古生物地理信息在追溯板塊活動(dòng)中的作用
5.4.1 古生物地理信息在追溯板塊活動(dòng)中的作用
古生物地理對(duì)板塊活動(dòng)的恢復(fù)主要從兩個(gè)方面起作用,一是由古生物地理區(qū)系所反映的古地理特點(diǎn),可幫助確定板塊的位置,同時(shí)根據(jù)生物相可確定板塊的邊緣。二是不同板塊之間的生物距離(biotic distance)可幫助定性地反映板塊間隔離的程度,從而間接判斷板塊間的距離。生物距離可由特征性區(qū)系分子的有無加以判斷。下以中國(guó)晚古生代為例,說明利用古生物地理信息來論證和推斷板塊活動(dòng)。
晚古生代中國(guó)分屬古生物地理區(qū)系的北方、特提斯、岡瓦納三大生物區(qū)的3個(gè)生物區(qū),即北方大區(qū)的中亞蒙古區(qū);特提斯大區(qū)的華夏區(qū);岡瓦納大區(qū)的岡瓦納特提斯區(qū)。各區(qū)生物特點(diǎn)是:①三區(qū)各自形成了具有特色的生物群,北溫帶動(dòng)植物群(安加拉植物群、北方動(dòng)物群);熱帶動(dòng)植物群(歐美及華夏植物群、特提斯動(dòng)物群);南溫涼帶動(dòng)植物群(舌羊齒植物群、岡瓦納動(dòng)物群)。北方與岡瓦納大區(qū)的生物兩極分布現(xiàn)象很明顯;特提斯大區(qū)生物的熱帶分布現(xiàn)象很發(fā)育。②三區(qū)系間生物分異度具有明顯的差異,溫帶生物的分異度大大低于熱帶,相差數(shù)倍(表5.6,表5.8)。③中國(guó)特提斯熱帶區(qū)發(fā)育了許多地方性分子,出現(xiàn)華夏型地方性生物類群(華夏動(dòng)、植物群),形成獨(dú)立的二級(jí)生物地理區(qū)——華夏區(qū)。根據(jù)生物群面貌的比較,三區(qū)分屬不同的板塊,中亞蒙古區(qū)的生物群面貌與西伯利亞地臺(tái)近似,而與華夏區(qū)明顯不一,說明此區(qū)當(dāng)時(shí)屬西伯利亞板塊,是板塊南緣的一部分;岡瓦納特提斯區(qū)是岡瓦納大陸北緣槽區(qū)的一部分,地處印度板塊的北緣;華夏區(qū)的生物面貌為特提斯型,屬歐亞板塊的次一級(jí)單元——中國(guó)板塊。
從各區(qū)間生物群交替的情況,可以探討上述幾大板塊間相對(duì)距離的變化:
1.中蒙海西段 即中天山以北的博羅霍洛山至甘肅北山這一狹長(zhǎng)地帶,從早石炭世即顯示南型動(dòng)物(Kueichowphyllum,Yuanophyllum,Gigantoproductus)與北型動(dòng)物(Syringothyris,Pseudosyrinx)的混合。石炭紀(jì)、二疊紀(jì)有少數(shù)點(diǎn)見安加拉植物群,但未見華夏植物群。早二疊世,位于居延?!群p合線以南的北山區(qū)即具有安加拉植物群和北方動(dòng)物群。到晚二疊世,安加拉植物大量越過該線進(jìn)入塔里木、北山及北祁連。上述生物群的面貌反映西伯利亞與華北塔里木兩板塊的西段從早石炭世已漸接近,新疆境內(nèi)石炭紀(jì)已接合,甘肅及內(nèi)蒙古最西段于早二疊世前后接合。接合的原因,從北型生物區(qū)往南擴(kuò)大看,很可能是華北塔里木的北移與西伯利亞相接。
2.中蒙海東段 安加拉植物區(qū)與華夏植物區(qū)的界線直至二疊紀(jì)末仍很清楚,僅少量混生。華北地臺(tái)北緣及興安、內(nèi)蒙古南緣的海侵區(qū),石炭紀(jì)、二疊紀(jì)均有南、北型動(dòng)物混生。這說明西伯利亞板塊與華北板塊東段尚未拼合,但已互相接近。東段的拼合當(dāng)在古生代結(jié)束時(shí)或以后。
3.羌塘—滇西(保山)、岡底斯—念青唐古拉地區(qū) 泥盆紀(jì)時(shí)它們的生物群與岡瓦納一致,應(yīng)當(dāng)是岡瓦納大陸的一部分。早石炭世至中二疊世早期,岡念地區(qū)仍出現(xiàn)冷水動(dòng)物群,并覆蓋具冰川擦痕的雜礫巖,它仍是岡瓦納區(qū)系的一部分。羌塘—滇西區(qū)南部(以霍爾巴錯(cuò)—岡瑪錯(cuò)—西亞爾崗深斷裂帶為界)此時(shí)有冰海相礫巖,并伴有冷水動(dòng)物(蘇班西里腕足動(dòng)物,Eurydesma雙殼組合等),當(dāng)時(shí)它仍受岡瓦納的影響;深斷裂帶以北的羌塘地區(qū),生物則為華夏型,是個(gè)過渡生物區(qū)。中二疊世晚期至二疊紀(jì)末,羌塘—滇西地區(qū)全為特提斯動(dòng)物及華夏植物類型,不含冷水生物。過渡生物區(qū)南移至岡念地區(qū),岡念地區(qū)兼有冷水型分子(Lytvolasma,Wannerophyllum,Costiferina,Monodiexodina)和特提斯型分子(Verbeekina,Neoschwagerina,Iranophyllum—Ipsiphyllum組合),與雅魯藏布江以南不同。從上述可見,羌塘—滇西小陸塊和岡念小陸塊可能是晚古生代后期自岡瓦納分裂出來的二小塊,前者分出較早(石炭紀(jì)至中二疊世早期),后者較晚(中二疊世后期)。分裂后依次北移,分別于中、晚二疊世及早、中三疊世進(jìn)入熱帶特提斯范圍。
4.華南與華北從古生物地理信息看,華南與華北在整個(gè)古生代均存在著“同屬一大區(qū),分屬2個(gè)生物省(甚至區(qū))這樣一種關(guān)系,也就是說兩者始終存在著相當(dāng)大的生物距離,但又未形成巨大的海洋隔離。華南、華北之間,泥盆紀(jì)時(shí)有寬廣且厚的碎屑以至復(fù)理石沉積,南海北陸,區(qū)別明顯,是小洋盆式的隔離。但到石炭紀(jì),華南先是與祁連,后與華北在海生生物上具有很多的共同屬種,并同具有歐美(早、晚石炭世)、華夏(晚石炭世)植物群。這說明華北、華南在石炭紀(jì)時(shí)已有很密切的接近。但直到古生代末兩者也未完全拼合,這方面在古地磁上亦有佐證。據(jù)馬新華、張正坤資料,華北(山西太原)二疊紀(jì)末古緯度為14.8°N,華南揚(yáng)子區(qū)(峨嵋)為2.4°S,二者相對(duì)緯差17.2°,比現(xiàn)在的緯度差大10°±,這說明當(dāng)時(shí)二者間應(yīng)有海水隔離。
另外,Yin Hongfu(1994)在總結(jié)用古生物地理來論證和推斷板塊活動(dòng)時(shí),提出中國(guó)西部的北哈薩克斯坦(含準(zhǔn)噶爾)、塔里木、羌塘、岡念(拉薩)等小板塊,從古生代到中生代早期不斷從岡瓦納裂解出來,以向北運(yùn)動(dòng)為主,局部向南運(yùn)動(dòng),幕式地增生于歐亞板塊;華南與華北在古生代時(shí)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)并在后來逐步拼合;又根據(jù)各時(shí)代古生物地理印證的板塊轉(zhuǎn)動(dòng)情況,得出各微板塊沿西伯利亞—澳大利亞軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的認(rèn)識(shí)。
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