可是到了中生代,潘加亞古陸又逐步解體了,各個陸塊漸漸趨向於漂移到現代所處的位置。岩石圈又經曆了一係列重要的變動。
中生代開始經二三千萬年,到了三疊紀末期,在北美、南美之間和歐亞、非洲之間發生了分裂,此外,在南部的幾個陸塊之間也發生了裂縫,開始互相移開。
又過了五六千萬年,到了侏羅紀晚期,各陸塊進一步分裂。最值得注意的情況是,在北美和歐亞大陸之間、南美和非洲之間產生了一條大體上是南北方向的巨大裂隙,陸塊向兩邊移開,海水浸進去。這就是以後的大西洋。
3海底擴張和環太平洋火圈形成
上麵我們談到中生代開始以後統一大陸的解體,後來又介紹了板塊構造理論是怎樣解釋這個現象的。現在讓我們來看一看,岩石圈板塊發生大規模水平運動的時候在大陸邊緣和內部引起了什麼樣的地質作用。
潘加亞大陸解體之後,先是出現了狹窄的大西洋和印度洋,以後這兩個新生的大洋麵積不斷擴大,而原來統一的大洋——古太平洋的麵積卻不斷縮小,好像環繞太平洋東西兩側的大陸一齊向著它擠過去似的。這就使位在古太平洋周圍的大陸邊緣發生強烈的火山和岩漿活動、沉積和隨後的造山作用,這就是地學界科學家們早已密切注意的環太平洋構造帶,也是世界上重要的成礦帶。
環太平洋的大陸邊緣發生強烈活動
的原因解釋示意圖為什麼偏偏在環太平洋的大陸邊緣上發生這樣強烈的活動呢?下麵用幾張圖來解釋一下:
A圖的左邊表示的是古太平洋的一部分,右邊是古美洲大陸的西緣,時代屬晚古生代時期,距今大約25億年以前。從圖上可以看出,那時的古美洲西緣是平靜的,隻有厚度不大的從古大陸剝蝕來的沉積物(帶點的區域)。
B圖表示的是中生代的三疊、侏羅紀時期,距今大約2億年的情況。這時大洋岩石圈(虛線的區域)下插到大陸岩石圈之下,也就是發生了所謂俯衝的作用。俯衝引起了發生在大陸邊緣的一係列重要現象。
第一,在大洋岩石圈開始下彎的部位產生了一條古海溝。
第二,在下插大洋岩石圈的上部生成了岩漿,岩漿的運動用彎曲的箭頭來表示;由於岩漿的上升,在曲折的海岸線之外形成了成串的現象。
第三,下插大洋岩石圈所引起的水平方向的壓力使早先在大陸邊緣形成的沉積層發生褶曲,並且在地表產生一列山脈。
C圖表示的是事件進一步發展以後的情況。大家看到,在原來成串島弧(火山島嶼)分布的區域又形成了一列雄偉的山脈。這是發生在白堊紀早期的事情,距今大約1億年。在新舊兩排山脈之間可能有殘留的海水。從彎曲箭頭所代表的岩漿發生源的位置來判斷,新的火山將向東移動一段距離。
上麵所說的俯衝作用一直持續到今天,雄踞在美洲西岸的落基山和安第斯山就是這一作用的產物。
以上敘述的過程雖然舉的是太平洋西岸的例子,但是大體上可以代表整個環太平洋帶的情況。我國的東部,包括賀蘭山、六盤山、四川西部、雲南東部諸山一線以東的廣大地區,都處在環太平洋帶作用的影響之下。對於研究發生在大陸邊緣的各種作用,以及這一作用在大陸內部的各種反映,這是一個很重要的區域。
在地球科學中,把受到大洋岩石圈俯衝作用的大陸邊緣叫做活動大陸邊緣,或太平洋型大陸邊緣。
4大西洋兩側的大陸邊緣
中生代時期,大西洋兩側大陸邊緣的情況跟上麵說的環太平洋大陸邊緣的情況不同。它們的區別主要在於,這裏沒有發生大洋岩石圈的俯衝作用。這種沒有受到大洋岩石圈俯衝作用的大陸邊緣叫穩定大陸邊緣,或大西洋型大陸邊緣。
大西洋兩側大陸邊緣的情況跟上麵A圖所表示的古生代晚期古太平洋邊緣的情況相似,隻有單純的沉積作用。由於在這樣的區域有豐富的淺海生物,它們死後的遺體隨著沉積物一起被埋藏在海底,日久天長,富含生物遺體的沉積物往往能夠積累到幾千米厚。在一定的條件下,生物遺體轉化成石油,並且在孔隙比較多的沉積物裏富集起來。所以這類地區早已被尋找石油資源的科學家們所矚目。
為什麼俯衝作用在太平洋邊緣而不在大西洋邊緣發生呢?比較流行的解釋是這樣的:
軟流圈物質沿著一個岩石圈裂縫上湧所形成的新大洋岩石圈(它的頂麵就是新海底)仍然具有比較高的溫度,所以這時它的密度和軟流圈物質的密度相差不大。當新大洋岩石圈不斷增生,先前形成的部分不斷被推到離增生帶越來越遠的時候,溫度也就越來越低了。我們都知道熱脹冷縮的原理。逐漸變冷的大洋岩石圈體積收縮,密度逐漸增大,終於變得比它下麵的軟流圈物質的密度大了。重的東西被托在輕的東西之上是不穩定的,隨時都有沉入輕的東西的趨勢。隻有當一個大洋擴張到一定的程度,或者說達到一定的寬度,在它邊緣部分才會發生大洋岩石圈沉入軟流圈的情況,也就是說才有發生俯衝作用的可能性。