地质旋回

顾名思义,地质旋回具有旋回性节律。岩层的沉积层序非常鲜明地反映了地质旋回的节律性。例如在地层剖面上见到的由老渐新反复出现砾岩→砂岩→页岩→石灰岩的岩相更迭演化,就反映了从海退到海侵又到海退的旋回性节律。

地质旋回不仅历程漫长,而且周期长短变化很大。地壳的演化可分为太古代、元古代、早古生代、晚古生代、中生代和新生代等若干个时期,这些时期实际上就是地质旋回的周期。各个地质时期的时间长度是不等的,如早古生代经历了 2 亿年。晚古生代持续了约 1.75 亿年,中生代持续的时间约

1.55 亿年。在每一个时期里,我们都可以看到地壳运动仿佛重复着上一时期运动过程的特点。例如,每一个地质时代的首末总是以大规模的地壳上升、强烈的褶皱和造山运动、大陆广泛扩展以及气候的变异等等为其特征,而在每一地质时期其间都以地壳长期的相对稳定、持续的剥蚀夷平和沉积作用、稳定的气候等等为其特征。

地质旋回具有级别不同的周期,它们对应于相当的地质年代单位。如4000 万年左右的周期相当于地质纪的长度,1000—2000 万年左右的周期相当于地质世的长度等等。

天文地质学的研究成果显示,地质旋回的周期基本决定于天文因素。周期为 4000 万年以上的地质旋回,作用相当广泛,可作全球性对比,其共同特点是均与太阳系在银河系中的运动状况有关。太阳系参与银河系的整体运动,绕银心运行一周的时间(银河年)约 2.5 亿年,相当地质代的长度。其间太阳系处在银河系的不同位置,在银河系的旋臂间穿行。同时太阳系还相对于银道面作上下往返运动,其往返周期约为 8 000 万年,在银道一侧约4 000 万年,相当地质纪的长度。蒋志(1981)把关于地球地质历史上一些重要界限的经验关系与银河系密度波理论联系起来。他指出,由于银河系旋臂是螺旋扰动引力场势阱所处的位置,地球通过银河旋臂时,扰动引力场将对地球产生引潮效应,破坏地球的能量平衡,而使地球发生一幕幕的造山运动。星系的旋臂有级次之分,不同级次的旋臂对应了不同级别的地质年代单位。另外,综合多位学者的研究结果可知,周期为 1000—2 000 万年的地质旋回与

太阳演化大周期关系密切,太阳内部物质成分的长期变化可能有 1200 万年的

周期;而 1—10 万年的地质旋回则与地球公转轨道参数的变化有关。