印支運(yùn)動以來中國海陸地勢演化及階梯地貌特征

張訓(xùn)華，王忠蕾＊，侯方輝，楊金玉，郭興偉

1國土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點實驗室，青島 266071

2青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266071

1 引言

新生代以來板塊間強(qiáng)烈的相互作用造成了非常鮮明的構(gòu)造地形，地勢反差巨大，形態(tài)類型豐富，尤其是溝－弧－盆形態(tài)體系，構(gòu)成了活動大陸邊緣地形的最大特色.地貌形態(tài)結(jié)構(gòu)受大地構(gòu)造單元、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、巖性與新構(gòu)造運(yùn)動等地質(zhì)條件所控制.構(gòu)造地貌學(xué)（Tectonic Geomorphology）是一門介于地貌學(xué)、地球動力學(xué)和構(gòu)造地質(zhì)學(xué)之間的邊緣學(xué)科.該學(xué)科的任務(wù)是研究構(gòu)造地貌（包括相關(guān)沉積）的形成過程與發(fā)育規(guī)律，并藉此反推在一定的構(gòu)造應(yīng)力場作用下的地殼運(yùn)動特征，解決實際應(yīng)用中的問題（Morisawa M ＆ J T Hack ed，1985；韓慕康，1992）.

早在20世紀(jì)30年代，李四光就明確指出，中國大陸西高東低的地勢呈三個地貌階梯分布的格局（Lee，1939；蔣復(fù)初和吳錫浩，1993），并長期受到地質(zhì)界、地理界、生物界和氣象界的關(guān)注.時至20世紀(jì)80年代，孫殿卿和吳錫浩（1986）進(jìn)一步指出，“自然環(huán)境的演變，是受構(gòu)造運(yùn)動和氣候變化的雙重控制”，“中國大陸新構(gòu)造運(yùn)動的節(jié)奏性是與氣候變化的周期性緊密聯(lián)系的”.美國的一些學(xué)者還根據(jù)現(xiàn)代大氣環(huán)流模式，對北半球中緯山地和高原特別是青藏高原上升過程中的不同海拔高度進(jìn)行古大氣環(huán)流模擬，結(jié)果表明青藏高原最顯著的地貌上升是晚新生代北半球氣候變化的主要驅(qū)動力（Ruddiman，1989a，1989b；Kutzbach，1989；）.

中國海陸地質(zhì)地球物理系列圖的編制以“塊體構(gòu)造學(xué)說”（劉光鼎，1990，1992，1993；張訓(xùn)華，2008；張訓(xùn)華等，2008；2009；張訓(xùn)華和郭興偉，2014）為指導(dǎo)思想.“塊體構(gòu)造學(xué)說”是在朱夏和劉光鼎學(xué)術(shù)思想的基礎(chǔ)上提出的.“塊體構(gòu)造學(xué)說”將中國海陸地勢的演化歸結(jié)為“蹺蹺板模式”，即從古生代末期－侏羅紀(jì)中國大陸形成時，中國西部地殼薄、地勢低，而中國東部地勢高；到古近紀(jì)以后，中國西部地殼因遭受強(qiáng)烈擠壓而厚度增大、地勢增高，中國東部濱太平洋域拉張，地殼減薄、地勢降低.這一過程就像一臺以鄂爾多斯—四川為軸部的巨大“蹺蹺板”（劉光鼎，2007）.

2 地勢演化過程

地勢是地面高低起伏的形勢，是地球內(nèi)營力和外營力共同作用的結(jié)果，是地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、組成和發(fā)展在地表的反映.中國海陸大地構(gòu)造格局的形成與演化決定了地勢演化的總體趨勢.

2.1 中國海陸大地構(gòu)造格局的形成與演化

中國海陸大地構(gòu)造格局的形成與演化實質(zhì)上就是各期大洋的擴(kuò)張和封閉，以及各個塊體之間的碰撞聚合過程.中國海陸格局的演化以印支期為界.印支期以前為古全球構(gòu)造階段，前寒武紀(jì)期間在特提斯洋中有華北塊體、揚(yáng)子塊體、南華塊體、塔里木塊體等多個陸核出現(xiàn)，它們發(fā)展壯大，形成相對穩(wěn)定的克拉通，塊體之間無相互作用，屬槽臺體制.直到古生代末拼合成古中國大陸，當(dāng)時還沒有青藏高原，而塊體的拼合，屬板塊體制（張訓(xùn)華，2008；張訓(xùn)華等，2008；2009；張訓(xùn)華和郭興偉，2014）.

2.1.1 大地構(gòu)造單元劃分

“塊體構(gòu)造學(xué)說”是以活動論為內(nèi)涵的構(gòu)造理論（張訓(xùn)華等，2008）.根據(jù)這一理論，在中國海陸及其相鄰區(qū)域劃分出歐亞板塊、菲律賓海板塊和印度—澳大利亞板塊3個板塊，在歐亞板塊內(nèi)部，自北向南分布著26個塊體、13個結(jié)合帶（黃汲清等，1977；劉光鼎，2007；張訓(xùn)華等，2010；張訓(xùn)華和郭興偉，2014；郭興偉等，2014）（表1）.

2.1.2 印支運(yùn)動以前的大地構(gòu)造演化

現(xiàn)在越來越多的研究證明，在10億年以前，地球上曾經(jīng)出現(xiàn)過一個統(tǒng)一的超級大陸——“羅迪尼亞”.這個大陸在大約7億年以前發(fā)生裂解，分成幾個大陸.這幾個大陸以后又重新拼合，在二疊紀(jì)時形成又一個超級大陸——聯(lián)合古陸.這個超級大陸在侏羅紀(jì)一分為二，分成勞亞古陸和岡瓦納古陸.

在古生代早期全球各大陸的主要部分都位于赤道附近及南半球，大致表現(xiàn)為沿緯度呈東西向排列的特征，中國及鄰區(qū)的小陸塊群在古生代始終都處在勞倫大陸、西伯利亞與岡瓦納大陸之間（萬天豐和朱鴻，2007）.古生代的大部分時間內(nèi)，中國大陸各塊體存在著小幅度的運(yùn)移，塊體總體上呈現(xiàn)為離散狀態(tài)，都處在赤道附近的熱帶—亞熱帶氣候環(huán)境之中（殷鴻福和魯立強(qiáng)，2006）.早古生代，華北、揚(yáng)子、塔里木塊體都位于南半球中低緯度地區(qū)，與岡瓦納大陸關(guān)系密切.

表1 中國海陸及鄰區(qū)構(gòu)造單元劃分表（郭興偉等，2014）Table 1 Tectonic units of China seas and land and adjacent areas（Guo et al.，2014）

2.1.3 印支運(yùn)動以來的大地構(gòu)造演化

三疊紀(jì)中期至侏羅紀(jì)早期的印支運(yùn)動對中國古地理環(huán)境的影響很大，該時期是中國大陸主要塊體逐漸匯聚與碰撞的時期（萬天豐，2004），中國大陸古地理古構(gòu)造格局發(fā)生了重大變化，組成中國大陸的華北、揚(yáng)子、塔里木、柴達(dá)木幾個主要塊體已經(jīng)拼合到了一起（圖1）.到三疊紀(jì)之后，特提斯洋的西部變窄甚至封閉但東部仍很開闊.特提斯洋是分隔南半球的岡瓦納古陸與北半球的勞亞古陸之間的古海洋，又稱古地中海（現(xiàn)代的地中海是特提斯洋的殘留海域）.

印支運(yùn)動后，中國的古地理、古構(gòu)造發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段——燕山階段.晚侏羅世－早白堊世時期的運(yùn)動最為劇烈，影響也最廣泛.晚侏羅世中國大陸東部地區(qū)仍未完全同西伯利亞塊體拼合完成，火山活動劇烈，多為陸緣火山碎屑組合.華北塊體以及中國大陸的西部地區(qū)廣泛發(fā)育內(nèi)陸盆地，主要為河湖碎屑沉積（萬天豐和朱鴻，2002）.揚(yáng)子塊體的東南部為強(qiáng)烈火山活動區(qū)，構(gòu)造活動劇烈，火山巖大面積覆蓋（尚彥軍等，1999）.此時，岡底斯塊體還沒有完全增生到歐亞大陸上，與羌塘塊體已經(jīng)非常接近，二者仍多為海水覆蓋，主要為淺海碎屑巖及碳酸鹽巖沉積（王冠民和鐘建華，2002）.

白堊紀(jì)中國大陸除喜馬拉雅塊體仍位于印度塊體北部為淺海環(huán)境外，其他地區(qū)已經(jīng)基本拼合完成（圖2）.古地磁數(shù)據(jù)表明，華北與塔里木兩塊體記錄的磁偏角是在侏羅紀(jì)才比較相近，說明兩塊體間的對接與縫合在侏羅紀(jì)完成.此時羌塘塊體已經(jīng)完全拼合增生到歐亞大陸，岡底斯塊體和羌塘塊體各自沉積了一套竟柱山組和阿布山組礫巖（和鐘鏵等，2006），表明此時兩個塊體已經(jīng)完全拼合，并進(jìn)入強(qiáng)烈的陸陸造山時期（Yin et al.，1994；Murphy et al.，1997，Murphy and Harrison，1999）.岡底斯塊體和羌塘塊體拼合的縫合線為怒江—班公湖.早白堊世至晚白堊世，岡底斯塊體和羌塘塊體海域范圍逐漸縮小，二者的西部地區(qū)仍多為海水覆蓋，為淺海相碎屑巖－碳酸鹽巖沉積（Yin et al.，1988）.白堊紀(jì)末期，海水退出了南歐阿爾卑斯地區(qū)和東南亞范圍；漸新世末期至中新世，喜馬拉雅地區(qū)逐漸上升成陸；喜馬拉雅造山運(yùn)動伴隨著古地中海東段消失（黃汲清和陳炳蔚，1987；Sengor，1989；Kazmin et al.，1991；羅建寧，1995）.

古近紀(jì)時期，塔里木塊體、揚(yáng)子塊體、華北塊體、柴達(dá)木塊體、羌塘塊體的古緯度與現(xiàn)今緯度非常接近，且古地磁極位置也基本一致，岡底斯塊體與上述塊體稍有差別.喜馬拉雅塊體與印度塊體的古地磁數(shù)據(jù)一致，與岡底斯塊體有差別但有少許接近，表明喜馬拉雅—印度塊體已與岡底斯塊體發(fā)生了初始碰撞.新近紀(jì)時期，華北和揚(yáng)子塊體的古地磁數(shù)據(jù)基本一致，表明這一階段兩塊體沒有發(fā)生明顯的運(yùn)動（圖3）.塔里木塊體的古地磁數(shù)據(jù)稍有差異，這可能是由陸內(nèi)擠壓造成地殼縮短所致（朱日祥等，1998）.青藏高原強(qiáng)烈隆起的時代始于上新世末（李吉均等，1979）.Patriat和 Achache（1984）對印度洋古地磁異常的研究表明印度板塊和歐亞板塊碰撞的起始時間為50Ma左右，而在45Ma時達(dá)到主體碰撞的高峰，兩者的碰撞使得中國西部及鄰區(qū)各塊體之間以及這些塊體與歐亞大陸之間進(jìn)一步發(fā)生相對運(yùn)動，其形式主要表現(xiàn)為南北向的擠壓、縮短及地殼或巖石圈的增厚，以及大陸內(nèi)部大規(guī)模的側(cè)向滑移（吳懷春等，2002）.

圖1 晚三疊紀(jì)古大陸位置再造圖（侯方輝等，2014）Fig.1 Reconstructed continents of Late Triassic（Hou et al.，2014）

圖2 晚白堊紀(jì)古大陸位置再造圖（侯方輝等，2014）Fig.2 Reconstructed continents of Late Cretaceous（Hou et al.，2014）

整個顯生宙，對中國大陸而言，是多塊體裂解、漂移、拼合的歷史，直至新近紀(jì)，印度板塊與歐亞大陸的拼合，中國大陸諸塊體才全部結(jié)束拼合過程，形成現(xiàn)今格局的統(tǒng)一的大陸.然而，大陸構(gòu)造形變、局部運(yùn)動仍在繼續(xù).

2.2 地勢演化

圖3 新近紀(jì)古大陸位置再造圖（侯方輝等，2014）Fig.3 Reconstructed continents of Neogene（Hou et al.，2014）

圖4 經(jīng)過青藏高原至南海禮樂灘的空間重力異常、地形和莫霍面深度剖面圖（A1－A2－A3）Fig.4 Free－air gravity anomaly－terrain－Moho depth profiles from Tibetan Plateau to Reed Bank（A1－A2－A3）

全球在2億年前形成了Pangaea泛大陸和泛大洋（Morel and Irving，1981）.此時，印度板塊及太平洋板塊還沒有直接作用于歐亞板塊，中國大陸處于地應(yīng)力松弛狀態(tài)，地表經(jīng)長期剝蝕，呈現(xiàn)廣泛的夷平，出現(xiàn)準(zhǔn)平原化，現(xiàn)存最老的夷平面就是這時的產(chǎn)物.西太平洋溝弧盆體系尚未形成（劉光鼎，1992）.

侏羅紀(jì)中國大陸古地理輪廓基本上繼承了晚三疊世晚期“東西分異、東高西低”的面貌，但由于印支運(yùn)動的影響，甘孜海槽消失，陸區(qū)范圍增大，包括現(xiàn)今黃海及東海部分.晚侏羅世，中國大陸的地貌分異逐漸明朗，一些山脈輪廓已經(jīng)可以分辨.

白堊紀(jì)的海陸分布與現(xiàn)今最大的不同點是在低緯度地區(qū)存在一個東西向?qū)掗煹奶靥崴寡螅笪餮蠛陀《妊筇幱谠缙谛纬呻A段（Hay et al.，1989）.白堊紀(jì)末到古近紀(jì)初，印度板塊與歐亞板塊開始碰撞，特提斯洋逐步從中國西部退出，使中國西部置于印度次大陸與西伯利亞兩個剛硬塊體之間，地表縮短，地殼增厚，整個西部都脫離海洋環(huán)境.中國東部當(dāng)時面臨西太平洋板塊轉(zhuǎn)換型邊界，阻抗很低，使地殼向東蠕散、擴(kuò)張，形成一系列斷陷盆地.與此同時，南海開始擴(kuò)張，西菲律賓海底開始形成.印度板塊與歐亞板塊強(qiáng)烈碰撞導(dǎo)致青藏高原急劇隆升，印度塊體的進(jìn)一步向北強(qiáng)烈擠壓，使高原進(jìn)一步擴(kuò)大.中新世時喜馬拉雅山強(qiáng)烈隆起，上新世時祁連山強(qiáng)烈隆起，分別構(gòu)成了現(xiàn)今青藏高原的南北緣.

漸新世末至中新世初，太平洋板塊開始向北西西俯沖.中新世末至上新世，琉球海溝、島弧和沖繩海槽（弧后盆地）開始形成.太平洋板塊對歐亞板塊的擠壓，改變了中國東部應(yīng)力場性質(zhì)，蠕散擴(kuò)張活動停止.華北地區(qū)斷陷盆地聯(lián)成一個整體拗陷，堆積成廣闊的大平原.華南則整體抬升，山間紅色盆地被河流切割成紅色丘陵.

上新世末至更新世初，印度板塊和歐亞板塊進(jìn)一步碰撞、擠壓，使青藏高原加劇隆起（王成善和丁學(xué)林，1998；崔軍文等，2001；張岳橋等，2003；張冉和劉曉東，2010）.臺灣也發(fā)生板塊邊界碰撞，臺灣中央山脈急劇隆起，河流下切，形成多級階地.

華北與華南在古近紀(jì)時地貌格局相似，只是在新近紀(jì)才分道揚(yáng)鑣，由于華北塊體和揚(yáng)子塊體比華南塊體的基底古老，剛性大，在兩板塊擠壓下，剛性大的塊體整體拗陷，柔性大的塊體整體抬升.其次華南離臺灣近，擠壓力最強(qiáng).

從上述論述看出，中國東部地貌形成時代可以和板塊邊界構(gòu)造事件相對應(yīng)，中國海區(qū)及鄰域的現(xiàn)代地貌輪廓是板塊運(yùn)動長期發(fā)展變化的結(jié)果，是板塊演化的最后一幕.

3 地貌特征

3.1 總體地貌特征

近年來的海洋地質(zhì)調(diào)查專項獲得了大量高精度全覆蓋的海底地形數(shù)據(jù)，結(jié)合重力資料對我國海域海底地貌進(jìn)行了研究，在李四光提出的三級階梯地貌基礎(chǔ)上將中國海域和陸域作為一個整體進(jìn)行研究.地貌總體特征歸納為自青藏高原向東南至南海中央海盆逐級降低（圖3），呈五級階梯展布.五級階梯之間的界限自西向東依次為：昆侖山—阿爾金山—祁連山—橫斷山脈、大興安嶺—太行山—巫山—雪峰山、東海陸架外緣（200m等深線）、南海海盆周緣.

青藏高原雄踞我國西部，海拔平均達(dá)4000～5000m，是我國最高的一級地形階梯.高原周圍聳立著一系列高大的山脈，南側(cè)是世界最高的喜馬拉雅山，海拔平均在6000m以上.北側(cè)有昆侖山、阿爾金山和祁連山綿延，東邊有岷山、邛崍山和橫斷山等排列.

青藏高原外以北、以東，地勢顯著降低，東以大興安嶺—太行山—巫山—雪峰山一線為界，構(gòu)成我國第二級地形階梯，主要由廣闊的高原和盆地組成，其間也分布著一系列高大山地.與青藏高原西北部毗鄰的是我國最大的塔里木盆地，海拔1000m左右；再往北是準(zhǔn)噶爾盆地；海拔多在500m左右；兩大盆地之間聳立著東西走向的天山山地，海拔4000～5000m，山地內(nèi)部還分布許多斷陷盆地.高原東北側(cè)與祁連山北麓相接的是河西走廊和阿拉善高原，海拔在1000～1500m之間.青藏高原東緣以東的第二級地形階梯上，自北而南分布著內(nèi)蒙古高原、鄂爾多斯高原、黃土高原和云貴高原，海拔1000～2000m不等.高原上的山地很多，如陰山、六盤山、呂梁山、秦嶺、大巴山、大婁山、武陵山、苗嶺等，海拔大多在1500～2500m之間，少數(shù)高峰達(dá)3000m以上.四川盆地海拔較低，大部分在500m以下.

在陸地主要以平原、丘陵和低山地貌為主，自北而南分布著東北平原、華北平原和長江中下游平原，海拔多在200m以下.長江以南為低山丘陵，廣大地區(qū)海拔不超過500m.在這些平原、低山丘陵以東，還有一列NNE走向的山脈——長白山、千山、魯中山地，以及浙閩沿海的仙霞嶺、武夷山、戴云山等分布，海拔多在500～1500m之間.在我國近海海區(qū)大陸架，將200m等深線以淺的海域與中國大陸東部的的第三級階梯作為一個整體，即新第三級階梯.大陸架是大陸向海洋平緩延伸的部分，水深在100～200m，寬400～600km（許東禹等，1997）.渤海海底平坦，地勢由遼東灣、渤海灣、萊州灣三灣向渤海海峽傾斜，平均水深18m，最大水深85m，20m以淺的海域面積占一半以上.黃海平均水深44m，海底平緩.山東半島頂端的成山角與朝鮮半島長山串之間的連線，將黃海分為南、北兩部分.北黃海中央略偏東處，有一狹長的水下洼地（亦稱黃海槽），自濟(jì)州島伸向渤海海峽，深度自南向北逐漸變淺.洼地東面地勢較陡，西面較平緩.從鴨綠江口到大同江口之間的海底，分布著大片呈NE向的潮流脊.南黃海海底發(fā)育著大型潮流脊群，它們是在古黃河—古長江復(fù)合三角洲的基礎(chǔ)上，經(jīng)潮流的長期沖刷塑造而成的.蘇北沿岸潮流脊群南北長約200km，東西寬約90km，由70多個大小沙體組成，并以弶港為頂端向外呈輻射狀分布.南部有一系列小巖礁，如蘇巖礁、鴨礁、虎皮礁等（溫珍河等，2011；張訓(xùn)華等，2013）.東海大陸架是西北太平洋最寬的大陸架，具有北寬南窄的總體格局.東海陸架總體十分平坦，自大陸海岸在北部向東、在南部向東南方向緩緩傾斜，其坡度在0.01×10－3～1×10－3之間.總體上北寬南窄，最寬處可達(dá)560km.以50m等深線為界，又可將東海陸架分為內(nèi)陸架和外陸架兩個分區(qū).內(nèi)陸架區(qū)僅約占東海陸架的1／5，是沿岸入海河流泥沙堆積臺地的前沿斜坡區(qū)，地形坡度相對比外陸架區(qū)為大，相比而言，外陸架的坡度較大，而且等深線分布均勻，說明其坡度恒定.外陸架區(qū)等深線的總體走向與我國大陸岸線相平行，但具體到各區(qū)又有不同：在30°N以北等深線比較平滑，其走向由西向東依次 NW－SE和 NNE－SSW；26°N—30°N之間為NE－SW向，其中120m以外等深線平滑，120m以淺等深線受古潮流沙脊的影響變得呈鋸齒狀；26°N以南的等深線近為W－E向.就總趨勢而言，以30°N為界，北部外陸架內(nèi)海底地勢由西向東平緩傾斜，30°N以南由西北向東南平緩傾斜，其坡度在0.01×10－3～1×10－3之間（劉忠臣等，2003；Chen et al.，2013）.

第四級階梯主要包括東海的陸坡區(qū)和南海周緣陸坡.東海大陸坡北起男女群島，南至臺灣島北端，以窄帶狀鑲嵌于東海陸架外緣和沖繩海槽之間，總長度達(dá)1100km，其總體走向以124°30′E為界，以東為NE－SW向，以西為近 W－E向.其顯著特點是條帶形態(tài)明顯，海底地形陡峻，北寬南窄，平均寬度約35km.東海大陸坡上發(fā)育了眾多的海底峽谷.這些峽谷主要分布在28°10′N以南，將大陸坡切割得支離破碎、丘谷林立、高差懸殊、地勢復(fù)雜.南海大陸坡和島坡總面積約為126.4×104km2，約占南海總面積的36.11%.南海北部大陸坡北東向展布，東起臺灣西南端，西至西沙海槽的東口一帶，全長約900km.大陸坡與深海平原的分界限水深為3400～3700m.南海西北部大陸坡，主要是中沙群島和西沙群島海域.大陸坡與深海平原分界限水深為4100～4200m，大陸坡的寬度較大，為422～595km.南海西部大陸坡，分布在中南半島東南，萬安灘和廣雅灘以北海域，水深為4000～4200m，寬度為203～398km.南海南部大陸坡，分布在加里曼丹島和巴拉望島北部海域，水深為4000～4300m，寬度為230～639km.南海東部陸坡分布在呂宋島和臺灣島一帶的海域，島坡的范圍，自島架外緣的坡折線起，下界水深為380～5377m.島坡狹窄，其寬度為68～135km.南海大陸坡和島坡地形崎嶇不平，是南海地形變化最復(fù)雜的區(qū)域，其上高差起伏懸殊，發(fā)育有陸坡斜坡、深水階地、海臺、海嶺、陸坡盆地、海山海丘群、海槽、海脊、海底峽谷、海底扇等次一級地形單元（劉光鼎，1992；許東禹等，1997）.

第五級階梯主要包括南海的西北海盆、西南海盆和中央海盆.南海深海盆地位于南海中部，總面積約為55.11×104km2，約占南?？偯娣e的15.74%，呈NE－SW向展布，并以SN向的中南海山為界，分為中央海盆、西南海盆（劉忠臣等，2005）和西北海盆.中央海盆位于南海中部偏東，是大陸坡圍繞的一個東北—西南走向的狹長海盆，大體呈扁的菱形，面積約40×104km2，海底地勢東北高、西南低，其北部水深3400m，南部4200m，最深在西北部為5559m.海盆內(nèi)大部分地區(qū)比較平坦，可視為一個“深海平原”，但它的地形很復(fù)雜，其上矗立著27座高度超過1000m的海山（其中不少高度超過3400～3900m）以及20多座400～1000m高的海丘.

3.2 典型剖面介紹

本文利用中國海陸及鄰區(qū)空間重力異常、地形和莫霍面深度數(shù)據(jù)，編制了一條穿過中國海陸不同地形區(qū)的剖面A1－A2－A3，如圖4，該剖面經(jīng)過塔里木盆地、青藏高原、四川盆地、南嶺、南海北部陸坡、西北海盆、中沙群島、西南海盆和禮樂灘.空間重力異常與地形、地貌密切相關(guān)，反映地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的變化.均衡原理認(rèn)為高山下面地殼厚，平原下面地殼薄，即地勢的起伏同莫霍面的起伏呈鏡像關(guān)系.A1－A2－A3剖面中空間重力異常與莫霍面深度都具有很好的對應(yīng)關(guān)系.

3.3 階梯地貌界限的確定

中國海陸階梯地貌界限的確定主要依據(jù)海陸地勢、海陸空間重力異常特征（楊金玉等，2014）和莫霍面深度分布特征（郝天珧等，2014）（圖5），以及不同塊體的地殼性質(zhì).

（1）界限1：昆侖山—阿爾金山—祁連山—橫斷山脈

這一界限對應(yīng)了兩條空間重力異常梯級帶：第一條是昆侖山—阿爾金山—祁連山—秦嶺重力梯級帶，這是一條巨大的橫貫中國西部的異常梯級帶，西起昆侖山，經(jīng)塔里木盆地南緣，到柴達(dá)木盆地西側(cè)分為兩支，一支沿柴達(dá)木盆地北部經(jīng)阿爾金山—祁連山向東延伸，一支沿柴達(dá)木盆地南部經(jīng)東昆侖至秦嶺，形成異常值在0～300×10－5m·s－2正異常條帶，并向盆地或低谷異常值迅速降低為－100×10－5m·s－2的負(fù)異常.異常走向沿著盆地邊緣與山脈走向一致，西部為NW向，向東轉(zhuǎn)為近EW向（滕吉文等，2011）.第二條是賀蘭山—龍門山重力梯級帶，劉光鼎（2007）認(rèn)為這是中國“三橫兩豎兩個三角”的大地構(gòu)造格架中的第一豎，它發(fā)育在鄂爾多斯盆地西緣的賀蘭山以及四川盆地西緣的龍門山一線，異常為NNE向和NE向，被祁連山—秦嶺重力梯級帶隔開.

與其對應(yīng)的莫霍面梯級帶有：天山—阿爾金山—祁連山梯級帶，長度約4350km，近EW向，呈狹長狀地帶，該梯級帶構(gòu)成我國西部南北不同地殼性質(zhì)的界帶.莫霍面深度等值線梯度變化強(qiáng)烈，地殼厚度較周圍盆地區(qū)厚約10km.阿爾金山附近，從南到北約130km寬度內(nèi)莫霍面深度變化為49～59km，抬升10km.該梯級帶是青藏高原周邊增厚亞區(qū)與北側(cè)正常地殼亞區(qū)的分界，將塔里木盆地與柴達(dá)木盆地分隔，形成沉積盆地地區(qū)莫霍面上隆、造山帶地區(qū)莫霍面深度下凹特殊分布.賀蘭山—龍門山梯級帶長度約4000km，近SN向.莫霍面深度等值線梯度變化在龍門山段十分強(qiáng)烈，從西到東約260km寬度內(nèi)莫霍面深度變化為44～58km，抬升14km.該梯級帶在中國境外向北一直延伸與貝加爾—色楞格梯級帶相接，向南因為受到印度板塊向歐亞板塊俯沖構(gòu)造效應(yīng)的影響，而未能延伸很遠(yuǎn)，形成東亞地區(qū)一條大型SN向構(gòu)造帶.

（2）界限2：大興安嶺—太行山—巫山—雪峰山

圖5 中國海陸1∶500萬空間重力異常圖（楊金玉等，2014）和莫霍面深度圖（郝天珧等，2014）地貌階梯：Ⅰ：一級階梯；Ⅱ：二級階梯；Ⅲ：三級階梯；Ⅳ：四級階梯；Ⅴ：五級階梯.Fig.5 Free－air gravity anomaly map（Yang et al.，2014）and Moho depth distribution map（Hao et al.，2014）of China seas and land（1∶5000000）Landform steps：Ⅰ：First step；Ⅱ：Second step；Ⅲ：Third step；Ⅳ：Forth step；Ⅴ：Fifth step.

圖6 中國海陸1∶500萬莫霍面深度梯級帶及分區(qū)圖（郝天珧等，2014）Fig.6 Moho depth gradient zones and regional division map on the scale of 1∶5000000（Hao et al.，2014）

圖7 南海及鄰區(qū)大地構(gòu)造單元劃分簡圖（據(jù)郭興偉文章修改，2014）Fig.7 Schematic division of tectonic units of the South China Sea and adjacent areas（modified from Guo，2014）

這一界限是中國“三橫兩豎兩個三角”的大地構(gòu)造格架中的第二豎，其重力異常特征特別明顯，與其對應(yīng)的空間重力異常梯級帶：大興安嶺—太行山—武陵山重力梯級帶，這是一條中國東部縱貫?zāi)媳钡漠惓Ｌ菁墡?大興安嶺梯級帶由異常幅值（20～40）×10－5m·s－2、走向NE的正異常條帶組成.太行山和武陵山分別是鄂爾多斯盆地和四川盆地的東緣，沿山脈形成NE向正異常條帶，向兩側(cè)降低為負(fù)異常.

莫霍面深度梯級帶：大興安嶺—太行山—武陵山梯級帶長度約為4400km，呈NNE向.莫霍面深度等值線梯度變化較強(qiáng)，梯級帶從西到東約200km寬度內(nèi)莫霍面深度變化為34～42km，抬升8km，是減薄型陸殼和正常陸殼的分界帶，該梯級帶在中國境外仍然向北延伸，向南與中南半島東緣梯級帶相連.

（3）界限3：東海陸架外緣和南海陸架外緣（200m等深線）

元江—紅河—鶯歌?！虾Ｎ鞑筷懠苤亓μ菁墡В逼鹎嗖馗咴瓋?nèi)部，由于北部異常過于復(fù)雜不易辨認(rèn)，向南到元江，異常梯級帶開始顯著，NW向異常向東南延伸至紅河，進(jìn)入南海的鶯歌海海域，異常向南延伸到南海西部陸架與中南半島之間，呈SN向.這一梯級帶與南海西部的陸架坡折相對應(yīng).

南海過渡帶莫霍面深度梯級帶長度約4720km，圖6中編號為10.莫霍面深度等值線梯度變化強(qiáng)烈，莫霍面深度變化為20～25km，該梯級帶是大陸型地殼與過渡型地殼的分界帶.

（4）界限4：南海海盆周緣

在南海海盆并未劃出空間重力異常梯級帶和莫霍面深度梯級帶，但在進(jìn)行構(gòu)造地貌分類時，首先要考慮地殼性質(zhì)和板塊構(gòu)造部位兩個重要因素（劉錫清和馬道修，1996）.從中國海陸大地構(gòu)造格架圖上可以發(fā)現(xiàn)，將西南海盆、中央海盆、西北海盆及海盆周緣作為南海塊體（圖7），其地殼性質(zhì)為洋殼.南海西南海盆、中央海盆、西北海盆周緣的水深大致位于37～43km.

4 結(jié)語

中生代以來的大地構(gòu)造演化、構(gòu)造運(yùn)動及新生代歐亞板塊、太平洋板塊和印度板塊的相互作用導(dǎo)致中國海陸各塊體的演化是形成“西高東低”地勢及五級階梯地貌的主要原因.自古生代末以來，中國海陸各塊體不斷碰撞聚合，經(jīng)歷了特提斯洋的退出，青藏高原的隆升，太平洋板塊的俯沖等地質(zhì)事件.中國海陸宏觀地勢經(jīng)歷了“西低東高”到“西高東低”的“蹺蹺板”演化過程，形成現(xiàn)今的從青藏高原經(jīng)鄂爾多斯—四川，再經(jīng)中國東部到中國海呈五級階梯逐級下降的地貌特征.

現(xiàn)代中國大陸地勢與空間重力異常特征和莫霍面深度分布密切相關(guān)，可以說是有成因聯(lián)系的.中國海陸地形地貌形成時代可以和板塊邊界構(gòu)造事件相對應(yīng)，現(xiàn)代地貌特征是板塊運(yùn)動長期發(fā)展變化的結(jié)果，是板塊演化的最后一幕.

致謝 本文是對“塊體構(gòu)造學(xué)說”的宏觀演化過程的詳細(xì)闡述，也是劉光鼎院士重要的學(xué)術(shù)思想之一.本文的空間重力和莫霍面深度研究結(jié)果分別來自楊金玉教授級高工和郝天珧研究員.同濟(jì)大學(xué)王家林教授，青島海洋地質(zhì)研究所何起祥研究員、劉守全研究員、叢鴻文副研究員、郭振軒副研究員和新疆石油學(xué)院李良辰教授等，在本文形成與項目實施過程中提出大量的寶貴意見并提供了十分珍貴的數(shù)據(jù)資料，在此一并致謝！

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