亚洲—澳洲—太平洋过渡带的地质性质,四方谈微信公众号文章

【矿业澳洲点评】根据地球物理、深水钻探和海底采掘资料判断，从亚洲和澳洲到太平洋过渡带是这些大陆东部被淹没的部分，并具有实质上属于大陆型的地壳。在过渡带内，在新生代的不同阶段，形成了新地台、岛弧和深海沟。现在的地貌不久前才形成，可能是在上新世并且直至当代仍在发展。大部分过渡带是在拉张条件下形成的，它伴随着内部升温和构造过程的活化。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。

《亚洲——澳洲——太平洋过渡带的地质性质》

在太平洋的堪察加、千岛和日本附近地区(奥泊卢柴夫高地、北海道海堤)从声波基底出露的地方挖掘出特别的大陆杂岩:变质的沉积——火山岩、花岗岩类。根据其与堪察加和日本岩石的相似性可假设，变质最深的岩石具有古老的年龄，大概是古生代。

发现的大陆型岩石碎片有:在日本附近太平洋中的盖奥特埃里莫、塔库奥——达契、达伊机——卡什莫水下山脉一带、在菲律宾海和日本岛的阿玛机高地、达道和琉球——帛琉山地区以及在密库洛——德日玛等属于西菲律宾岛弧的地方找到了黑云流纹岩、花岗闪长岩、片麻岩、花岗岩、闪长岩、石英粉岩、英闪岩、花岗质砂岩、黑页岩、凝灰岩及其捕获体。X.奥克等人对这些发现进行了描述。根据他们的意见，这类岩石组成了上面列举的岛屿和水下地质结构的基底。这些资料能够证明，太平洋西北部的固结地壳经过了地槽发展期并且原则上由与周围岛弧和亚洲大陆东部一样的岩石组成。

根据深水钻探资料，在太平洋西北部，沉积表层由上白垩纪和新生代的陆相碳酸盐构成。在北海道岛北部，在日本海沟的横向沉积层剖面上，用深水钻探发现了中新世的陆上火山岩，它证明海底深度变化剧烈，甚至有时海底出露地表，这是在不久前的地质时间内发生的事。

这些资料证明了上面作出的结论:深水海沟与所研究的太平洋地区的岛弧一样，大体坐落在大陆型地壳上，就是说，应当把它们看成叠加构造。

70年代，在波罗的地盾钻了一个现在闻名世界的科拉超深钻孔，钻孔的深度超过12km。从这个钻孔的结果可以强调指出两点，这两点对于地球物理资料的地质解释具有基础性意义。

1.在整个12km以上的深度内，钻孔都是沿前寒武纪地层通过。所谓的地壳“玄武岩”层，其顶部深度由地震资料确定为7km，是由前寒武纪变质杂岩构成的，实际上与地表看到的岩石无任何差别。

2.用钻井研究的地壳部分截面内，地质界面总是很陡。但地震界面延伸平缓，并与地质界面相交，即地展分层与岩石层面不一致，这就和在沉积盆地中看到的情况一样。其地质性质可能有两种解释:l)在相当长的时间内保持的构造状态的突变面，2)相变面。

在实际地质条件下，两种界面都可能存在。

因此，参考科拉超深钻的结果，应当指出，大陆地壳主要由变质岩构成，并且地震界面不是岩石分层面，而主要是岩石层物质的物理状态变化面。

从上述情况看，并考虑到上面引用的关于在亚洲——太平洋过渡带的大部分地区基底的褶皱——地槽性质方面的资料以及关于在太平洋的堪察加、千岛和日本附近地区变质和花岗岩的发现，逻辑上可以认为，这些地区的地壳和上地慢，就象亚洲和非州一样，含有很多大陆型变质岩和酸性喷发岩，而康氏面、莫霍(M)界面以及第二、三海洋层的顶面(图2)都相应地属上述类型的界面。

现在很难断定，关于地壳和上地幔变质饱和的情况可以扩大到整个太平洋水域的提法到底在多大程度上是正确的。尽管关于这方面的主张以这样或那样形式出现在很多研究人员的文章里。

一些苏联学者认为，大陆和海洋的地壳和上地幔是同一类型的。有的专家提出，关于薄的缺失花岗岩层的海洋地壳的概念是错误的。其原因是:1）在海洋上的地震观测不够详细(走时曲线不够长，且采用点观测系统)，因此，取为M界面上的速度值，在大多数情况下是不对的，2）在目前作为上地幔顶部的那部分海洋岩石层，根据在一系列长测线上的详细观测，记录到“成层饼”式的剖面，它由高速层和低速层交替组成。

专家E.A.在重新审查以前得到的资料后，对鄂霍茨克海的千岛深水盆地得出了这种模式(图6)。在研究这个模式时，出现了一个问题:在E.A.提出的界面中哪个是M界面。不能排除这种可能性，即速度为8.2或8.4km/s的层为M界面，而不是速度为7.9km/s的层，后者正是现在认为的M界面。在这种情况下，千岛盆地之下的地壳厚度为20或30km，而不是8km，当把速度为7.9km/s的界面等同于M界面时，得出的地壳厚度为8km。

虽然很难相信，很多关于公海缺失花岗岩的薄地壳的地震测深资料是错误的，与此同时，也不能怀疑当今认为的上地幔是非均匀的这一结果的可靠性，然而，正如刚才说的，它是由多层具有不同速度值的岩石组成的“多层饼”。换句话说，不能认为海洋地壳厚度问题已经解决了。看来，还应当解决海洋岩石层的哪一部分与大陆地壳相对应的间题。还想引用下面的一般认识。据现有资料，地球的年龄为45亿年，当地球的年龄为10亿年时，大陆地壳已趋成熟。如果接受地球的球形——同心圆分层为其物质演化的决定性因素，那么，应当认为，这种地壳在35亿年前不仅在现今的大陆位置，而且在海洋的地方早已经形成了。

然而，关于地球年龄更古老的资料出现了。可能H.A.是完全正确的，他认为，地球的年龄不是现在认为的40——50亿年，而是70——80亿年。现在人们仅仅了解太平洋近1万5千年的地质史。从10——43.5亿年或从10——68.5至78.5亿年的时间内太平洋地壳经受了怎样的变化，还不够了解。引力是作用于地球物质机体最强的因素。在引力场内地球物质最合理的分布是:重物质集中在地球中心，而轻物质则分布在表层地慢。所以可以认为，在这些时间段内，海洋地壳和大陆地壳一样，由地球内部的轻物质“供养”并基本上保持着大陆性质。地壳的上述改造过程可能是在这种机制上进行的。按其重要性，这种机制显然是首要的。

【结论】根据地球物理、深水钻探和海底采掘资料判断，从亚洲和澳洲到太平洋过渡带是这些大陆东部被淹没的部分，并具有实质上属于大陆型的地壳。在过渡带内，在新生代的不同阶段，形成了新地台、岛弧和深海沟。现在的地貌不久前才形成，可能是在上新世并且直至当代仍在发展。大部分过渡带是在拉张条件下形成的，它伴随着内部升温和构造过程的活化。关于太平洋西北部原始基底可能为大陆型的也许是对的。

对于以上所谈的内容需作如下补充。坚持把固定论学说应用到该区的代表们的主要信念是大多数亚洲东部边缘的基底属于大陆性质。对于鄂霍茨克海、日本海、中国东海和菲律宾海北部等地区这个论点可以认为已得到证明。有利于这个观点的重要论证是，许多新移动论的支持者们认为这些海里的裂谷作用具有大陆的性质。另一方面，应当承认M.卡萨哈尔、从基姆拉等人关于在马里亚纳冰川谷、冲绳岛冰川谷、雅玛道盆地、鞑靼海峡等地存在裂谷构造的结论是重要的，虽然，严格地讲这些地区没有水平扩张的直接证据。关于这些盆地显著构造活动性的资料(高地震活动性、高热流、火山的存在、新熔岩等)不引用水平运动的概念也可以得到解释。

与此同时，不能不注意到上述现象发生在这些结构的轴部，_这本身就有力地证明了其裂谷的性质。因为按定义，正是这种构造在其轴部具有最强烈的构造活动性。看来，日本海在中新世曾出现最强烈扩张过程的概念是值得注意的，因为起伏性是大多数地质过程的最显著特征之一。这里顺便提一下，K.M.布沙洛夫斯基及其同事以与日本海相邻的西霍德——阿林斯克即幻褶皱带为例指出了存在水平运动及其不连续性。然而，与此同时，正如M.什马租所说，大概在中新世之后扩张过程仍在继续，并且现在仍然存在。扩张显然伴随着海底的弯曲。

谈到日本海地区地球动力学向题，应当指出，很难想象本州岛西南部和东北部的转动过程，尽管有些资料支持这些说法。它们是上面提到的极可靠的古地磁资料，它们也是证明日本列岛地壳现代运动的早已为人所知的资料。

M.基姆拉关于从北冰洋通过亚洲东北到冲绳岛冰川谷的裂谷系继续延伸的意见是值得注意的，尽管它还需要进一步的补充证明，尤其对于魏霍亚尼和鄂霍茨克海西北部分。

上面已经提到，根据X.奥基、T.西基、E.列里科夫等人的资料，菲律宾海的基底由大陆型岩石构成，而按A.M.舍戈洛夫等人的资料，则由蛇纹杂岩构成。如果注意到两种资料分布的地理差别，矛盾就可以在某种程度上消除:前一种资料集中分布在海的北部，后一种资料则分布在南部。由此，作为工作中的假说，可以采用海的北部基底上主要为大陆型岩石，而南部为海洋型岩石的概念。

堪察加、千岛和日本附近的太平洋地区的基底具有大陆性质的概念很难与东太平洋隆起区海洋岩石层的新生学说相协调一致。为了从板块构造的观点来解释这个矛盾，可以提出两种假设:1)上述具有大陆基底的块体是还没有俯冲下去的残余大陆，在这块地方于1亿5千万年前产生了东太平洋裂谷带；2)这个陆块是与太平洋板块一起从东南向太平洋西北移动的微大陆的一部分。

——H.K.T.著，何志桐译，邵学钟校

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