南美洲
地理位置和大陸輪廓
南美洲位於西半球南部,除大陸西北通過巴拿馬地峽與北美洲相連外,均為大洋環抱。東瀕大西洋,北濱加勒比海,西臨太平洋,南隔德雷克海峽與南極洲相望。
全洲總麵積1797×104km2,約占世界陸地總麵積的12%,其中島嶼麵積僅15×104km2,不及全洲總麵積的1%,為除南極洲外島嶼麵積最小的一洲。主要島嶼如大陸西南近海的智利群島,南端的火地群島,東南麵的馬爾維納斯群島(福克蘭群島),北部近海的特立尼達、多巴哥島等,均屬大陸島。遠離大陸西北部的科隆群島(加拉帕戈斯群島),係海底火山噴發堆積而成,但自然地理景觀與南美洲西岸荒漠地帶一致,列為南美洲屬島。
大陸北寬南窄,略似三角形。北部瓜希臘半島頂端的加利納斯角,位於12°25′N,是大陸最北點;大陸南端的弗羅瓦德角,位於53°54′S,是大陸最南點,而火地群島最南部的合恩角則達55°59′S。大陸東、西兩個極點分別是巴西東端的布蘭科角和秘魯西北端的帕裏尼亞斯角,它們所處的經度為34°46′W和81°20′W。南美洲南北跨66—68個緯度,南北最長距離為7150km;但大陸的主要部分位於10°N至南回歸線之間的熱帶範圍內,5°S處大陸最寬,達5150km。南回歸線以南,大陸顯著收縮,40°S處大陸寬僅600—700km,50°—55°S之間則在400km以下,因此南美洲屬亞熱帶和溫帶緯度的部分相當有限。
大陸輪廓比較簡單。全洲大部分地段山脈走向與海岸平行,形成平直陡峭的崖岸,缺少大半島和海灣,海岸線總長約28700km。太平洋岸,特別是10°—33°S的一段,是典型上升斷層海岸,陡崖逼臨深海,沿海平原和岸外大陸架幾乎不存在,深達6000m以上的秘魯海溝和智利海溝離海岸很近,有的地方甚至不足100km。哥倫比亞和厄瓜多爾西岸,因近期略有沉降,受到海侵,岸線比較曲折,瓜亞基爾灣是南美洲太平洋沿岸最大的海灣。41°S以南的智利南部海岸屬峽灣型,這是南美洲海岸最曲折的地段。北部加勒比海沿岸的西段,南北向山脈與海岸正交,海水沿山間縱穀侵入,形成向陸深入的海灣,如達連灣、委內瑞拉灣等,這是所謂裏亞斯型海岸;東段也表現下沉海岸的形態,但略具達爾馬提亞型特征。整個大西洋岸,除巴西東岸外,基本上以下沉海岸為主,岸外有較寬的大陸架,其中大陸東北岸和30°—40°S的一段,均係平直低淺的溺穀型海岸,河流河口部分往往形成三角港;40°S以南,則為背靠高原崖壁的海侵海岸,具有一係列小型海灣和三角港。至於巴西東岸,其北段具有上升的潟湖型海岸特征;南段基本上體現了上升斷層海岸性質,斷崖陡峭地拔立於大西洋岸之上。
南美大陸的緯度位置、形狀、輪廓等方麵,與非洲大陸比較相似,這決定了兩大陸地理環境各組成要素均以熱帶類型為主。但另一方麵,由於在地形結構方麵截然不同,海陸位置也有一定差異,因而兩大陸的地理環境又各具獨特性,例如非洲大陸突出體現了炎熱幹旱性,而南美大陸則表現了溫暖濕潤的特性,它們在自然景觀類型的分布、排列方麵也有顯著不同。
地形
一、地形基本特征
(一)西部安第斯山縱貫
南美洲西部為年輕高大的褶皺山係——安第斯山盤據。主脈自北向南縱貫太平洋岸,直至火地島,它的北段支脈沿加勒比海岸向東伸至特立尼達島,全長近9000km,為世界上最長的山脈。山係高峻連續,由一係列山脈、火山帶、山間穀地、盆地和高原組成,一般寬約300km,20°S附近最寬處800km;大部分地段海拔都超過3000m,6000m以上的高峰有50多座,玻利維亞境內的漢科烏馬山高達7010m,為南美洲和西半球的最高峰。安第斯山的隆起,使南美洲超過3000m的地麵約占大陸麵積的8%,這個比率在各大陸中是最高的。更重要的是,它構成大陸東西障壁,對整個地理環境的分異具有重大影響。
(二)東部平原與高原相間
安第斯山以東,地域廣闊,久經侵蝕的古老高原與低平的衝積平原相間分布,自北而南分別是奧裏諾科平原、圭亞那高原、亞馬孫平原、巴西高原、拉普拉塔平原和巴塔哥尼亞高原。平原偏近大陸中部,海拔一般不足300m,幅員寬廣,約占大陸總麵積45%。奧裏諾科平原與亞馬孫平原之間,雖然大部分隔著圭亞那高原,但在西北一帶彼此是相連的;而亞馬孫平原與拉普拉塔平原之間,沿著安第斯山東部山麓附近也隻相隔著不足300m的分水嶺。高原偏居大陸東部,以巴西高原為主,海拔300—1500m,地麵波狀起伏。
因此,南美大陸的地形結構也可看成是由三個南北縱列帶組成,即西部安第斯山地、中部平原和東部高原。它們具有不同的曆史發展過程,代表著不同的大地構造單元。
二、地形的地質構造基礎
在漫長的地質時期中,南美大陸經曆了與南半球其他大陸結合、分離,最後又與北美大陸相聯係的發展過程。前寒武紀是奠定大陸古陸台基礎的時期,南美大陸成為南半球岡瓦納古陸的一部分,並一直保持到中生代。三迭紀南美與非洲大陸開始分裂。從下白堊紀到中白堊紀,是南美與非洲大陸逐漸分離和南大西洋形成時期,南美板塊在南大西洋中脊擴張的推動下,不斷西移。至新生代,南美大陸南部又與南極大陸分離,北部則通過中美地峽與北美大陸建立了聯係,南美大陸最終顯露其現代輪廓。大陸地表形態伴隨上述過程演化,大陸台部分以垂直升降運動為主,曆經海侵和海退、剝蝕和堆積;古陸台邊緣,相繼出現古生代褶皺帶和中、新生代褶皺帶。
(一)前寒武紀古陸台
通過太古代和元古代多次強烈的褶皺運動、岩漿侵入和變質作用,許多大小不等的地塊並合成兩大硬化古陸台:北部為巴西陸台,南部為巴塔哥尼亞陸台,總稱南美陸台。巴西陸台與非洲陸台相接,巴塔哥尼亞陸台與南極陸台相連。南美陸台以外,基本上都處於地槽發展階段,安第斯地槽是它的主要部分。
從古生代以來,南美陸台出現了明顯的分化。有些部分長期緩慢上升,古老的結晶岩出露地表,僅局部覆蓋著比較淺薄的後期沉積,這是地盾區,包括圭亞那地盾、巴西地盾(托坎廷斯河與馬代臘河之間)、大西洋岸地盾(聖弗蘭西斯科河以東)、科爾多瓦地盾和巴塔哥尼亞地盾(內格羅河與丘布特河之間),它們構成大陸的核心(克拉通)。另一方麵,陸台內有些部分長期以沉降為主,基底下陷,屢遭海侵,在古老結晶岩基底之上,不整合地覆蓋著從古生代到新生代深厚的海相和陸相沉積,這是地台區,也稱拗陷或陸向斜。屬於這類構造的,主要有亞馬孫拗陷、巴納伊巴-帕臘奈伊巴-巴拉那拗陷等。
在中生代,南美陸台基本上處於侵蝕時期,盛行陸相沉積。上三迭紀,巴西陸台南部發生南北向斷裂,引起基性岩漿大量噴發,玄武岩、輝綠岩覆蓋麵積廣達80×104km2以上,主要分布在巴拉那盆地。大斷裂活動為南美洲與非洲大陸的分離準備了條件。在陸台西部邊緣,侏羅紀末隨安第斯山褶皺隆起,形成了南北狹長的山前拗陷。進入新生代,陸台西部發生沉降,如亞馬孫拗陷部分接受大量第三紀陸相沉積;陸台東部緩慢上升,在巴西陸台東部邊緣伴生著斷裂活動,巴塔哥尼亞陸台則有局部的玄武岩流噴發。陸台西部邊緣的山間拗陷部分,在始新世,東北部相當於今天奧裏諾科平原又受海侵,形成厚層海相沉積,南部以陸相沉積為主;最後在上新世,伴隨安第斯山而告上升。
(二)古生代褶皺帶
南美洲古生代褶皺帶的範圍不大,它是岡瓦納古陸古生代褶皺帶的一段,向東延伸與非洲南端、南極洲西南部、澳大利亞東部和新西蘭西部連為一體(圖8-2)。由於久經侵蝕以及後期構造運動的改造和後期沉積的覆蓋,南美洲古生代褶皺帶在現代地形上的表現不明顯。
誌留紀中期,加裏東運動塔康幕在安第斯地槽東緣發生,形成古安第斯山脈,自北向南環繞巴西陸台延伸,直至30°S,地槽帶向西推移。
但該褶皺帶此後又複沉降,在褶皺的奧陶紀地層之上,不整合地覆蓋著上古生代或中生代沉積。
上古生代海西運動時期,在巴西陸台與巴塔哥尼亞陸台之間發生較大變動,形成所謂岡瓦納褶皺。它相當於潘帕斯南部,並向西北延伸至30°S附近,凡塔納(Ventana)和坦迪爾(Tandil)丘陵、科迪勒拉前山等,就是該褶皺帶經長期侵蝕後的殘遺,由前寒武紀結晶岩和下古生代沉積岩係(以石英岩為主)組成。
(三)中、新生代褶皺帶
南美大陸西部安第斯地槽所形成的阿爾卑斯褶皺帶,是中生代以來不斷西移的南美板塊與向東俯衝的大洋板塊(菲尼克斯-納茲卡)相互作用的產物。俯衝的大洋板塊遭受來自上覆南美板塊的重壓和推擠,它在潛沒時牽引著整個洋底向下傾伏,形成幽深的秘魯-智利海溝;南美板塊西緣則仰衝於大洋板塊之上,受到俯衝著的大洋板塊的擠撐作用,促使安第斯山逐步褶皺隆起,劇烈的安山岩-玄武岩質火山活動和花崗岩漿侵入活動所伴隨的熱力作用,也使陸緣進一步抬升,同時還產生深刻的變質作用和強烈的斷裂、地震活動。這個過程就是安第斯地槽的阿爾卑斯造山運動。由毗鄰著的秘魯-智利海溝和安第斯褶皺山係所構成的安第斯型大陸邊緣,是地球表麵高差最大的地帶,最大處達14750m。安第斯山褶皺構造比較簡單,多數是向鄰近陸台地區倒轉的單向構造形式。組成岩係包括從前寒武紀到新生代的各種海相和陸相沉積,其中以中生代和第三紀沉積出露最廣;此外,火山堆積物也相當普遍,部分地段花崗岩侵入體直接出露,構成雄渾山體。
南美洲阿爾卑斯褶皺帶的形成過程,大致經曆了如下幾個階段。如前所述,南美與非洲大陸的分裂起自三迭紀,從此南美大陸逐步脫離岡瓦納古陸,開始了向西漂移的漫長曆程。此時,其西側為菲尼克斯板塊(見圖7-2),它在東太平洋洋隆擴張的推動下,向南美板塊俯衝,導致侏羅紀末在安第斯地槽掀起褶皺運動,揭開了南美舊阿爾卑斯運動的序幕。這次褶皺運動發生在古生代褶皺構造以西,相當於現代安第斯山的軸部。自中白堊紀起,南美板塊在南大西洋中脊擴張的推動下,加快了向西漂移以及與菲尼克斯板塊輻合的速度,至上白堊紀末,安第斯地槽發生了中生代最強烈的造山運動——拉拉米運動,這是南美舊阿爾卑斯運動的主幕,大陸西岸出現海溝-褶皺山係。一般認為,由於菲尼克斯板塊俯衝速度很快,插入南美板塊之下的俯衝麵(貝尼奧夫帶)傾角較緩,約30°左右,小於通常的45°,這是安第斯型大陸邊緣未出現海溝-島弧-弧後盆地(邊緣海)係的原因。到新生代,菲尼克斯板塊已大部分消亡潛沒於秘魯-智利海溝帶,其殘遺部分稱納茲卡板塊,繼續於西移的南美板塊作相向運動。始新世末和上新世,在中生代褶皺構造基礎上,又先後掀起二次褶皺上升運動,並廣泛發生火山、斷裂活動和花崗岩漿侵入,最終奠定了安第斯山的現代構造基礎。這是南美的新阿爾卑斯運動,它至今還在延續中。