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为什么说塔里木是神秘的“南方来客”?

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为什么说塔里木是神秘的“南方来客”?

发布日期:2022-05-27 作者: 点击:

为什么说塔里木是神秘的“南方来客”?

“塔里木”随着石油天然气的大发现,人们已经对它非常熟悉了。它位于新疆维吾尔自治区南部,面积约50余万平方千米,是我国极大的盆地。位于盆地中央的浩瀚的塔克拉玛干沙漠是我国面积极大、极干燥的沙漠,号称“死亡之海”。塔里木盆地蕴藏着丰富的石油和天然气资源,其油气勘探前景十分可观。

塔里木盆地遥感图可是,你想像的到吗,塔里木盆地并不是“土生土长”,从古到今就一直呆在那里原地不动的?地质学家们经过几十年的研究,发现它是一位经过长途跋涉、从遥远的南半球“漂来的客人”。

更早觉察到这位神秘的“南方来客”的是地层和古生物学家。在远古的震旦纪(距今约6.2~5.9亿年前),塔里木地块与华南地块、印度地块、澳大利亚地块、南极地块等共同居住在地球的南半边,构成了一个被地质学家们称为“冈瓦纳泛大陆”的“部落”。那时,几块大陆上都发育了冰川,形成了“冰川漂砾”岩石层。到了大约4.5亿年前,这几个板块上的腕足类、三叶虫、珊瑚等海生动物都十分发育。我国的地层古生物学家们在一些国际著名的震旦—寒武系地层界线剖面处(比如云南的筇竹寺剖面的震旦—寒武系界线附近)都找到了磷块岩和岩石成分相似的砾石层。

无独有偶,20世纪80年代中期,地质工作者在塔里木盆地西缘柯坪剖面上的震旦—寒武系界线处也发现了磷块岩层和砾石层。在这三个彼此相距几千千米的地方,古生物学家们在寒武系底部都找到了小壳类动物化石、海绵骨针等地球上极早期的硬壳、硬体生物化石,几个地区的三叶虫化石可以进行属种之间的对比。在距今约5.9亿年前的震旦纪时,其他冈瓦纳泛大陆板块大陆冰川都十分发育,生物群落面貌也十分相似。

地球化学家经过多年努力,也找到了新的证据:在云南、四川、塔里木盆地的这三条重要的震旦—寒武系界线剖面上,震旦系顶部的白云岩或白云质灰岩中都存在三个氧、碳同位素组成的负向波动。碳酸盐岩中的氧、碳同位素组成是古海洋水化学、古气候、古环境的可靠记录,而且由于这种岩石十分致密,它们的同位素组成也不易被后期的成岩作用影响。这表明,这些地区在震旦—寒武纪时,古海洋是相连、相通的。

大约到了距今约4.4亿年前的奥陶纪后期,地壳板块发生了相对运动,塔里木和华南板块首先离开了冈瓦纳泛大陆并向北漂移,而澳大利亚和南极则滞留在原地。古生物学家们利用公式5739对澳大利亚和我国华南两地的化石进行了计算。

他们选定的是无法漂游、原地生活的珊瑚化石群落。所用公式中N1为甲地所拥有的化石属的数目;N2为乙地拥有的属的数目;C是两地共有的属的数目。经过计算,距今约4.3亿年前的早志留世初期,这个比值(称为化石的“相似系数”)高达58。但到了4.2亿年前的中志留世,这个比值就下降到36。而同一时期的华南与现在的中亚之间的这一相似系数依然保持在40,表明此时的华南与塔里木板块已加速向北漂移,逐渐接近中亚而远离澳大利亚。

在这一期间,华南与塔里木盆地沉积岩中保存的古海洋地球化学特征也证明它们彼此之间的联系。

到了大约3.5亿年前的泥盆纪,华南板块已“漂”到了当时的赤道附近,“生活”在潮湿的热带环境中,而塔里木地块此时已漂至北纬15°~30°的干旱气候带内。因为在塔里木盆地泥盆纪地层中,保存有大量的岩盐和巨厚的石膏层。在现代地球上,这类岩性大都发育在非洲撒哈拉大沙漠所处的北纬20°~30°地域。因此,可以推测,当时的塔里木纬度应该与现在的撒哈拉大沙漠的相当。古地磁测定的结果也表明,此时的塔里木盆地的古纬度与现在的北非撒哈拉大沙漠的古纬度相当。但是,从华南与塔里木两地晚古生代地层中含有许多相同的古生物化石和相似的地层层序来看,当时的华南与塔里木盆地很可能相距很近,甚至可能首尾相接,两地之间的海水应该是相通的。

到了距今约1亿年前,冈瓦纳大陆中又分离出了印度板块。它快速向北漂移,并推动着塔里木地块加速向西北方向漂动,渐渐地远离了华南板块,并接近了早已在那里的哈萨克斯坦、西伯利亚等板块。并在中生代末期终于构成了现今的新疆地理格局。

正是古生物学、古气候学、地层学、古地磁学和地球化学互相证实、验证了塔里木板块在地质历史进程中的分离、聚合和漂移的扑朔迷离过程,也正是这位神秘的“南方来客”形成、保存了多套烃源岩与油气藏,在我国几代石油地质科技工作者的努力下,塔里木盆地已经成为我国重要的油气生产基地。

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