相對比較剛硬的大陸也不是鐵板一塊,而是被各個地質曆史時期的運動所形成的斷裂切割成大大小小的塊體。因為這些塊體都被斷裂所圍限,所以把它們稱做斷塊。斷塊在大陸邊緣各種作用的影響之下(可能還有來自大陸岩石圈之下物質運動的影響)發生互相推擠、拉開或相對升降。表現得最清楚的是因斷塊有升有降而形成山地、高原或盆地、平原。
下麵我們以東亞大陸作為例子,說明一下發生在這裏的斷塊運動。
大體上以我國的賀蘭山—龍門山這條南北走向的線作為界線,東亞大陸分成了東西兩半。在這兩部分大陸內部的斷塊運動的表現有所不同。
下圖是東亞大陸第三紀以來的盆地(用陰影線表示)分布圖。
東亞大陸第三紀以來盆地分布圖
首先我們看東部,第三紀以來的盆地雖然大小各不相同,但是大都呈長條形狀,而且盆地延長的方向大都是北偏東。分布在我國東北和廣西境內的盆地裏,因氣候潮濕、古植物繁茂而含有煤層;而華北(可向北延到下遼河)一帶古氣候幹燥、潮濕相間,並且有幾次海水的浸漫,華南一帶的盆地裏主要是紅色碎屑岩,反映這裏在當時是幹旱氣候條件下的山間盆地。晚第三紀到第四紀時期,華北、東北的盆地麵積擴大,漸漸形成今天我們見到的華北平原和鬆遼平原的麵貌。在華北平原以西的山區,在第四紀時期除了有些地區發育有河湖的沉積以外,還在一些岩洞裏發育有洞穴堆積物,如馳名中外的“北京人”頭蓋骨發掘地周口店龍骨山,就發育有很好的第四紀洞穴堆積物。華南地區在晚第三紀到第四紀期間不斷上升,曾經存在過比較陡峻的地形,在高出當時雪線位置的地區可能發育了山嶽冰川。
西部的盆地,如天山以北的準噶爾盆地、天山以南的塔裏木盆地、青海省的柴達木盆地等,自第三紀以來不斷下降,並且接受來自剝蝕區的岩屑,同時環繞盆地的山區又不斷上升,兩種現象相伴發生。盆地的下降和山區的上升從第三紀早期就已經開始,到了晚第三紀加速發展,這種趨勢一直持續到現在。西部盆地除塔裏木盆地的西部在第三紀早期曾經遭到海水侵入之外,大都處在內陸幹旱氣候條件下。有意思的是,這些盆地都明顯成菱形,而且長對角線的方向近於東西向。
上麵所說的東部和西部盆地延長方向的不同是因為控製它們發育的邊緣斷裂的方向不同。我們看到,東部盆地的延長方向大體上都平行於環太平洋帶西支的方向(就是北偏東方向),而西部盆地的延長方向大都平行於特提斯帶的方向(近東西方向)。這種現象說明,大陸內部地質發展是受大陸邊緣構造帶活動的影響的。
3第四紀的氣候變化和冰期
設想一下,如果全世界的海水平麵突然升高了100多米,那時將會是什麼樣的情景呢?大片的濱海平原和低窪地區被淹沒,地球表麵的景觀將有很大的變化。不言而喻,氣候也會隨著發生改變。
這樣的設想並不是沒有根據的。不少地球科學家研究了位在地球南北兩極的冰蓋以及許多山嶽冰川的消融或增長對海水平麵變化的影響。有人認為,第四紀極地的冰蓋和山嶽冰川增長到最大的時期。所謂最大冰期,海水平麵比現代的海平麵低101米;而在這個最大冰期之後,海水平麵又上升到比現代海麵高10米。
應用同位素技術來恢複古海水的溫度,太平洋的赤道區洋底海水溫度從新第三紀開始到第三紀末的3000萬年中下降了8℃,而最近的僅僅200萬年中又降低了8℃,可見第四紀過程中全球性變冷的趨勢相當強烈。
最早是在20世紀初,已經有人以阿爾卑斯山區(南歐)的研究作為基礎,把第四紀劃分成冰期和間冰期。到20世紀30年代,德國地質學家埃比爾作了更加詳細的劃分,自老而新共建立了5個冰期。經後人的訂正和配上時標,如下頁的表所示。第四紀冰期的劃分經過大陸之間的對比研究,現在已經證明,以上劃分的冰期具有全球大體上的同時性。換句話說,每一次冰期來臨,都造成全球性氣溫下降,極地冰蓋增大,雪線降低,山嶽冰川發展。在兩次冰期之間的間冰期,氣候轉暖,冰蓋和冰川退縮,同時還伴隨發生有普遍海浸作用。我們現在正處在玉木冰期的冰後期。