澳洲—太平洋过渡带的大地构造,四方谈微信公众号文章

【矿业澳洲点评】过渡带的亚洲和澳洲东部构造发展的典型特征是在中生代末完成了正地槽的发展过程。在这里，新生代沉积只集中在山间盆地型的拗陷中，其基底由中生代及更古老的摺皱结构组成。矿业澳洲最近工作重点放到了澳洲的地质环境研究中，相信很快我们就可以找到灵感来进行进一步的探矿活动。本文译自1989年5月苏联作者访问中国科学院地球物理研究所时留下的手稿。

《澳洲——太平洋过渡带的大地构造》

“亚洲——太平洋过渡带”具有地貌意义。众所周知，这个带主要是由新生代杂岩组成。所以，如果想强调它的地质内容，就采用术语“西太平洋新生代构造带”，有时候去掉形容词:“新生代的”或“构造的”。如果把注意力集中到此带强烈的构造活动性，譬如现代活动火山、地展及其它过程，则用术语“西太平洋活动带”或“西太平洋活动边缘”。当着眼于整个太平洋边缘时，则用“太平洋”代替“西太平洋”。还有中立的称呼——“亚洲——太平洋接触带”，它既有地貌意义，也有构造意义。

“亚洲——太平洋过渡带”的边界，从海洋方面来说，大多数研究人员取深海沟的外侧，从大陆方面，大约沿海岸线(图1)。同时，考虑到在过渡带内新生代构造的优势发育是它的主要特点，在亚洲的东北边缘，过渡带的内部边界是沿鄂霍茨克——邱高茨克火山带延伸(即在大陆内部)。在印度尼西亚的纬度上，过渡带两侧的边界都是深海沟的外侧界线。

根据上述对亚洲——太平洋过渡带边界的理解，此带既包括朝鲜和堪察加的山脉，也包括深海沟、岛弧和边缘海。

【深海沟】在奥伯卢契娃高地、北海道边缘海海堤和千岛——堪察加海沟的岛弧一侧大陆型变质岩和酸性侵入岩的发现、深水钻探确定了在现代日本深海沟北部的奥伊亚消古陆的存在、日本深海沟两侧地壳结构和磁异常的相似性、海滩型卵石、浅水化石洞穴以及在千岛——堪察加和日本海沟的大陆坡上600多米深处的上新世——下更新世浅水海绵骨针的发现，在海沟中沉积物没有或很少出现以及其它种种资料均证明，作为地貌结构，深海沟是1978详，随时间逐曲渐形成的年轻的叠加构造，并且大概在上新世，而最可能在更新世时期形成现在的形状。

【关于岛弧】根据理论，岛弧通常分为两种类型。在第一类岛弧的构造中，除了新生代建造外，还有更古老的，其中包括经过地槽发展阶段的前寒武纪建造。在第二类岛弧中，只有新生代建造，主要是火山生成的杂岩。

我们经常把组成岛弧的岩石年龄与岛弧本身的年龄相比较，这样，认为第一类岛弧是古老结构，第二类岛弧是年轻的。应当指出，岛弧的年龄不能等同于组成岛弧的岩石的年龄，因为“岛弧”不是构造术语，而是地貌的术语。

海底采掘及深水钻资料使我们确信，大多数岛弧不管其组成岩石的年龄如何，作为地貌都是年轻的，大约是晚新生代建造。如果两类岛弧的年龄差别很大，那么可以预料在热流值方面它们也应有很大差别，但事实上，两类岛弧的热流值相同，为73——74mW/m2。

关于第一类岛弧的基底，毫无疑间，它们是在大陆基础上经过地槽发展阶段而形成的。第二类岛弧的基底问题是比较复杂的。为解决这个间题，得到了一些海底采掘资料。

苏联科学院远东分院的海洋地球物理和地质研究所及太平洋海洋研究所从千岛岛弧系列的太平洋和鄂霍茨克海一侧挖出了变质岩和花岗岩，其年龄达2亿2千万年以上。这项工作证明，千岛岛弧坐落在大陆基础上，并且是沉入水下的构造的一部分。这些认识也被小千岛岛弧的岩石性质所证实。

地质研究所和太平洋海洋研究所的同事们在马里亚纳和汤加——克马德克海沟挖掘时，采掘到基性岩和超基性岩。同时，日本地质学家X.A.指出，在伊德祖——小笠原弧和马里亚纳弧的关岛的火山岩中发现了花岗岩捕获体，在日本岛上发现变质花岗岩，这就有理由认为，镶嵌在菲律宾海东边的岛屿系列可能是散布在大陆基础上的。

【东亚和澳大利亚的边缘海】根据深水钻深、海底采掘和地震研究资料在东亚边缘海的地壳上部分出了沉积盖层和声波基底。

沉积层是由弱胶结的始新世——第四纪的沉积物组成的，主要为近水平分布的沙——粘土，有时是带有火山岩夹层的石灰质岩层。

根据深水钻探资料，边缘海的声波基底是由不同成分和不同成因的白垩——始新世的玄武岩组成。

在鄂霍茨克海、日本海、中国的东海和南海及菲律宾海北部声波基底抬升的地方，由海底采掘和石油深钻井揭露，除上述玄武岩外，还有大陆型变质岩，被变质了的沉积——火山岩及侵入杂岩，其年龄由5——6千万年(老第三纪)到27亿年(太古代)。

众苏联专家们提到过在西奥诺——米萨基水下高地、阿玛密高原和达伊道山脉上的变质岩和花岗岩。伊·皮·列里科夫非常详尽地研究了亚洲东部边缘海褶皱基底的变质岩。他指出，在日本海西部水下高地上存在着麻杠岩相和角闪岩相的太古——早元古时代的片麻——棍合岩(27亿2千9百万年——19亿8千3百万年)，在日本海的雅玛道高地上存在着晚元古代花岗岩和片麻岩以及与它们密切相关的中深花岗岩类，在日本海的北部存在着中古生代(3亿5千5百万年——2亿7千万年)的页岩、角闪岩、变基性岩——梅岛碱性玄武岩型似玄武岩的缘页岩加工品，在邻霍次克海北部存在着浅相角闪岩、片麻岩、页岩，在菲律宾海的琉球——纳拉乌山上存在着成带的片状杂岩和中生代(1亿5千7百万年——4千2百万年)细片麻岩化了的辉长岩——斜长花岗岩，在中国东海存在着晚古生代的(2亿9千万——2亿7千万年)兰闪变质作用的变质岩和云母页岩。这一组岩石证明，鄂霍茨克海、日本海、菲律宾海的北部基底由大陆型岩石组成。

很多研究人员引用日本——菲律宾海阿伊宝德断层盆地中的绿簾——角闪岩相的蛇纹杂岩的整个挖掘剖面资料，新鲜镁质海洋拉斑玄武岩的挖掘资料，这些拉斑玄武岩是在菲律宾海中央断层的东南部近地表条件下喷发的，在砂砾中还含有超基性岩。根据他们的意见，这些结构是典型的裂谷产物，这种裂谷类似中央梅岭裂谷。他们指出，这里的裂谷活动在渐新世末已停止。在阿伊宝德盆地，蛇纹杂岩上覆盖着始新统——渐新统的新鲜拉斑玄武岩，它们与“海洋化”过程有关。

在研究上述资料时，产生了在边缘海存在两种“基底”的印象。其中之一暴露于声波基底的露头处。如上所述，根据年龄和成分，它是各种各样的正地槽杂岩。第二种是用深水钻探揭露出来的，它主要是由早新生代、可能还有晚白至纪各种成分的玄武岩组成。

总的说，第一种比第二种老，位置较深，并且看来是边缘海的真正基底。深水钻探没有达到这个基底。因为钻到声波基底时，通常就停钻了。众所周知，声波基底反映的是岩石的物理状态，而不是岩石的物质成分和年龄。根据已有的资料，看来可以认为，第一类基底向边缘海地区延伸，其西侧与亚洲和澳洲大陆相毗连。

属于过渡带的亚洲和澳洲东部构造发展的典型特征是在中生代末完成了正地槽的发展过程。在这里，新生代沉积只集中在山间盆地型的拗陷中，其基底由中生代及更古老的摺皱结构组成。

根据海底采掘和地展研究的结果判断，边缘海的地壳上部有类似的结构，区别只是，在这里，新生代沉积形成地台盖层型结构，而中生代及更古老的杂岩成为其褶皱基底的组成。所以，在构造方面，根据与古老和年轻地台的对比，边缘海应当属于地台型结构。在古老与年轻地台里中生代岩石成为沉积层的——部分。而在这里，前面已经谈到，它们与更古老的地槽杂岩共同组成摺皱基底，即边缘海的结构比海西后地台更年轻。所以，根据奥·西·瓦洛夫院士的建议，把它们称为新地台。乐·戈·夏列兹克首先阐述了如何辨认这种结构的问题。

新地台的沉积层形成了火山隆起、未补偿的盆地、褶皱——块状建造、堤式结构、拗陷，它们在海底有明显反映。例如:琉球——帛琉群岛和巴维尔斯型水下火山、探水盆地(阿留申、科曼多尔斯克、千岛、日本、冲绳及其它盆地)、水下高地(在鄂霍茨克海的苏联科学院海洋研究所发现的高地、日本海的雅玛道高地、非律宾海的达伊道和奥基——达伊道及其它高地)、白令海的什尔绍夫型和澳大利亚以东的老尔德——汗、诺尔福尔克、柯尔维尔——劳型的水下山脉。同样确定出完全或几乎完全由沉积层补偿了的拗陷型下沉构造:白令海的纳华林和布利斯托尔拗陷，、那霍茨克海的捷琉兴那和北部拗陷、日本海的鞑靼海峡拗陷，南中国海的帝汶拗陷、西菲律宾拗陷、萨拉瓦克拗陷和马来西亚拗陷等。与前面的结构类型不同，它们没有明显的海底地形特征，但是它们有巨厚的新生代沉积，沉积厚度达8——10km以上。它们常常位于新地台内的边缘部位，靠近大陆架并且象是前缘拗陷。需要强调指出，一系列边缘海(白令海、娜霍次克梅、中国的东海和南海)的大陆架具有重要地位。

随着向第二类岛弧的方向过渡，新地台沉积层中的新生代沉积逐渐被火山杂岩代替。在第一类岛弧内，有些情况下(堪察加、库页岛、日本)新生代沉积具有很明显的褶皱特征，另一些情况下(菲律宾群岛、印度尼西亚)新生代沉积填满拗陷，按沉积厚度和结构它们很象刚才列举的新地台拗陷。

根据深水钻探资料，新地台状态的确立和沉积层开始形成的时间是始新世——渐新世。在进一步发展过程中，在研究区内的不同地段，海平面已有多次变化，在深水和浅水沉积剖面上的交互层和在沉积积累过程中存在缺失及其它现象都证明了这一点。这样，在澳洲附近的海里已经发现缺失从始新世到晚渐新世的沉积。根据日本地质学家的海底采掘资料，在菲律宾海北部，于中——晚始新世和早——中中新世，曾具备浅水和大陆条件。有许多指标说明，在新生代时期，在现代海区的位置及其相邻的太平洋部分:阿留申、科曼多尔斯克、千岛、日本等岛屿及堪察加和新西兰等地存在有洪积区。

看来，不久前，大约在上新世，边缘海才形成现代的样子。日本海雅玛道滩的海宾卵石、菲律宾海奥基——达伊道高地上裂谷型石灰石等上新统岩层的发现、风成地形的痕迹、鄂霍茨克海里淡水鱼及有孔虫类的分布区、在中国南海广阔陆棚上晚更新世和冰期后的分叉河流网以及在日本发现类似大陆(亚洲)动物的毛象化石等都证明了这点。

——H.K.T.著，何志桐译，邵学钟校

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