四川盆地形成的真正原因以及对其影响的研究

四川盆地形成的真正原因以及对其影响的研究天津市地质工程勘察院芮苏明四川盆地地处中国大陆西南部，位于东经103°～108°、北纬28°～32°附近之间，面积大约45万平方公里。自东北至西南方向呈不规则椭圆状。传统理论认为，四川盆地为中新生代内陆盆地和断陷盆地型沉积，上三叠统€€€€下侏罗统为含煤砂页岩建造，中侏罗统€€€€白垩系多磨拉石和红色碎屑岩建造，第三系主要为断陷盆地型含膏岩的红色岩系。那么，形成这一断陷型盆地的原因究竟是什么呢？一直以来人们普遍认为是燕山运动使盆地周围褶皱隆起，并且其构造受基底构造的影响极大，经过多次剧烈变动，才造成现代地貌的基本特征。但是，本人经过对该地区之地形、地貌及相关地质资料的综合研究后发现，在距今约6千5百万年€€€€1亿年前，有一颗小行星从东北方向以极小的角度斜着撞向地球，也就是说其运行轨迹与地球以近乎相切的形式相撞，并且其陨落方向还正好与地球的自转方向相对。它撞地后形成的巨大陨坑才是四川盆地形成的原因，而且由于巨大的冲击力所造成的那个核当量比在日本广岛爆炸的原子弹还大数万倍乃至更大的大爆炸，更是给中国西南部地质构造的变化、矿产资源的生成、地形地貌以及气候环境、生物种群演变和地球自身的发展等等都带来了巨大的、极其深远的影响。为此，我将在以下诸方面加以论述：一、地形中国大陆的地形走势是西高东低，从海拔5000米以上的青藏高原向东至东经112°附近海拔1000米以下的丘陵，其高度基本上都是均匀地逐渐降低的，但只有四川盆地这一小部分却在东经103°附近将高原突兀地剪切了下去（见图1€€€€中国地势图）。同时盆地还呈现出从东北方向向西南方向由浅到深的变化，这一现象可以从我国的遥感卫星影像上清晰地反映出来（见图2€€€€中国卫星影像图）。可是，盆地所属的构造区域正处在形成于晋宁运动时期的扬子地台之上，在这一相对稳定类型的沉积盖层之上出现如此大面积的断陷型盆地，就象是把一颗钢珠扔向一个刚做好的蛋糕上一样，这种现象只有一种解释€€€€非外力而所不能。再往中国大陆的西南部看，发育于东经100°～103°附近的经向构造带，其主要是由挤压性的强烈褶皱带群所构成，以中国四川西部的大雪山为主体，一直延伸到云南中西部的川滇南北构造带。我们从中国地质图上可以明显看到，这一经向褶皱群，它原来实际上是昆仑山€€€€秦岭纬向构造带的东段部分，应与秦岭南部相连为一体。正是因为小行星的撞击和大爆炸所产生的高温使地表岩层液化成可塑状，再加上巨大的冲击力和地球自转形成的贯力同时作用，所以才硬是把受撞击的这部分地表向西南方向挤压过去，从而造成了大面积褶皱带群和云贵高原的形成（如图3所示）。同时，受惯性的影响，来自印度板块向北东方向的挤撞也是褶皱带群生成的另一方向的力。二、地质（一）地层：四川盆地位于龙门山以东，米仓山、大巴山之南，峨眉山、大娄山之北，长江三峡以西。平均海拔400～500公尺，主要发育于中生界。除三叠系外都属陆相红层，和古生界相反，西厚而东薄，龙门山区夹多层巨厚的砾岩。图1中国地势图图2中国卫星影像图从四川省地质图中我们可以明显看出：四川盆地除西部有少量的白垩系地层外，绝大部分为侏罗系盖层，东部及南部边缘有三叠系分布（见图4€€€€四川省地质图）。另外，盆地的西部、南部边缘多以红色碎屑岩为主，夹灰岩、火山岩等，且厚度巨大。特别一提的是，在北纬32°附近的龙门山，发育有许多“飞来峰”，其特点为：上部为二叠纪，距今约两亿年，而下部为侏罗、白垩纪，却距今约一亿年左右，长期以来成为了地质界的迷团之一。由此认为，以上这些独特地层和岩层的形成，正说明了在中生代晚期，是一颗小行星以极小的角度冲撞地球后，不仅将前系地层随陨落体深入地下，还使其前端的地层部分在冲击力的作用下向周围推挤及反向溅落形成山丘，同时，由于小行星是从东北向西南方向小角度陨落，这种破坏力巨大的冲击还造成了从盆地西部至南部那巨厚的砾岩、碎屑岩等地层的堆积以及西厚东薄地层的形成。而且这一冲撞结果也解释了四川盆地内有许多海陆交互相的建造与下伏地层的关系不清和许多地层系统的界限划分根据不足的原因。（二）构造：四川盆地及其边缘山区的构造特征受小行星撞击的影响极大，其剧烈的变动甚至还影响到中国西南部的大地构造。1、断层与褶皱：这颗于中生代时期撞击地球的小行星，不但直接形成了断陷型的四川盆地，而且还对中国西南部地区的大地构造产生了极大的影响。由于它那巨大的冲击，使盆地的西部直至南部形成了一条非常强烈的南北走向（经向）挤压带，均由单式或复式褶皱构成。受其力的影响，造成有扭性断裂与它斜交，图3中国地质图张性断裂与它正交。同时，沿东北€€€€西南的撞击轨迹，在撞击过程中沿撞击面形成了非常显著的脆性剪切的深大断裂和密布的断层，如龙门山深断裂，金沙江、红河深断裂，怒江、班公错深断裂等，以及大量褶皱紧密、交错复杂的断层。图4四川地质图图5褶皱与断裂略图象西南部与青藏高原地质构造相衔接的逆断层、走滑断层和不明性质的断层等（见图5€€€€褶皱与断裂略图），并主要集中于东经102°～103°30＇之间的撞击受力面上，以中国四川西部的大雪山为主体一直延伸到云南中部的川滇南北构造带！受其直接影响以及印度板块（加上惯性作用）的向北推挤，在盆地西部形成了沟深壑险的横断山脉，南部则形成了绵延不绝的云贵高原（见图6）。而不图6小行星撞地挤压示意图在撞击受力面上的盆地东南部，则断层不发育。另外，盆地东北部受冲击的惯性影响，其边缘地区向盆地推覆的逆掩断层发育并伴有紧密褶皱，而西部地层在冲击的破坏下则形成了许多从三叠纪€€€€侏罗纪的构造混杂岩、碎屑岩、碳酸岩盐、中基性火山岩和外来块体等，组成了混杂堆积带及侏罗、白垩系的山间磨拉石。并且，盆地西部边缘因冲击而造成的基底断陷则形成了龙门山前的凹陷。同时，在盆地的西部到南部红色碎屑岩也广泛分布。2、陆核：因为陨落后的小行星体积较大，质量和整体结构较紧密并且稳定，承荷力好，再加上由于冲击力造成的古老地层的部分翻起，使其周边有一些高年龄值的变质岩和超基性岩出露，所以该地区的基底在以往大都被怀疑为可能是古陆核了。但以往的这些判断主要是基于猜测，没有什么根据，所以均为不确定性（如图7所示）。因为石陨石绝大多数也都是由超基性岩构成，所以说四川盆地那稳定的基底正是陨落的小行星的“残骸”了。3、其它构造：这颗陨落的小行星在冲向地球时，其自身也在高速的旋转之中，入地后其势能才逐渐消失。受它的影响，覆掩后的地表盖层由于早已在爆炸后的高温中液化成可塑状，这时便会随其旋势发生扭转。所以在陨星溅落的初始中心区会形成大面积的旋卷构造。而四川盆地的巴中、仪陇地区附近2万多平方公里的莲花状及连环式旋扭构造，就是这颗小行星给我们留下的壮观“杰作”。三、其它异常值从《中国地壳厚度分布图》上我们可以清楚地看到，四川盆地的地壳厚度值正是与这颗陨星撞击的轨迹（东北€€€€西南方向）相吻合的，并且将本来呈北北东方向展布的地壳厚度缓变区硬是向西西南方向“挤”过去，其冲挤痕迹非常明显（如图8所示）。同时，盆地区域范围内的重力场、磁力场等地球物理特征异常，重力异常值高。这是因为这颗陨星来自于地外的天体，其质量和结构都远远高于其周围的地质构造，所以它的重力异常值也就明显的呈现出不同于周围的一个独立分布（如图9所示），这是任何一个由构造运动而产生的内陆断陷型盆地所无法具有的特征。另外，不管是从中国的地形图、地质图、卫星影像图还是地质构造图、地壳分布和布格重力异常图上都可以看出：虽然它们表现的数值各不相同，但它们的范围、大小却是一致的，并且其方向都是北东、西南方向的椭圆图7中国地壳结构区划图图8中国地壳厚度分布图（单位：公里)图9中国1°×1°平均布格重力异常图形展布。这就充分说明了产生异常源的地质体就是陨落的小行星。而且由于它的溅落，还把位于东经105°左右那条巨大的近东北€€€€西南走向的区分中国大陆东、西区域地球物理场区的重力梯度带，从其南部把它向西南方向生生的给以“撕开”（同图9所示），形成了四川盆地及其周围区域地球物理场独有的特征和地质、地貌景观。四、矿产陨落的小行星在进入地球大气层时发生的燃烧和撞地爆炸所产生的高温，造成了溅落区及周边地表岩石发生了热液化等巨大改变，加上火山爆发、地层的变化以及陨石本身的结构等因素，由此使许多矿产品得以生成。象中国四川铁矿资源丰富的攀枝花钒钛磁铁矿就是其中之一。在它的矿石中可见到海绵陨铁结构和固溶体分解结构等与超基性岩有关的结构，而正如前面所讲过的一样，陨落的石陨石绝大多数都是由超基性岩所组成。除铁以外，在热液条件下生成的铜、铅、锌、锡，超基性岩的锰、石棉等均有产出。特别是小行星陨落时正是该地区处于海陆相交互的时期，因此，盆地形成后，由于沉积作用而产生的有机矿物，如：石盐、芒硝、磷等，储量也都很丰富，中国最大的岩盐产地就在本地区。同时，由于陨星的巨大冲击力导致地壳内部热流的变化及超基性岩的作用而生成的绿岩带（绿岩带的形成原因之一就是陨石的撞击），也是形成该地区诸多矿产资源的主要原因，其中还包括与四川盆地相接壤的云、贵、湘、赣、陕等边缘区矿产品的形成。另外，中国西南诸省盛产有色金属，如：钨、锑、镍、汞等等，也大都与此有关。五、后果及其影响这颗小行星对地球的撞击，不但直接形成了如今的四川盆地，还给地球自身的发展和演变带来了极其巨大和深远的影响。首先，它那巨大冲击力所带来的大爆炸及火山喷发，使当时的地球上空布满了巨厚的烟云，它阻碍了太阳光的照射，产生了所谓的“核冬天”效应，其结果不仅是在以后相当长的时间里导致了地球上大批动、植物的灭亡，而且也使一些幸免于难的动植物在“核辐射”作用下产生了遗传基因的变异，形成了新的或者是变异的物种。就象前苏联的“切尔诺贝利”核电站泄露事故发生几年后的情景一样，当地的人们发现了一些奇特的怪现象：一些老鼠的体形长得象小猪一样，野兔的身型巨大、长相怪异，有的蜥蜴或蛇的鳞竟然象一层厚厚的铠甲等等。大撞击使得一些物种灭亡了，而同时另一些新的物种产生了。象那些当时曾经在地球上生活过的大型动物以及一些今天仍然还生活在地球上的动物，比如噩鱼、海龟、鲸鱼、大象和猫科动物等等，它们的出现及其进化、演变都可能是因为遗传基因的改变而导致的。同时还有一个重要的现象：这颗小行星对地球的大撞击所引起的一系列灾变直接导致了当时地球上生物的统治者€€€€恐龙的灭亡！它就是多年来科学界一直在努力寻找的那颗导致恐龙灭亡的陨星！在中国的四川省以及周边地区发现的大量恐龙及恐龙蛋化石就充分说明了这一点：在中生代时期，这里正是海陆相交互地区，植物生长茂盛，生物数目繁多，是恐龙的理想家园。当撞击发生时，那些无处躲藏的巨兽以及尚未孵化的一窝窝巨卵就被突如其来的灾难所湮没。一个物种的毁灭，为一个时代划上了句号，也为新的生命和新纪元的开始提供了条件。同时也为我们人类提供了了解过去、了解自然、了解生命发展的有力佐证！其次，由于这颗小行星的体积巨大，撞地后的冲击力加上地球因自转而产生的惯性的共同作用（撞击方向与地球自转方向相对），使地壳受到来自不同方向力的挤压或拉张，从而发生了运动。比如：它使印度板块向北挤压加剧，促进了青藏高原的抬升。再有，应该值得一提的是，这次大撞击由于其威力巨大，再加上爆炸后对地球的反作用力的原因，使地球的自转在瞬间受到了来自相反推力的阻碍，迫使地球的自转速度变缓，从而使地球上每天的时间由原来的22小时左右延长到24小时，延长了光照时间。这样即促进了植物生长，又增强了光合作用，还加大了地球大气层的氧含量，使得地球上的生命体得以不断繁衍和发展。另外，这次小行星的撞击还极有可能造成地球的仰角由小变大，使地球上南北回归线变高，加大了四季的变化，也增加了动、植物生长的多样性。最后，小行星对地球的猛烈撞击还会造成地球偏离原来环绕太阳所运行的轨道，改变了地球绕日公转一周的时间。结束语综上所述，“天外来客”€€€€小行星的撞地是中国的四川盆地形成的真正原因。我们知道，地球已经有约46亿年历史了，在它的形成过程中经历了大小无数次与天外来客的碰撞，而每一次大的碰撞都会给地球的生态及地质构造带来