07古地理学.doc

上传人:hw****26 文档编号:3500562 上传时间:2019-05-31 格式:DOC 页数:18 大小:83KB
下载 相关 举报
07古地理学.doc_第1页
第1页 / 共18页
07古地理学.doc_第2页
第2页 / 共18页
07古地理学.doc_第3页
第3页 / 共18页
07古地理学.doc_第4页
第4页 / 共18页
07古地理学.doc_第5页
第5页 / 共18页
点击查看更多>>
资源描述

1、地球科学大辞典古地理学古 地 理 学【古地理学】paleogeography 见 85页“古地理学” 。【古气候学】paleoclimatology 广义的古地理学的一个重要分支;研究过去地质时代地球上的气候条件和变化,及其在某个地区或世界范围的变化原因。古气候学以研究古代的气候变化为目的,时间尺度范围一般在万年、十万、百万、千万到亿年之间。古气候学近年由于与“全球变化”研究目标关系密切而成为地球科学的热门课题之一。无论是哪一种古气候研究,由于无法直接观察当时的大气圈运动过程,研究对象只能是与古气候变化有关的多种物质记录(包括天然地质记录、考古发掘中获得的实物材料和历史文献记载)。很明显,遥远

2、过去的古气候早已不复存在,现在保存下来的仅是它的物质记录,而且还是一个不完整的记录。我们只能根据这些有机界、无机界的物质记录,按一定的理论方法去恢复古气候。显然,这是一个极为困难和复杂的任务。为完成这个任务必须利用多种学科的知识,因此古气候学也是一个边缘学科。【古地理】paleogeography 过去地质时代(包含人类历史时期)地球表面的自然地理。【古地理事件】paleogeographic event地史上相对稳定的、短暂的、突然出现的自然地理事件。例如某一短暂的、特殊沉积环境的稳定存在,某个突然呈现并且相对稳定的古地理形态和现象,以及存在于两个古地理阶段之间的急剧变迁等。【古地理阶段】p

3、aleogeographic stage指古地理环境或状态,如关于海面、地表地形、相对海岸距离及气候条件等的一个相对稳定,或逐渐发展变化(量变)的时间阶段。【古地理单元】paleogeographic unit古地理特征具有相对一致性而区别于周边地区的一个具体空间区域,具体有古地形单元、古生物地理单元和古气候单元等。【古地理区】paleogeographic province根据某个地质时期的古地理特征而区分的区域叫古地理区。【古地理图】paleogeographic map表示某个特定地质历史时期自然地理环境面貌的图件。编制任何古地理图,都有其特定的时间间隔(千万年、百万年、十万年或千百年级

4、)和空间范围(地方性、区域性或全球范围) 。古地理图能有效地反映古地理学研究的结果,如海陆分布、陆地形态、海洋深度、水流和气流方向、生物分布、沉积分布和气候带分布等等。根据研究目的和实际资料的详细程度,按定的比例尺和图例编制成图。一般将编制 1200万11200 万古地理图的工作作为地质学的许多部门中具有最大综合性的工作。它几乎涉及一个广大区域中每一部分、每一时期、每方面有关地质历史的发展。利用古地理图可以形象便捷地了解地球表面的古地理环境及其变化过程,并用于对某些沉积、层控矿产资源的探测。早期古地理图一般采用古海陆分布图形式,20 世纪 60年代起,随着古地理研究的逐渐深化出现了岩相古地理图

5、、生物古地理图(古生物地理图) 、构造古地理图、古气候带分布图以及古地形图、古等深线图等多种类型;表示内容上也由早期的单学科内容、定性示意图、手工绘图向更精确的多学科结合、定量化、电脑可视化成图等方向发展。【古地形学】paleogeomorphology 也叫古地貌学,是古地理学的一个组成部分。它以过去地质作用形成的古侵蚀面地形(地表遗留的、地下潜伏的或被剥蚀了的),或地形遗物为对象,研究其形态特征、形成原因、发展过程和规律,以及其在实际应用上的价值。【古地形】paleotopography 在地质时期中,某特定时代某个地区的地形和地势,或指某古地理区一个被后期地层叠覆的潜伏不整合面的地形轮廓

6、。以英国威尔士地威尔士早奥陶世古地形复原图(据 D.V.Ager,1981)区奥陶纪火山岩系一次喷发间断中呈现的古地形再造为例(见图)。早期喷发的成层细碧熔岩之上为角斑岩喷发,然后的喷发间断期(相当一个笔石带的时限)该区处于滨海位置,呈现出圆形山丘(角斑岩)、海蚀崖和海蚀柱(细碧岩)以及砂砾滩地貌。上述假想复原图面向西方,由阳光造成的阴影来自北侧,反映当时英伦三岛位于南半球。【古气候】paleoclimate 与日常生活中短暂的天气(几小时到几天、十几天尺度)概念相比,古气候是指一个地区在较长的时期(几十年到几千、上万年尺度)内各种气象要素(如降水量、气温、风力和风向等)的综合表现。当代地球科

7、学研究中所指的“古气候”包括两种范畴:地质历史中的古气候,包括地球早期自从有内外力地质作用并保存物质记录以来的整个地史时期的古气候变化史;人类历史中的古气候,一般指第四纪或人类出现以来的气候变化历史。古气候研究,主要依据沉积岩中所存在的某些具有特征的岩石和标志,及其所含化石来进行;同时也采用古地磁学和同位素地质学方法。通过这些资料的研究分析和方法的应用,估量出某些古气候因素,如风向,大气圈和海洋的温度及其变化结果:其中最明显的是严寒冰期和炎热、干燥阶段的辨认和确定。古气候研究,对于地层划分对比,地壳演化史的探讨以及矿产资源的成因与探测,都具有指导意义。地质时代的古气候研究,与同样以历史资料和考

8、古资料以及树木年轮为主要依据的历史时期的古气候研究有所不同。【古海侵】marine transgression又称古海进。在地史的某个地质时期内,由于海平面上升或陆地相对下降而导海水向陆地侵进与地层超覆1,2,3 表示地层形成的先后次序,注意自左至右的空间相变(据王鸿祯、刘本培,1980 补充)致的海水对大陆区的侵入作用。地史中海侵过程发生的时间可快可慢,有时呈现速度较慢的渐进方式,在沉积记录上表现为自下向上海水逐渐由浅变深的岩相更替;有时可出现相对快速的海侵,较深水环境的沉积物可以直接覆盖在一个时代更老、或多或少准平原化的陆地剥蚀面上。在宏观地层记录方面,随着海侵范围不断向陆地扩展,表现为由

9、老到新的连续沉积系列依次向陆地方向逐步扩大范围。因此,一个海侵序列组成的地层与下伏地层的接触面必然是一个不整合面,两者间地层缺失的时间间隔也是向陆地方向增大。在这个面上所沉积的海侵地层序列,在空间展布格局上称为地层超覆(见图)。【古海泛】ingression 它与地史中常见的大规模海侵存在重要区别。大体存在以下两种情况:某些特定地史阶段在近海河湖盆地中出现短暂的海水注入现象,如中国松辽盆地的晚白垩世嫩江组是在典型的陆相河湖地层中出现半咸水微咸水沉积夹层,其中出现与海洋环境有亲缘关系的标志性生物(双壳类短齿蛤、壳菜蛤、线纹蚶、类傅蚬等,微体古生物沟鞭藻类,鱼类松花鱼、吉林鱼、哈玛鱼等) ,以及碳

10、酸盐岩中的锶同位素比值(87Sr/86Sr=0.7091)与海洋沉积物中所产者几乎完全一致,也证明存在海水混入事件应当指出,远离海洋的干旱气候带内陆盆地(例如新生代的柴达木盆地等)中也曾发现一些属种单调的半咸水微咸水介形虫等生物化石和一些可疑的岩矿、地球化学组分,但实际上与真正的海洋环境并不存在直接联系 ;局部性海水进侵的现象,又称为古海入,例如,亚洲西北部鄂毕河口地区因新生代发生地壳下陷而形成港湾。【古海退】marine regression地史上的一个相对短的时间段落,由于海面下降或陆地实际上升而引起的海水从大陆向海洋的退缩作用。海退海水自陆地后退与地层退覆1,2,3 代表地层形成先后次序

11、(据王鸿祯、刘本培,1980 补充)的结果,标示在沉积作用上最常见的例证是三角洲沉积范围的扩大(如加里东运动后表现在中国东南部三角洲沉积区的发展)。在宏观地层记录时空分布格局方面,地层剖面纵向上一般表现为岩性向上变粗、水体向上变浅、由海相变为陆相;在横向上表现为自早到晚地层分布范围逐渐变小,因此称为地层退覆(stratigraphic offlap)(见图)。【古海侵方向】transgressive direction海水侵进某个地区的方向或来源。海侵方向可以借助于不同地区之间古生物群的亲缘关系,即古生物化石的属种组分相似程度来确定,也可以根据相邻地区之间同一海侵序列的地层超覆关系作出判断。【

12、全球性海平面升降】eustatic movement,eustatism,enstacy 引起各大陆大体同时发生海进或海退变动的那种全球性的海平面升降运动。造成全球性海平面升降运动的原因曾有不同的解释,例如徐士(E.Suess)曾提出:海底受大量的沉积物充填,造成海水外溢,可以使全盘海面升高;地壳的大规模沉降,可以使海面下降,等等。目前一般认为存在两种主要的成因,第一种是由于全球性冰期、间冰期交替导致极地冰盖消长,引发的地球表层液态水圈体积变化。已经在石炭纪、二叠纪和第四纪等地史中获得证实,可称为冰川型海平面升降运动。另一种原因是全球规模的壳 幔构造运动引起的全球性构造型海平面升降运动,可以白

13、垩纪中期(距今 12580 百万年前)的“全球整体事件”为代表。当时全球三大洋中普遍出现大规模的海底火山喷发,洋壳增生速度比平时加快一倍。仅以西太平洋翁通 爪哇海底高原为例,两次阵发性(121.7118.2 百万年前和 121.0124.0 百万年前)的玄武岩喷发面积就达到 500万平方千米,被称为大火成岩省事件(great igneous province event)。洋底的洋脊、洋岛体积扩大导致全球海平面上升和大规模海侵,在海洋盆地中广泛出现以黑色页岩为代表的缺氧事件。伴随火山活动有大量二氧化碳逸入大气圈,导致温室效应使气候变暖。上述环境有利于石油、天然气资源的形成,成为地史中著名的生油

14、时代。【冰川型海面升降】glacioeustatism 由于大规模古气候变化引发的极地冰盖扩展或消退,并导致地球表面液态海水总含量变化而产生的全球性海面升降运动。如果现代南、北极地的冰盖全部溶化,不同学者估算全球海平面的上升幅度将达到 60150 米范围。由于冰期和间冰期的交替可以在较短时期内完成,因此冰川型海平面升降具有良好的全球等时性。【构造型海面升降】diastrophic eustatism由于全球性、区域性或局地性地壳构造变动,引起地壳升降和海洋面积变化,从而导致海平面产生相对升降变动。对这种类型海平面升降运动的时空分布特征需要进行具体分析,多数情况仅具有区域性或局地性意义。【古陆】

15、oldland 泛指地史时期中各种形式的古老剥蚀陆地,未严格区分其规模大小、海拔高度、地貌形态和延续时间。在古生代及其前的古地理图编制中,经常用来作为未遭受海侵地区古地理特征的描述性术语,如康滇古陆、华夏古陆、塔里木古陆等。在中、新生代古地理研究中,由于大量陆相沉积资料能提供更多的相邻剥蚀区地貌特征,因此有条件使用低地、丘陵、高地、山地和高原等更明确的地貌单位术语,如古西藏高原、东南低山丘陵、古天山等。至于地史时期中的陆上沉积区,一般称为盆地或凹陷,如鄂尔多斯(陕甘宁)盆地、松辽盆地、库车盆地等。应当指出,某个地质时期某个古陆的确定取决于地层、古生物和沉积相的研究水平,例如,在新中国建国以来的

16、数十年内中国地质科学的研究水平已经有了很大的提高,以往文献中经常出现的早古生代“胶辽古陆” 、 “雪峰 江南古陆”等,现在认为并不存在;前者早已经被海水侵没,后者实际上是水体较深的陆坡环境。【古海盆】old sea basin地史中规模不等、不具备线状形态的古海洋盆地,一般用来表示相对稳定的构造环境,例如华北海、上扬子海等。【古海槽】old trough在古地理研究中是对某些大规模、长条状、不同水深环境古海洋的总称,例如秦岭海槽、乌拉尔海槽等。在传统槽台学说中,海槽被解释为地槽 造山带演化早期的古地理表现形式;在空间位置相对固定的前提下,强调其演化过程中出现海水深浅和盆山更替的古地理旋回性变化

17、。板块学说则将海槽解释为古洋盆遗迹(old oceanic trough) ,强调通过多学科研究查明不同类型板块之间的俯冲、碰撞过程;从全球构造活动论的学术视野,再造古大陆和古海洋的时空演变历史。由于古代海槽沉积环境多变、后期又遭受强烈构造变动,往往成为古地理研究中的疑难问题和薄弱环节。【古盐度】paleosalinity 某个地质时代一个水体的含盐度。地史时期的海水含盐度,可以根据某些沉积或沉积建造水的化学分析,某些矿物、岩石的成分和生物化石的性质来确定。当海水在含盐度正常或减低的情况下,沉淀出方解石,从而形成石灰岩。在含盐度较大时,沉淀出石膏和硬石膏;而在盐度更浓集的海中,则沉淀出石盐和钾

18、镁盐。在不同水体相(陆相、 湖相、海相等)沉积的粘土岩中,其水的化学成分(如氯),有着不同的含量。白云岩,特别是杂有天青石、重晶石或萤石的白云岩,通常是较高盐度的标志。海栖生物的发生发展,海水盐度是一个重要条件。生物群在不同盐度条件下,有着不同的类型;淡化或咸化作用的变化,影响着生物界类型、外貌以及繁衍或灭亡的变化。【淡化海】 freshening sea位处潮湿气候带并被内陆包围的含盐度小的海盆,由于淡水补给量(大气降水、河流注入)大于蒸发量,囿于地理条件又不能与外海正常盐度海水顺畅交流,导致海水含盐度小于 35 的淡化海。淡化海可以出现于不同的构造部位,例如波罗的海、渤海属于稳定海水含盐度

19、与生物个体大小关系(据 Brandt,1897)板块内部的陆表海,黑海则代表阿尔卑斯造山带北侧的前渊凹陷。淡化海海水的含盐度,也存在半咸水、微咸水不同情况。淡化海内的沉积物一般伴随出现不同粒径的泥质 陆源碎屑,并缺乏石膏、岩盐类特殊沉积。淡化海内的生物对环境变化反应较为灵敏,海水含盐度降低往往导致某些广盐性生物(双壳类、腹足类等)个体的同步变小,在现今北欧的内陆型波罗的海中有典型实例(见图) ,中国滇东上志留统玉龙寺组中由下往上的腕足类化石也有类似的变化趋势。【咸化海】 supersaline sea位处干旱气候带并被内陆包围的含盐度大的海盆,由于淡水补给量小于蒸发量,囿于地理条件又不能与外海

20、正常盐度海水顺畅交流,导致海水含盐度大于 35 的咸化海形成。咸化海一般出现于裂谷构造早期或造山运动晚期的不同构造部位,前者如现代中东地区的死海、红海,后者可以德国北部晚二叠世的镁灰岩(zechstein)盆地、中国上扬子地区早中三叠世盆地为例。咸化海的沉积特征,以出现大量白云岩、石膏、岩盐和/或钾盐为典型代表。随着海水含盐度增加,窄盐性生物(珊瑚、腕足类、类等)迅速消失,以广盐性的双壳类、腹足类等大量繁盛为特征。【古温度】poleotemperature 地史时期中某一特定时间间隔或空间范围内的地表(大气、水体)平均温度。地史时期的古气温或水温状态,主要是依据有关标志性沉积特征(如冰川落石、

21、鲕粒构造)、矿物(岩盐、石膏、天青石)、古生物(暖水或冷水生物群) 、古生态(生物礁)以及碳酸盐矿物(来自化石骨骼或岩石)或极地冰心包含空气中的氧同位素分析等方法来说明。既可以了解地史过程中的宏观(亿年、千万年、百万年)古气候演变趋势,也能够查明精细的高分辨率(十万年、万年或更少)古温度波动历史。古温度研究不仅与验证地史中的大陆漂移和板块构造学说有密切关系,而且对于预测今后的全球环境变化趋势也具有重要意义。【古温度测定】paleothermometry 对地史时期的古温度进行的定性估计或更精确的定量测量。最常见的是对某一个地质时期的水体(海水或淡水)或大气平均温度的研究。例如现代珊瑚礁主要分布

22、在热带、亚热带海域,地史中不同时代地层内的生物礁体也能反映类似的古温度条件。在古水体温度测定方面,一般根据水生古生物原生碳酸盐壳体(或内骨骼)中的氧同位素 18O和 16O丰度的质谱测定。水生古生物的碳酸盐外壳或骨骼是在与其生活海水中氧的同位素达到平衡的条件下形成的,因此化石壳体、骨骼的氧同位素比(18O/16O)测定,能够得出生物生活水体温度的定量数据。现代陆生植物在地球表面的分布受到气候分带的严格控制,无论在植物群属种组分、叶相类型、角质层厚度和气孔大小等方面都有明显反映。近年根据中国山东山旺地区中新世含硅藻土地层中的现生共存属(杜仲)化石比较研究,推断 1500万年前当地的古气候春季温度

23、范围在 1320,明显高出现今的 12.9,为地史中古温度的定量测定提供了新的方法。【古流】paleocurrent 地史时期中的地表流体。它包括陆地上和海洋中的常规液态水流(河流、洋流、潮汐流等) ,非常规的泥石流、浊流和固态冰川流动等,往往能在沉积物中保存下清晰的沉积地质记录。沉积岩的一系列特殊结构和构造,例如交错层、波痕及岩层的各种底模标志等特征,都能指示古流的存在及其运动方向。例如,河流环境沉积物中经常保存良好的单向板状斜层理,通常可采用玫瑰花作图形式予以反映(图 a)。而滨海带往复运动的潮汐作用则保存了典型的反向(鱼骨状)斜层理。泥石流和浊流的运动方向,与沉积盆地的构造 地形格局密切

24、有关。因此,古流方向研究在查明古地理环境、确定碎屑物来源方向和沉积盆地构造格局再造等方面都具有重要意义,已经成为古地理研究中需要注意的问题之一。当然在收集野外原始资料时需要有大量的统计学依据并与沉积相研究配合(图 b),才能得出可信的结论。(b)小型冲积扇内斜层理类型、粒径大小和古水流方向关系(a)新疆中天山侏罗纪古流向玫瑰花图(据李维锋、卢华复、王鑫峰,2002)【古风】paleowind 过去地质时代发生的、古老的大气流动。根据沉积地层中保存的古火山灰降落空间分布特征、古生物礁体的迎风北美犹他州宰恩国家公园的风成沙丘斜层理(据 G.R.Thompson & J.Turk,1995)面状况以

25、及沙丘和风成砂岩斜层理的方位等标志,可以判断出某个时期中古风的主要方向。如火山喷发时的落灰,在风吹向的那一边厚度要大。珊瑚环礁在面对流行风向的那边,由于风浪作用的影响而使其生长率受到限制。古沙丘在地层中是以风成砂岩保存下来的;这种砂岩的特征是:石英的含量高,石英的分选好、磨圆度高和较大的斜层理倾角等(见图) 。中国北方广袤分布的沙漠、沙区由于冬季盛行西北风和北风,在风成斜层理的倾斜方向上有明显的显示,可以反映出东亚冬季大气圈流动的总体格局。在中国新疆北部吐哈盆地的晚侏罗世、鄂尔多斯盆地的早白垩世、四川盆地晚白垩世及美国西部侏罗纪古沙漠沉积中,都发现了可以反映古风向的沙丘斜层理构造,可以用来研究

26、当时大气圈的运动方向。【古岩性图】paleolithologic map通过标示地史某个特定时期沉积物主要岩石类型的组合特征及其空间变化规律,来反映古地理特征的图件,经常附有该期沉积物厚度的等值线。后者也可单独成图,称为古等厚图(paleoisopach map) 。由于编制过程中一般采用比率法或岩石百分率法,能较好地反映沉积物岩性的定量统计特性,成为与沉积矿产寻找和勘探有关古地理研究中的重要基础图件,受到生产部门的普遍重视和广泛采用(见图)。美国西北部晚寒武世克罗伊克斯统的岩性图花纹表示岩性组合百分比,等值线表示厚度分布(据 Krumbein and Sloss,1955)【岩相古地理图】

27、lithofacies paleogeographic map 一种表明某个古地理阶段(或相应年代地层单位)岩相类型空间变化规律的古地理图。岩相类型通常以时间地层单位内占统治的、平均的或特殊的内容来表示。如果采用时限很短的特有标志层(index bed)或特有标志面(index horizon)作为编图单位,则可以精确地表示编图单位的全部内容,称为“瞬时”岩相古地理图。岩相古地理图的优点在于不仅能反映当时的古(a)鄂尔多斯地区下奥陶统马家沟一组陆源物质含量(%)单因素等值线图1 一级露头剖面; 2 二级露头剖面;3 一级钻井剖面; 4 二级钻井剖面(据冯增昭等,2004,经简化)地理环境(海陆

28、分布、海水深浅、地形高低等) ,还能具体地反映沉积记录的物质内容(岩石 岩相类型、矿产资源特征等) 。对于地质理论研究,特别是油气资源和沉积 层控矿床的寻找、勘探具有良好的指导意义。【定量岩相古地理】quantitative lithofacies paleogeography一种采用在具(b)鄂尔多斯地区早奥陶世马家沟一期岩相古地理图(据冯增昭等,2004,经简化)有定量意义的单因素分析基础上,再进行多因素综合分析方法编制的岩相古地理图。单因素是指能独立地反映某地区、某地质时期、某沉积层段沉积环境某些特征的因素,例如水体深浅、沉积厚度、碎屑颗粒大小、斜层理方向、化学成分百分比、化石生态类型组

29、合特征等,都可以采用定量数值的方式在古地理图上予以表示。研究过程大致可分三个步骤:对各个野外基干剖面进行认真的地层学和沉积学研究,获取各种第一手的定性和定量资料,了解各剖面各沉积层段的沉积环境特征。在上述资料基础上,按照编图单位的要求,选择出那些能独立地反映其沉积环境特征的各种单因素,分别统计出它们在各个剖面中的百分含量,作出各种相应的等值线形式单因素图(图 a) 。把这些定量的单因素图叠加起来,结合该区有关层段沉积地质学的综合研究成果,去粗取精、去伪存真、全面分析、综合判断,最后编制出定量岩相古地理图(图 b) 。这种岩相古地理图研究方法由于体现了定性与定量相结合的更加严格的内涵,对于油气资

30、源等矿产的预测、勘探和开采过程中的工业制图需求具有重要意义。【古气候图】paleoclimatologic map标示、描绘古气候空间分布特征的古地理图。目前常见的古气候图有全球性和区域性不同类型,内中国早白垩世古气候分带图.东北暖温带潮湿区; 1.西北、华北干湿过渡区; 2.华南亚热带干旱区; 3.东南沿海干湿过渡区; .藏南热带潮湿区(据王鸿祯等,1985)容上除表示恢复后的古气候古带分布状况外,也可以具体展示古气候资料点的标志性沉积特征。前者可以中国早白垩世古气候图(见图)为例,分出了自东北往南的不同古气候分带。还可以将全球某个时期古气候带以及煤炭、膏盐和冰川沉积资料点综合表示在一张古大

31、陆图上,更有利于进行与古洋流、古大气环流的综合分析研究。【古极】paleopole 地史时期中地理的,或者地磁的地球极位。由于近代地球的地磁极位距地理极位很近,而且前者经常发生围绕后者的轻微移动。因此,古地磁和地质学研究中一般采用古磁极位来代表当时的地理极位。【古纬度】paleolatitude 地史时期中地球上一定地区的当时纬度,或专指从古赤道距离衡量的度数。【古赤道】paleoequator 地史时期一定阶段的地球赤道。古地球赤道的北美大陆晚寒武世古赤道方向(据 Dott and Batten,1971)位置,是根据古地磁、氧同位素比、古动植物群和珊瑚礁分布,煤矿床、冰碛层,以及其他地质证

32、据来确定的。古赤道过去曾经是和旋转轴垂直的个大圆,由于经过大陆位移,某个大陆的古赤道方向可以与现代赤道迥异(见图) 。【古内陆海】fossil continental sea 地史上伸入大陆内部的海域的统称,实际上包括了不同的类型。内陆海和陆缘海有时并无严格界线,也曾统称为古陆缘海或古大陆海。【古陆缘海】fossil marginal sea地史上位于古大陆边缘的海域的总称,既包括陆壳基底的浅水陆棚(架)海,也包括洋壳至过渡壳基底的深水海盆,如东亚大陆东部边缘的日本海、南中国海等。【古陆架海】fossil shelf sea 又称古陆棚海。地史上位于古大陆陆壳向海延伸的部位上,理论上的水深小于

33、 200米,实际上一般小于 150米,海底坡度大体平缓(1/25001/500) ,外侧通过大陆古陆表海与古陆架海(陆棚海)(据 Heckel, 1972)斜坡与大洋直接沟通,称为陆棚海或陆架海(见图) 。现代东亚的黄海、东海、鄂霍次克海和西北欧的北海、巴伦支海都是典型的代表。陆棚海一般具有通畅的海流、含氧的海底环境和丰富的底栖至游泳生物群,是油气资源和含氧矿物矿床的形成场所。【古陆表海】fossil epicontinental sea大陆陆壳基底上被陆地包围的浅水海域,一般水深在 3050 米左右,海底坡度十分平缓(1/5000),与外海之间的海水交流不流畅。经常因所处不同气候带位置,导致

34、海水含盐度出现异常。参见“淡化海和咸化海” 。应当说明,现代地表浅水海域中陆表海并不多见,西北欧的波罗的海和东亚的渤海可作为代表。但是,在地质历史中,陆表海是陆壳板块内部最常见的古地理环境,它具有重要的理论和实际意义。【古地中海】fossil mediterranean sea,fossil etesian被陆地包围的深水海域,一般具有洋壳至过渡壳基底,水深可达 20004000 米,代表板块碰撞过程中残余洋盆阶段的古地理面貌,称为地中海。黑海底部厌氧单细胞生物释放大量甲烷气泡(据美国发现3 月号,2004)现代欧洲与非洲之间的地中海、欧洲与亚洲之间的黑海都是典型代表。欧、非大陆之间的地中海仅

35、有狭窄的直布罗陀海峡与外洋相通,中新世末曾因突发的构造运动导致海峡封闭,仅在几万年至几十万年间就出现了地中海的整体干涸和石膏、岩盐的生成。现代的黑海由于出现上层淡化海水和下部咸水分层现象,隔绝了海水垂直对流,导致深部海域存在还原环境,正常海域中的底栖、游泳生物无法生活。德国潜水艇“亚戈”号(2004)在黑海 230米海底发现了厌氧单细胞生物组成的石笋状柱状体,正在释放大量甲烷气泡(见图) 。【岛弧海】island arc sea板块俯冲带附近经常与火山岛链形影相随、结构复杂海域的总称。从洋陆位置格局角度看,可区分为活动大大陆边缘型岛弧海(据 Boulir,1977)陆边陆缘岛弧海和洋内岛弧海两

36、种类型;从有无火山活动角度看,也存在火山岛弧海(多数)和非火山岛弧海(少见)的差异。前者可以东亚花彩列岛型岛弧海为例,自大陆向大洋方向依次出现弧后盆地、成熟岛弧和弧前盆地不同类型(见图)。后者可以西太平洋和菲律宾海之间的马里亚纳群岛附近海域为代表,仅出现弧前盆地和不成熟岛弧组合。岛弧海的火山 沉积记录以出现大量钙碱性火山岩、火山碎屑岩和正常沉积岩紧密共生为特征。火山碎屑岩中的石英颗粒在阴极发光下呈鲜艳的蓝色,容易与被动大陆边缘的沉积类型区分。现代印度尼西亚大巽他群岛一带,第四纪珊瑚礁有的已沉入深水海域,有的则抬升到高山位置,反映了岛弧海域强烈的构造作用。地史中的岛弧海也有岩相、厚度显著变化和复

37、杂古地理环境变迁的记录。【弧间海】interarc sea处于多列岛弧带之间的活动型沉积盆地,是岛弧海的一种特殊类型。【海山碳酸盐台地】carbonate of seamount现代三大洋内除巨大的洋中脊系统外,还存在许多零星 线状分布的洋岛 海山序列,太平洋西北部的夏威夷岛链天皇海岭即为典型代表。洋岛、海山都是上覆不断移动的洋壳板块对于下伏位置相对固定的热地幔柱岩浆活动的响应。当洋壳板块某个位置正处于热地幔柱之上时,就形成夏威夷式洋岛;当该位置移离热地幔柱后,由于深部温度冷却、体积缩小而沉降,在海浪侵蚀下就形成平顶的海山(盖约特) ,上面往往发育有环礁式碳酸盐台地,因而形成下部洋岛火山岩和上

38、部海山碳酸盐台地的二元结构(见图) 。中国滇西古特提斯造山带等地均已发现大量石炭二叠纪海山碳酸盐台地。在滨太平洋的外来地体增生带(日本内带、俄罗斯堪察加半岛、加拿大西部不列颠哥伦比亚省、南美洲安底斯山脉等)也有大量类似的地质记录。洋岛碳酸盐台地沉积模式示意图(据何馥香,1998) 【多岛洋】archipelagic ocean现今地球表层的海洋景观中,相当一批具有岛屿和洋盆相间排列的复杂面貌,呈现典型的多岛结构。规模较小的可以东南亚大巽他群岛及其相邻海域(爪哇海、苏拉威西海、苏禄海等)为代表,其中的洋壳盆地宽度只有102千米级(一般500 千米) ,延伸长度限于 2000千米之内,内部构造 地

39、貌单元组分相对比较简单,可称之为多岛海(archipelagic sea)。规模较大的可以西南太平洋至东亚和澳大利亚地区为例,无论自马里亚纳海沟至北部湾或从马绍尔群岛至澳大利亚之间宽度都达到4000千米左右,纵向延伸的长度也达到 104千米级的星球规模。内部构造-地貌单元组分十分复杂,既存在洋壳亲缘的洋盆、洋脊、洋岛 海山、海沟和不成熟岛弧,也出现陆壳亲缘的微地块、海底高原和成熟岛弧,从宏观角度可称为多岛洋。【古大陆图】paleomap 能真实反映地史不同时期海陆分布格局的新一(a)古特提斯多岛洋的古地理再造(据钟大赉等,1998,经补充)1 扩张洋脊; 2.初始洋盆或裂谷盆地; 3.陆壳地块

40、;4.洋岛海山(b)50 及 23百万年前的南海及其邻区古大陆 古海洋图(选自 R.Hall,1995)代古大陆 古海洋图,20 世纪后期起随着板块构造研究中多学科方法的相互渗透,人们已经能够较真实地再造地史不同时期各个古大陆、古海洋的空间分布格局(含古纬度位置)和发展演变过程。因此,古地理研究中传统上采用以现代地表海陆分布位置作为地理底图(有人称为“当今界线的古地理图” )的方法已经不能满足科学发展的要求了。随着古地磁研究的进展和计算机成图技术在古地理研究中的应用,使新一代古大陆图编制出来。由于这种类型图件具有先进的多学科结合渗透内容和生动活泼的可视性表达方式,受到广泛欢迎,有人称为“非当今

41、界线古地理图” 。古大陆图一般以全球为研究对象,时间间隔以纪为单元(精度为几十百万年),总体上属于概略图件的形式。在某些研究较详细的地区,已经出现以阶为单元(精度为几个百万年)的更详细图件,例如西欧阿尔卑斯造山带的中新生代阶段、东亚古特提斯造山带的二叠三叠纪等,除了表示各个古大陆自身的古地理特征外,对于已经消失的古海洋内部古地理特征(如洋脊、洋岛、海沟俯冲带位置和古洋流方向等)也有所再造(见图 a)。20 世纪末期随着对南中国海新生代(50 百万年以来)扩张史及其和邻区板块构造动力学关系研究的深化,已经出现以每百万年为单元的连续动画型古大陆演变系列图件(见图 b)。上述不同类型的古大陆图,总体

42、上都能更科学地、形象地反映地表古地理环境的演变过程,这对基础理论研究、指导油气勘探工作和加强科普力度等方面都发挥了重要作用。【生物区系】biogeography and biofacies生物区系包括生物相分异与生物地理分区两个相互联系的概念。生物地理分区(简称生物分区)主要是指由各种阻绝因素长期形成的生物分类和演化体系上的差异。对海生生物来说,阻绝因素一是大陆和地峡,飘浮生物同样受到影响;二是深海洋盆,对底栖生物有明显的阻绝作用;三是纬度因素引起的温度差异,对生物丰度和一些狭温生物有重要影响(见图)。生物分区一般可以分为两级,生物大区指长期隔绝形成的系统分异,表现为平行演化和某些受环境条件控

43、制的趋同现象。生物区的划分或者由基本环境条件形成的生态类型特征(如中国早古生代的底栖型壳相和浮游型笔石相);或者由于某种地理阻绝,形成一定演化系统上的差异,如中、晚古生代的古地中海南缘和北缘。由于地质历史中地表高差和洋盆深浅的改变和赤道两侧温暖气候带宽狭的变化,以及大陆边缘的破碎和地块移离等海陆分布格局的变迁,生物区系的分异有时明显,有时模糊,特别是温暖气候带广布时,生物的混生现象就会出现。我们主要是利用相对明显的分异时期,推断整个阶段海陆展布的基本轮廓。地理和温度隔离对生物分区的控制陆地隔离:A.美洲, E.欧洲、非洲;深海隔离:O.东太平洋,T.大西洋;图中热带、亚热带生物区用小圈表示(据

44、 G. de Lattin,1967) 【生物古地理学】palaobiogeography 又称古生物地理学。是古地理学的一个分支。它研究过去地质时期古生物的种群组合、生态类型、地理分布及其迁移变化历史。【生物古地理分区】palaeobiogeographic division也称生物古地理区或古生物地理区。指以构造古地理为背景,以古生态、古气候为依据,包括生物类别和生态体系地理分布的综合划分。生物地理区的研究兴盛于 20世纪 70年代,哈勒姆(A.Hallam,1973)编有专集。生物古地理有三个流派:生态的(ecological)、分类的(taxonomic)和谱系的(phylogenet

45、ic)。王鸿祯(1981)提出生物古地理的主控因素是大陆与深海洋盆的阻绝,其次是纬度控制的气候带和生物的生态分异,主张生物地理分异的隔绝离散模式,分为生物大区、生物区、生物亚区和地方中心。【生物古地理大区】palaeogeographic realm划分的主要标准是海陆长期阻绝和纬度气候带的双重影响,生物地理分区一般采用了三级分区,即大区、区和亚区,在条件允许时,对有些亚区也可作进一步的划分。在地史上以晚古生代和中生代为准,可分为四个生物古地理大区:北方大区、特提斯大区、澳大利亚 太平洋大区、冈瓦纳大区。随着板块运动和海陆易位,各大区的范围位置可以发生变化。【冈瓦纳生物古地理大区】gondwa

46、nan palaeobiogeographic realm 又称马尔文凯夫里克大区(Malvinokafric realm) 。指以冈冈瓦纳生物古地理分区瓦纳超级大陆为主体及其北缘裂离地块为范围的生物地理大区。有时澳大利亚与东南亚组成澳大利亚太平洋大区,与冈瓦纳大区关系密切。晚石炭世至二叠纪泛大陆形成,气候分异明显,形成陆上四大植物地理区,冈瓦纳植物区是其中之一。另三个是安加拉植物区、欧美植物区和华夏植物区(见图)。【特提斯生物古地理大区】tethyan palaeobiogeographic realm指从泥盆纪开始,明显的以赤道南北中低纬度为主的生物大区。在早古生代全球大陆相对分散时期赤道

47、带南北的中、低纬度区特提斯大区的轮廓尚不明显,故称原特提斯大区,一般将泥盆纪至三叠纪称古特提斯大区,又可分为东、西两个亚一级生物大区。东古特提斯区还可分为南北两个生物区。印支造山期后是狭义的特提斯大区,也可分为东、西两个生物区。【北方生物古地理大区】boreal palaeobiogeographic realm指从泥盆纪开始明显的北纬高纬度区生物大区,包括西伯利亚、西北美洲、蒙古兴安和哈萨克斯坦等生物区。【古生物地理区】paleobiogeographic province简称古生物区。具有相似类型特征的古生物群栖息的区域,古生物由于来源地和生态的不同,以及受各种自然条件的长期影响,表现出不

48、同的区域特征。古生物地理区又可分为古动物地理区(或简称古动早寒武世生物分区图(据 O.F. Geyer,1977)物区)和古植物地理区(或简称古植物区)。例如,早寒武世的三叶虫动物群表明有区域属性,可分出两个较明显的生物地理区:一个是印度 太平洋区,或称为莱得利基虫区,以含莱得利基虫为代表的东方动物群为特征,范围包括东亚和自地中海向东的南亚,以及大洋洲和南极洲;另个是大西洋区,或称为小油栉虫区,以含有小油栉虫而不含莱得利基虫的西方动物群为其特征,范围包括欧洲西部、西北部和南、北美洲。此外,还有一个在上述两区之间由东方动物群和西方动物群相混生的,包括欧洲西南部和相毗连的非洲北部,以及俄罗斯的亚洲

49、部分直到北美的阿拉斯加中东部为混合生物群区(见图) 。【古植物地理区】paleobotanic province因全球古气候带分异而导致世界范围的植物群隔离分化的地理分区。地史不同时期中随着植物群的进化程度和古气候带的分异强度,植物分区现象有时十分明显,石炭、二叠纪世界古植物分区图(据 E.P.Plumstead,1973)有时则比较隐蔽。以石炭纪晚期至二叠纪为例,随着冈瓦纳古大陆冰川作用的出现和发展,在全球范围内逐渐形成四个植物地理区(图示欧美区、华夏区、安加拉区和冈瓦纳区的分布范围) ,以二叠纪时分异最为明显,三叠纪以后这四个植物地理区的界线逐渐消失。【古生物相】paleobiofaces 又称古生物境(paleobiotope)。属于广义生物区系概念的一个组成部分,专门指因生活环境条件差异而形成的不同生态类型古生物组合。由于海洋和陆地的各类生物群各具不同的生态习性,它们在空间分布上容易受到自然地理环境的严格控制。例如,海生藻类只能生存于阳光能透射的清澈极浅水带,底栖生物群的繁盛需要有氧和食物供应的流动海水条件,滞流水体的缺氧环境中仅能保存上层有氧海水中营游泳习性生物的尸体群,海洋深处的高温水热喷口附近只能生存厌氧异养型细

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 实用文档资料库 > 策划方案

Copyright © 2018-2021 Wenke99.com All rights reserved

工信部备案号浙ICP备20026746号-2  

公安局备案号:浙公网安备33038302330469号

本站为C2C交文档易平台,即用户上传的文档直接卖给下载用户,本站只是网络服务中间平台,所有原创文档下载所得归上传人所有,若您发现上传作品侵犯了您的权利,请立刻联系网站客服并提供证据,平台将在3个工作日内予以改正。