(四)板块构造与表层地质作用
发生在地壳表部的表层地质作用与地表的地形及气候条件直接相关。但是,地表地形轮廓的形成及演变受构造运动的制约,与板块活动关系密切; 而且板块活动也能引起地表自然条件和气候的变化及变迁。
在不同的地形条件下发育不同类型的表层作用,大陆及山地风化、剥蚀作用强烈,而低洼的盆地及海洋是沉积作用的主要场所。地表最主要的剥蚀源地是高大的褶皱山系,而这些山系的形成一般与汇聚型板块边缘的俯冲、碰撞有关(见前述板块构造与岩石变形的关系)。地表最重要的沉积盆地是大陆裂谷系盆地和海洋,它们的形成也是板块活动演化的结果。大陆裂谷系是大陆内部出现的一些大规模的线性、拉张断陷型盆地,地貌上常表现为一系列大型深陷的湖泊,如东非裂谷、贝加尔裂谷等。从统一的大陆板块发展成为大陆裂谷系盆地,一般与岩石圈板块的相背分离运动及热的软流圈物质上涌有关,即具有与洋中脊类似的动力学环境,因此大陆裂谷可视为洋脊发育的胚胎期。如果大陆裂谷沿分离的方向继续发展,则沉积盆地进一步变大、变深,中间部位出现新生洋壳,成为狭窄的原始海洋,如非洲与阿拉伯半岛之间的亚丁湾—红海即属于这种情况。沿着这个方向继续发展(即海底扩张),便可形成宽大的海洋,如大西洋就是这种情况,这种时期的大洋常具有宽广的大陆架、大陆坡及大陆基,是地表沉积最发育的场所,可形成巨厚的沉积物。这种大洋边缘尚未出现海沟,大陆与大洋一侧同属一个板块,称为被动大陆边缘。随着海底扩张的不断进行,被动大陆边缘处的洋壳发生断裂,并向大陆之下俯冲,形成海沟,这种具有海沟的俯冲边缘称为主动大陆边缘,现今的太平洋就是这种情况。这时期的大洋开始衰退、萎缩,由于俯冲作用,在大陆边缘可形成高大的山系,成为重要的剥蚀物源地区。随着俯
冲作用的进行,大洋最后消亡,大陆与大陆碰撞,形成巨大的褶皱山系,成为陆上剥蚀的主要场所。如果有些地区碰撞尚未进行彻底,还可保留某些残留海盆,如现今的地中海即是。由此可见,沉积环境与剥蚀环境的形成与演变,与板块的活动是分不开的。上述从大陆裂谷发展到大洋并进一步发展成为造山带的演化过程,反映了大洋形成与消亡的一般规律,被称为威尔逊旋回(参见图 9.12,图 9.15)。
板块运动在引起地形巨变的同时,还会引起自然条件和气候的变化,导致表层地质作用的营力类型及特点发生变化。例如,在汇聚边缘形成的高大山系,当其从雪线以下升至雪线以上时,就会出现冰川环境,于是便会从原来的以风化、流水等地质作用为主转变为以冰川地质作用为主,如我国的喜马拉雅地区在第四纪就发生过多次冰川活动。不仅如此,地形巨变还影响到其周围地区的外力地质作用,如一些学者认为,新生代后期喜马拉雅山和青藏高原的升起,阻挡了印度洋向北吹的潮湿空气,是使中亚广大地区成为荒漠的重要原因。此外,板块的整体水平运动可以引起大陆古地理纬度的变化, 从而使气候环境发生变迁,导致表层地质作用的特点发生变化,例如原来在极地以冰川地质作用为主的大陆,如果漂移到低纬度地区,将会变为以风化、流水等地质作用为主。