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龍騰世紀 第一篇 四川盆地的神秘成因 文 / 時空漂流者

    這編文章是我的一個好友研究發表的,因為和故事裡面後來的發展有些關係,因此特別在此發表給大家看看。具體的資料圖片在--。

    天外來客——小行星的隕落是中國

    四川盆地形成的真正原因以及對其影響的研究

    天津市地質工程勘察院芮蘇明

    四川盆地地處中國大陸西南部,位於東經103°∼108°、北緯28°∼32°附近之間,面積大約45萬平方公里。自東北至西南方向呈不規則橢圓狀。傳統理論認為,四川盆地為中新生代內陸盆地和斷陷盆地型沉積,上三疊統——下侏羅統為含煤砂頁岩建造,中侏羅統——白系多磨拉石和紅色碎屑巖建造,第三系主要為斷陷盆地型含膏巖的紅色巖系。

    那麼,形成這一斷陷型盆地的原因究竟是什麼呢?一直以來人們普遍認為是燕山運動使盆地周圍褶皺隆起,並且其構造受基底構造的影響極大,經過多次劇烈變動,才造成現代地貌的基本特徵。但是,本人經過對該地區之地形、地貌及相關地質資料的綜合研究後發現,在距今約6千5百萬年——1億年前,有一顆小行星從東北方向以極小的角度斜著撞向地球,也就是說其運行軌跡與地球以近乎相切的形式相撞,並且其隕落方向還正好與地球的自轉方向相對。它撞地後形成的巨大隕坑才是四川盆地形成的原因,而且由於巨大的衝擊力所造成的那個核當量比在日本廣島爆炸的原子彈還大數萬倍乃至更大的大爆炸,更是給中國西南部地質構造的變化、礦產資源的生成、地形地貌以及氣候環境、生物種群演變和地球自身的發展等等都帶來了巨大的、極其深遠的影響。為此,我將在以下諸方面加以論述:

    一、地形

    中國大陸的地形走勢是西高東低,從海拔5000米以上的青藏高原向東至東經112°附近海拔1000米以下的丘陵,其高度基本上都是均勻地逐漸降低的,但只有四川盆地這一小部分卻在東經103°附近將高原突兀地剪切了下去(見圖1——中國地勢圖)。同時盆地還呈現出從東北方向向西南方向由淺到深的變化,這一現象可以從我國的遙感衛星影像上清晰地反映出來(見圖2——中國衛星影像圖)。

    可是,盆地所屬的構造區域正處在形成於晉寧運動時期的揚子地台之上,在這一相對穩定類型的沉積蓋層之上出現如此大面積的斷陷型盆地,就像是把一顆鋼珠扔向一個剛做好的蛋糕上一樣,這種現象只有一種解釋——非外力而所不能。再往中國大陸的西南部看,發育於東經100°∼103°附近的經向構造帶,其主要是由擠壓性的強烈褶皺帶群所構成,以中國四川西部的大雪山為主體,一直延伸到雲南中西部的川滇南北構造帶。我們從中國地質圖上可以明顯看到,這一經向褶皺群,它原來實際上是崑崙山——秦嶺緯向構造帶的東段部分,應與秦嶺南部相連為一體。正是因為小行星的撞擊和大爆炸所產生的高溫使地表岩層液化成可塑狀,再加上巨大的衝擊力和地球自轉形成的貫力同時作用,所以才硬是把受撞擊的這部分地表向西南方向擠壓過去,從而造成了大面積褶皺帶群和雲貴高原的形成(如圖3所示)。同時,受慣性的影響,來自印度板塊向北東方向的

    擠撞也是褶皺帶群生成的另一方向的力。

    二、地質

    (一)地層:四川盆地位於龍門山以東,米倉山、大巴山之南,峨眉山、大婁山之北,長江三峽以西。平均海拔400∼500公尺,主要發育於中生界。除三疊系外都屬陸相紅層,和古生界相反,西厚而東薄,龍門山區夾多層巨厚的礫岩。

    中國地勢圖

    圖2中國衛星影像圖

    從四川省地質圖中我們可以明顯看出:四川盆地除西部有少量的白系地層外,絕大部分為侏羅系蓋層,東部及南部邊緣有三疊系分佈(見圖4——四川省地質圖)。

    另外,盆地的西部、南部邊緣多以紅色碎屑巖為主,夾灰巖、火山岩等,且厚度巨大。特別一提的是,在北緯32°附近的龍門山,發育有許多「飛來峰」,其特點為:上部為二疊紀,距今約兩億年,而下部為侏羅、白紀,卻距今約一億年左右,長期以來成為了地質界的迷團之一。由此認為,以上這些獨特地層和岩層的形成,正說明了在中生代晚期,是一顆小行星以極小的角度衝撞地球後,不僅將前系地層隨隕落體深入地下,還使其前端的地層部分在衝擊力的作用下向周圍推擠及反向濺落形成山丘,同時,由於小行星是從東北向西南方向小角度隕落,這種破壞力巨大的衝擊還造成了從盆地西部至南部那巨厚的礫岩、碎屑巖等地層的堆積以及西厚東薄地層的形成。而且這一衝撞結果也解釋了四川盆地內有許多海陸交互相的建造與下伏地層的關係不清和許多地層系統的界限劃分根據不足的原因。

    (二)構造:四川盆地及其邊緣山區的構造特徵受小行星撞擊的影響極大,其劇烈的變動甚至還影響到中國西南部的大地構造。

    1、斷層與褶皺:這顆於中生代時期撞擊地球的小行星,不但直接形成了斷陷型的四川盆地,而且還對中國西南部地區的大地構造產生了極大的影響。由於它那巨大的衝擊,使盆地的西部直至南部形成了一條非常強烈的南北走向(經向)擠壓帶,均由單式或複式褶皺構成。受其力的影響,造成有扭性斷裂與它斜交,

    中國地質圖

    張性斷裂與它正交。同時,沿東北——西南的撞擊軌跡,在撞擊過程中沿撞擊面形成了非常顯著的脆性剪切的深大斷裂和密佈的斷層,如龍門山深斷裂,金沙江、紅河深斷裂,怒江、班公錯深斷裂等,以及大量褶皺緊密、交錯複雜的斷層。

    四川地質圖褶皺與斷裂略圖

    象西南部與青藏高原地質構造相銜接的逆斷層、走滑斷層和不明性質的斷層等(見圖5——褶皺與斷裂略圖),並主要集中於東經102°∼103°30′之間的撞擊受力面上,以中國四川西部的大雪山為主體一直延伸到雲南中部的川滇南北構造帶!受其直接影響以及印度板塊(加上慣性作用)的向北推擠,在盆地西部形成了溝深壑險的橫斷山脈,南部則形成了綿延不絕的雲貴高原(見圖6)。而不

    小行星撞地擠壓示意圖

    在撞擊受力面上的盆地東南部,則斷層不發育。另外,盆地東北部受衝擊的慣性影響,其邊緣地區向盆地推覆的逆掩斷層發育並伴有緊密褶皺,而西部地層在衝擊的破壞下則形成了許多從三疊紀——侏羅紀的構造混雜巖、碎屑巖、碳酸岩鹽、中基性火山岩和外來塊體等,組成了混雜堆積帶及侏羅、白系的山間磨拉石。並且,盆地西部邊緣因衝擊而造成的基底斷陷則形成了龍門山前的凹陷。同時,在盆地的西部到南部紅色碎屑巖也廣泛分佈。

    2、陸核:因為隕落後的小行星體積較大,質量和整體結構較緊密並且穩定,承荷力好,再加上由於衝擊力造成的古老地層的部分翻起,使其周邊有一些高年齡值的變質岩和超基性巖出露,所以該地區的基底在以往大都被懷疑為可能是古陸核了。但以往的這些判斷主要是基於猜測,沒有什麼根據,所以均為不確定性(如圖7所示)。因為石隕石絕大多數也都是由超基性巖構成,所以說四川盆地

    那穩定的基底正是隕落的小行星的「殘骸」了。

    3、其它構造:這顆隕落的小行星在衝向地球時,其自身也在高速的旋轉之中,入地後其勢能才逐漸消失。受它的影響,覆掩後的地表蓋層由於早已在爆炸後的高溫中液化成可塑狀,這時便會隨其旋勢發生扭轉。所以在隕星濺落的初始中心區會形成大面積的旋捲構造。而四川盆地的巴中、儀隴地區附近2萬多平方公里的蓮花狀及連環式旋扭構造,就是這顆小行星給我們留下的壯觀「傑作」。

    三、其它異常值

    從《中國地殼厚度分佈圖》上我們可以清楚地看到,四川盆地的地殼厚度值正是與這顆隕星撞擊的軌跡(東北——西南方向)相吻合的,並且將本來呈北北東方向展佈的地殼厚度緩變區硬是向西西南方向「擠」過去,其沖擠痕跡非常明顯(如圖8所示)。同時,盆地區域範圍內的重力場、磁力場等地球物理特徵異常,重力異常值高。這是因為這顆隕星來自於地外的天體,其質量和結構都遠遠高於其周圍的地質構造,所以它的重力異常值也就明顯的呈現出不同於周圍的一個獨立分佈(如圖9所示),這是任何一個由構造運動而產生的內陸斷陷型盆地所無法具有的特徵。另外,不管是從中國的地形圖、地質圖、衛星影像圖還是地質構造圖、地殼分佈和布格重力異常圖上都可以看出:雖然它們表現的數值各不相同,但它們的範圍、大小卻是一致的,並且其方向都是北東、西南方向的橢圓

    中國地殼結構區劃圖圖8

    中國地殼厚度分佈圖(單位:公里)

    中國1°x1°平均布格重力異常圖

    形展佈。這就充分說明了產生異常源的地質體就是隕落的小行星。而且由於它的濺落,還把位於東經105°左右那條巨大的近東北——西南走向的區分中國大陸東、西區域地球物理場區的重力梯度帶,從其南部把它向西南方向生生的給以「撕開」(同圖9所示),形成了四川盆地及其周圍區域地球物理場獨有的特徵和地質、地貌景觀。

    四、礦產

    隕落的小行星在進入地球大氣層時發生的燃燒和撞地爆炸所產生的高溫,造成了濺落區及周邊地表岩石發生了熱液化等巨大改變,加上火山爆發、地層的變化以及隕石本身的結構等因素,由此使許多礦產品得以生成。像中國四川鐵礦資源豐富的攀枝花釩鈦磁鐵礦就是其中之一。在它的礦石中可見到海綿隕鐵結構和固溶體分解結構等與超基性巖有關的結構,而正如前面所講過的一樣,隕落的石隕石絕大多數都是由超基性巖所組成。除鐵以外,在熱液條件下生成的銅、鉛、鋅、錫,超基性巖的錳、石棉等均有產出。特別是小行星隕落時正是該地區處於海陸相交互的時期,因此,盆地形成後,由於沉積作用而產生的有機礦物,如:石鹽、芒硝、磷等,儲量也都很豐富,中國最大的岩鹽產地就在本地區。

    同時,由於隕星的巨大衝擊力導致地殼內部熱流的變化及超基性巖的作用而生成的綠巖帶(綠巖帶的形成原因之一就是隕石的撞擊),也是形成該地區諸多礦產資源的主要原因,其中還包括與四川盆地相接壤的雲、貴、湘、贛、陝等邊緣區礦產品的形成。另外,中國西南諸省盛產有色金屬,如:鎢、銻、鎳、汞等等,也大都與此有關。

    五、後果及其影響

    這顆小行星對地球的撞擊,不但直接形成了如今的四川盆地,還給地球自身的發展和演變帶來了極其巨大和深遠的影響。

    首先,它那巨大衝擊力所帶來的大爆炸及火山噴發,使當時的地球上空佈滿了巨厚的煙雲,它阻礙了太陽光的照射,產生了所謂的「核冬天」效應,其結果不僅是在以後相當長的時間裡導致了地球上大批動、植物的滅亡,而且也使一些倖免於難的動植物在「核輻射」作用下產生了遺傳基因的變異,形成了新的或者是變異的物種。就像前蘇聯的「切爾諾貝利」核電站洩露事故發生幾年後的情景一樣,當地的人們發現了一些奇特的怪現象:一些老鼠的體形長得像小豬一樣,野兔的身型巨大、長相怪異,有的蜥蜴或蛇的鱗竟然像一層厚厚的鎧甲等等。大撞擊使得一些物種滅亡了,而同時另一些新的物種產生了。像那些當時曾經在地球上生活過的大型動物以及一些今天仍然還生活在地球上的動物,比如噩魚、海龜、鯨魚、大象和貓科動物等等,它們的出現及其進化、演變都可能是因為遺傳基因的改變而導致的。同時還有一個重要的現象:這顆小行星對地球的大撞擊所引起的一系列災變直接導致了當時地球上生物的統治者——恐龍的滅亡!它就是多年來科學界一直在努力尋找的那顆導致恐龍滅亡的隕星!在中國的四川省以及周邊地區發現的大量恐龍及恐龍蛋化石就充分說明了這一點:在中生代時期,這裡正是海陸相交互地區,植物生長茂盛,生物數目繁多,是恐龍的理想家園。當撞擊發生時,那些無處躲藏的巨獸以及尚未孵化的一窩窩巨卵就被突如其來的災難所湮沒。一個物種的毀滅,為一個時代劃上了句號,也為新的生命和新紀元的開始提供了條件。同時也為我們人類提供了瞭解過去、瞭解自然、瞭解生命發展的有力佐證!

    其次,由於這顆小行星的體積巨大,撞地後的衝擊力加上地球因自轉而產生的慣性的共同作用(撞擊方向與地球自轉方向相對),使地殼受到來自不同方向力的擠壓或拉張,從而發生了運動。比如:它使印度板塊向北擠壓加劇,促進了青藏高原的抬升。

    再有,應該值得一提的是,這次大撞擊由於其威力巨大,再加上爆炸後對地球的反作用力的原因,使地球的自轉在瞬間受到了來自相反推力的阻礙,迫使地球的自轉速度變緩,從而使地球上每天的時間由原來的22小時左右延長到24小時,延長了光照時間。這樣即促進了植物生長,又增強了光合作用,還加大了地球大氣層的氧含量,使得地球上的生命體得以不斷繁衍和發展。

    另外,這次小行星的撞擊還極有可能造成地球的仰角由小變大,使地球上南北迴歸線變高,加大了四季的變化,也增加了動、植物生長的多樣性。

    最後,小行星對地球的猛烈撞擊還會造成地球偏離原來環繞太陽所運行的軌道,改變了地球繞日公轉一周的時間。

    結束語

    綜上所述,「天外來客」——小行星的撞地是中國的四川盆地形成的真正原因。我們知道,地球已經有約46億年歷史了,在它的形成過程中經歷了大小無數次與天外來客的碰撞,而每一次大的碰撞都會給地球的生態及地質構造帶來直接的影響,並且會以多種方式遺留下當時碰撞的種種痕跡。人們多年來一直在努力地尋找和發現這些碰撞點以及碰撞的證據。本人深信,通過人們不斷的實踐和研究,將會掌握更多的證據來證明四川盆地是一個隕星坑。

    具體圖片在

    參考文獻:

    《中國大百科全書——地質學》,中國大百科全書出版社,北京?上海,1993。

    《中華人民共和國地質圖集》,中國地質科學院主編,中國地質圖制印廠清繪印製,北京,1973。

    《中國地質災害與防治》,地質出版社,北京,1991。

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