对应着林芝雪峰群和克什米尔雪峰群。

(3)青藏高原上山体走向多呈弧形展布，班公-色木错-怒江一线右侧多向南西方向凸出，左侧多向北东方向凸出，山体呈平行式弧形展布。向北东凸出的弧形的前缘处在祁连山北麓，两翼由昆仑山脉和川西-云贵交界山脉组成;昆仑山脉和塔里木盆地有明显高差，四川盆地与川西高原有明显高差，云贵交界处东西两侧地形高差不明显，但山体走向和挠曲程度截然不同。

(4)由于山体弧形展布和凸出方向明显不同，班公-色木错-怒江一线是现代重要构造线所在地，为印、亚板块缝合线之一。

(5)青藏高原上分布了大量的高原湖泊，大小不一，其长轴多与山体走向一致，一是由于山体在压应力作用下褶皱，在向斜部位形成长条形雪水汇集区;二是由于地表抬升上拱张裂，雪水汇集如裂谷区而成湖泊。这两种作用同时存在。

(6)印度板块对亚洲板块的俯冲挤压作用影响范围达到了中亚多国，巴基斯坦、阿富汗、伊朗、塔吉克等中亚国家的山体挠曲强烈;也达到塔里木之北的天山，使早先(加里东期)形成的吉尔吉斯-天山-巴丹吉林沙漠之西近东西向走向的山脉进一步抬高。

(7)云南境内山体多呈北西-南东走向，紧密平行排列，挠曲强烈，有强烈挤压作用，也有向北西方向的拉剪平措移动。

(8)四川盆地西缘地形从500米突升至2000米-3000米，地形形成突变式台阶;青藏高原逆冲在四川盆地之上;在这点上四川盆地和塔里木盆地有某种程度的相似性。

(9)空间上，从中亚-昆仑-祁连-川西-云贵山体的强烈弯曲说明该区域大地构造压应力非常巨大;时间上，印、亚两板块相遇后这种形变即发生，至今仍在进行中。

(10)在这一区域外侧分布了塔里木盆地、巴丹吉林、腾格里沙漠、四川盆地等，它们之所以在强烈挤压下未隆起而成为盆地，说明其拥有古老坚硬的基底，是具有较大刚度的地块。他们对远离青藏高原一侧的山体褶皱抬升具有力的传导作用，如塔里木之北天山褶皱隆起，尽管是加里东期的事件，但喜山期塔里木地块把印、亚两板块的相互挤压力传递到天山一带，使其进一步褶皱抬高;大巴山乃至秦岭抬升，也与刚性地块四川盆地对地应力的传导有关。

2.北方区域

(1)从昆仑-祁连-秦岭-太行-大兴安岭一线构成明显的向南凸出的“开口U”形界限，这一界限在地球影像上非常明显。天水以西与青藏高原相接，延伸至喀什之西中吉边界处;太行-大兴安岭与华北平原、松辽平原相邻;渭河平原呈地堑状与秦岭相依。

(2)“开口U形”界限之北区域海拔高度多在1000米-2000米，区域内有两个明显的地堑小盆地存在:马蹄形前缘为汾渭地堑，俄境内有贝加尔湖地堑，两者均呈台阶式地形突变，这和该处存在深大正断层的事实是一致的。

(3)“开口U形”界限之北区域山体走向多呈北西-南东向或向南凸出的平缓大弧形，有一定的褶皱。天山区域、蒙古国西南褶皱相对强烈。

3.临太平洋区域

(1)大兴安岭-太行山-秦岭-四川盆地西缘-云贵界-越南海防一线两侧，要么地形地貌有重大区别，要么山体走向发生重大变化，山体挠曲程度、方向等亦有明显不同。这是一条明显的分界线。

(2)沿东秦岭-铜陵-宁波方向一线，北侧主要为平原区，南侧为丘陵区，近直线型影像界限十分明显。这一界限似与菲律宾海经宫古海峡的海沟有深层次的联系。

(3)东部沿海海岸线之下大陆架、大陆坡、大陆麓、海盆、海沟、岛弧等在图像上清晰可见。鄂霍次克海、日北海、中国南海是三个明显的拉张海盆;勘察加半岛-日本岛-琉球岛似是从欧亚大陆裂离的较大一个岛链;而关岛是否曾经在台湾附近，从影像上看这种可能是存在的。

三、中国现代大地构造的推动力

地球古大陆在地幔软流圈上浮托，由于地幔对流和地球自转的双重作用，古大陆沿着自身构造薄弱环节裂离、漂移，到喜山期基本形成了现代大陆的分布状况。现代中国大陆外围分布着印度板块、太平洋板块、菲律宾海板块、欧洲(西伯利亚)板块，中国地块边缘和内部大地构造应力状态与上述几个板块的空间展布和运动方向、运动速度等有着直接关系，是这些板块(包括中国板块)之间相互作用的结果。

在古生代和古生代之前，太平洋板块(含菲律宾海板块)依较小的角度向中国陆块下俯冲，这时中国东部陆块内应力状态以压应力为主;到中、新生代，由于太平洋板块不断受到中国陆块阻挠，俯冲角度渐渐变大，甚至产生洋壳俯冲回流，洋壳对中国陆块产生下拉作用，应力状态变为张拉为主。应该说华南丘陵区的褶皱是由古生代及之前的挤压作用产生的;而现代海盆、岛链是因中、新生代直到现在的拉张作用产生的。

蒙古大洋关闭，西北利亚地块与中国陆块相遇缝合，在缝合的过程中挤压形成近北西西向或向南凸出的宽阔弧形褶皱山系，而秦岭山前正大断裂和贝加尔湖正大断裂的产生说明，两板块缝合后，应力状态由挤压渐变为拉张，但整体相对平衡。

印度板块在中生代开始与欧亚板块相遇、碰撞、挤压、喜马拉雅山升起，到现在印度板块向北东方向的运动仍在进行，两板块的碰撞挤压、俯冲一直没有停止，这种运动不仅使青藏高原上山体走向弯曲成弧形展布(水平向形变)，而且使青藏高原不断抬升(垂向形变)，由于印度板块对中国陆块产生巨大而强烈的挤压作用，这种向北东方向的挤压力对中国现代大地构造格局的形成起着决定性的作用;决定了中国西高东低的地形地貌特征;决定了中国大水系的分布和流向;甚至影响到中国气候环境的形成。

综上，欧洲(西伯利亚)板块与中国陆块合二为一后的相对平衡;太平洋板块(含菲律宾海板块)对中国陆块的俯冲下拉作用;印度板块对中国陆块的长期挤压碰撞，是中国现代大地构造的推动力。其中印度板块对中国陆块的碰撞、挤压是决定中国现代大地构造及其活动性的最重要的因素。从构造应力状态讲，前两者为拉张应力，后者为挤压应力;从作用的主次性讲，后两者是主要推动力，而前者相对平衡。这一结论可以从近年来中国地震分布得到印证:汶川、玉树、雅安、于田4次大地震均分布在青藏高原弧形挤压俯冲断裂带上，同时多与藏南、克什米尔两个主要碰撞挤压区相关联;而唐山、海城、邢台等大地震多分布在中国东部大致平行于太平洋海沟、岛弧的北东-南西向张剪断裂上;昆仑-祁连-秦岭-太行-大兴安岭一线之北的区域大地震相对较少，区内相对稳定。

四、中国现代大地构造单元划分

依据不同层次的断裂、缝合线的展布、大地地形地貌、地层建造、古地磁、古生物、古气候、地震分布以及相邻板块的相互作用，不同学者对于中国一级大地构造单元划分提出了不同方案。本人根据板块构造学说，依据板块的相互作用、大地地形地貌、深大断裂展布、地球卫星影像、山体走向、褶皱挠曲程度、地震活动性、地质建造资料以及对中国大地构造推动力的分析，将中国现代大地构造划分为三大一级构造单元。即青藏-川西-云南板块、内蒙-塔里木-鄂尔多斯板块、临太平洋板块。

1.青藏-川西-云南板块

从新疆喀什之西中吉交界处沿昆仑山北麓向东经祁连山北麓、天水南、四川盆地西缘、云贵交界、至越南海防一线所包含的西南侧区域。

受印度板块向北东向挤压，使这一区域巨幅抬升，形成高原和世界屋脊，该板块内山体多呈弧形展布，同时展布多个弧形逆冲大断裂或多个缝合带;在藏南-滇西和克什米尔挤压最为强烈;塬面海拔多在3000米-6000米;板内及板缘地震多发，沿弧形构造带分布，构造应力以压应力为主，现代构造活动强烈;板缘主要活动性断裂有:昆仑北麓断裂、阿尔金断裂、北祁连断裂、西秦岭断裂、龙门山断裂、小江断裂、红河断裂。

2.内蒙-塔里木-鄂尔多斯板块

从喀什西-昆仑北麓-祁连北麓-秦岭北麓-太行东缘-大兴安岭东缘，入俄罗斯境内，这一线所包含的北侧区域。

板块前缘在汾渭地堑处，东西两翼分别呈北北东和北西西向，整体轮廓呈“开口U形”，在渭河地堑处向南凸出，具李四光的“山字形”构造的外貌特征;山体走向多呈北西-南东向或较为平缓的向南凸出的宽阔弧形展布;秦岭北麓正向大断裂的存在说明该板块现代构造应力以拉张应力为主;板内能量聚集缓慢，地震多发生在板缘部位，板内地震活动性相对较弱，构造相对稳定;板缘主要控制性断裂有:昆仑北麓断裂、阿尔金断裂、北祁连断裂、秦岭北缘断裂、太行东缘断裂、大兴安岭东缘断裂。

3.临太平洋板块

从大兴安岭-太行山-四川盆地西缘-云贵交界-越南海防，包括东北、华北、华南、东南沿海、台湾等组成的区域。

该板块可分成两个子板块，即华南-东南沿海板块和华北-东北板块，界限从秦岭-铜陵-宁波一线，近直线状;华南-东南沿海板块东南接触菲律宾海板块，华北-东北板块东南接触太平洋板块;板块内构造受太平洋板块(含菲律宾海板块)向中国板块俯冲控制;在古生代后，太平洋板块俯冲角度由缓变陡，构造应力状态由压应力变为拉应力;岛链(勘察加半岛-日本-琉球-台湾、库页岛-日本-关岛等)和弧后海盆(鄂霍茨克海、日本海、南中国海)的出现，说明板缘应力状态为拉应力，拉张作用强烈;板内断裂多呈北东-南西向，和主张应力垂直，和海沟、岛链大致平行;在这些断裂上地震多发，特别是华北地块和台湾地块内的断裂，构造相对活跃，而华南褶皱区则相对稳定;板缘主要控制性断裂有:大兴安岭东缘断裂、太行东缘断裂、秦岭北缘断裂、龙门山断裂、小江断裂、红河断裂。两子板块之间分布东秦岭-宫古海峡断裂。

五、问题探究

(1)在内蒙-塔里木-鄂尔多斯板块南缘分布塔里木、巴丹吉林、腾格里沙盆，在青藏-川西-云南板块与临太平洋板块之间夹持四川盆地，这几个地块多由较老的基底构成，地块内构造活动较弱，地震多发生在其边缘褶皱山系中，这些盆地是油气资源富集区。本文将它们划归不同的一级构造单元;有的学者将其直接列为一级构造单元(如塔里木板块)。此点不同留后探究。

(2)秦岭作为一个楔形体，镶嵌于三大板块之间，起中流砥柱作用，其在中国现代大地构造格局形成中的地位、作用和重要性值得探究。秦岭的中流砥柱作用不可小视。

(3)内蒙-塔里木-鄂尔多斯板块包括昆仑山以北、陕甘宁大部、山西、内蒙、大兴安岭区域，呈“开口U形”，与李四光的“山字形构造”相吻合，不同理论之间的借鉴、融合、印证关系仍需探究。

(4)三大构造单元边界不仅地形、地貌、地质建造等有重大变化，而且均有深大断裂或缝合线存在，这是一个基本条件。深大断裂、缝合线的展布、性质、作用、地位、与深入地幔的大洋裂谷的关系值得探究。

(5)地球卫星照片(如谷歌地球)为研究大地构造提供了一个良好的条件，尽管其不能完全反映全部地质信息，但地球的地形地貌、海陆分布、海沟、洋中脊、转换断层、深大断裂、裂谷、山体挤压挠曲印迹、海拔高程数据等等，为研究地球构造和中国大地构造提供了一个管道。可以预见，对其他星球大地构造的研究首先会从其卫星影像开始。图像获取、解析、地调验证、分析总结，这一方法值得推广，从星球影像分析其大地构造这一手段值得探究。

六、结束语

(1)中国大地构造可划分为三大一级构造单元，即青藏-川西-云南板块、内蒙-塔里木-鄂尔多斯板块、临太平洋板块。板内可进一步划分为次一级板块。如临太平洋板块可划分为华南-东南沿海板块和华北-东北板块;而华北-东北板块可进一步划分为华北板块、松辽板块等，华南-东南沿海板块进一步划分为扬子板块和东南沿海板块等。

(2)印度板块碰撞、挤压中国地块、太平洋板块大角度俯冲下拉中国地块是中国现代大地构造形成的主要推动力。印度板块挤压俯冲中国地块使青藏高原隆起决定了中国大地地形地貌特征、水系分布、影响了中国气候环境。这一地质事件对中国现代大地构造格局起着决定性的作用，是最重要的因素。

(3)青藏-川西-云南板块边缘及板内现代构造活动强烈，地震多沿弧形逆冲断裂、缝合线发生、迁移、发展，是防震减灾重点区域。临太平洋板块边缘和板内构造活动居中，地震多出现在北东-南西向的断裂带上或出现在断裂交汇处，亦是防震减灾不可忽视的区域。内蒙-塔里木-鄂尔多斯板块为相对稳定的板块，地震活动相对较少。

(4)本文将塔里木、巴丹吉林、腾格里沙盆划归内蒙-塔里木-鄂尔多斯板块，将四川盆地、秦岭划归临太平洋板块。它们在中国现代大地构造格局形成中的作用和重要性特别是秦岭的中流砥柱作用留给大家讨论。文中存在问题和不当之处请批评指正。

［1］金性春.漂移不息的大陆［M］.成都:四川科学技术出版社，2009.

［2］巫建华.大地构造学概论与中国大地构造学纲要［M］.北京:地质出版社，2008.

P31

A

2095-4654(2014)08-0020-03

2014-03-20