海陆格局形成的过程

地壳运动的动力源是上述起作用的各种力的综合,在地球的脉动中,基

本上都得以体现,表现为地球上部的力场导引下的地球内部的平衡移动。蒋志的《地质体运动理论及其应用》(1995 年)在这种思路下描述了当今地球的海陆结构的形成过程。

古陆的萌生

在地质过程中,地壳的行为主要由地球上部力场决定。所谓上部力场, 表现为地球形状变化带来的两极压缩力、地球自转变化带来的惯性力和地球半径变化带来的侧向作用力。尽管这些变化的量不大,但对地球内部的力平衡的破坏则是相当明显的。

在地球形成之初,作为一个旋转着的长椭球的地球,在其逐渐变扁的过程中,来自两极的挤压力在南、北纬 45°左右最强,其强度可达重力的 1/10, 是它今日之值的 100 倍。虽然这种压缩力会随着时间的增长而变小,即使在

20 亿年前它也是现在值的 10 倍,它在 18 亿年前的作用比其后强得多,并且由于那时地球内部热能积累尚不十分高,推动地质运动的主要是这种两极挤压力。

地球自转产生的离心惯性力和纬向惯性力,不仅有区域性特征,而且有时间上交替变化的特点。在 7 亿年以前,离心惯性力一直是赤道向两极的, 并且也发育在南、北纬 45°附近;而纬向惯性力则一直是向西的。

两极压力和自转惯性力所形成的地球上部力场(见图 17),是萌生古陆的驱动力。两个南北向力场、两极挤压力和离心惯性力,在南、北纬 45°附近交汇,造成原始地球表面发生变化的特殊区域。纬向惯性力比较复杂,虽然方向向西,但升高半球与降低半球有差别,总的效果是升高半球的向西力大于降低半球的向西力。在这样的力场作用下,在 7 亿年以前的漫长地质史中,升高半球可能形成一个两向的牛轭形古陆,其北翼在北纬 45°附近,南翼在南纬 45°附近,两端跨赤道连接南北翼,在这牛轭形古陆之间是古海洋,降低半球的部分也是古海洋,但其中可能萌生一小块古陆——太平洋古陆。也就是说,形成地球的一半为大陆,陆中有洋;另一半为海洋,洋中有陆。这是一个对称的格局(见图 18)。

大陆漂移

由于地球胀缩的交替发生,原始古陆经过古大西洋开闭过程而过渡到联合古陆,然后又破裂解体,冈瓦纳和劳亚以相反的方向旋转,直至南、北美洲向西漂移而重开大西洋。具体过程按时段分述如下:在前 7 亿~前 5 亿年

间,地球收缩,自转加速,水平作用力向南向西期中,古大陆在前 6.5 亿年

张开而形成大西洋,靠北极的澳大利亚向赤道漂移。在前 5 亿~前 3 亿年间,

地球膨胀,自转减速,水平作用力向极向西期中,前 4 亿年古大西洋闭合,

形成联合古陆,已越过赤道的澳大利亚向南极漂移。在前 2.8 亿~前 1 亿年间,地球收缩,自转加速,水平作用力向赤向东期中,联合古陆解体,冈瓦纳部分逆时针旋转、劳亚部分顺时针旋转各约 20°,印度由南半球向赤道漂移。1 亿年以来,地球膨胀,自转减速,水平作用力向极向西期中,南、北美洲向西运动,重新张开大西洋,已越过赤道的印度向北漂移。板块运动的总体方向和海陆分布的大格局就这样由地球上部的力场造就了。