南沙群島區(qū)域的前世今生

撰文｜若初

南沙群島區(qū)域的前世今生

撰文｜若初

南沙群島海底地形總特點(diǎn)為由南向北級(jí)降的3級(jí)階梯地形。第一級(jí)為南海南部大陸架（巽他陸架），水深不超過150米。第二級(jí)為南沙臺(tái)階，水深1500~2500米，西北向?qū)?00~520千米，東北向長(zhǎng)約1000千米，臺(tái)階面上兀立著眾多高達(dá)2000米的珊瑚礁，礁間還有一系列水深2500~3000米的槽谷；臺(tái)階面內(nèi)緣折線以上至大陸架外緣是上陸坡，水深150~2500米，臺(tái)階面外緣折線以下是外連深海平原的下陸坡，水深2500~4000米。第三級(jí)即南海中央海盆深海平原，水深4000米左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，南沙海底的大陸架面積占17.2%，大陸坡（包括上陸坡、南沙臺(tái)階和下陸坡）面積逾60萬平方千米，占77.6%，深海盆地面積占5.2%。區(qū)內(nèi)海山、海丘壑暗礁密布，地形復(fù)雜。

南部大陸架寬廣平坦，外緣水深130~150米。水深超過50米的外陸架為相對(duì)平緩但略有起伏的古海濱殘留砂沉積和古海岸沙丘堆積地形。我國(guó)的北康暗沙、南康暗沙和曾母暗沙等3群20多座水下珊瑚礁丘匍匐在那里。南部大陸坡的上陸坡坡度平緩，沿南沙海槽南側(cè)平行展布，東北走向，長(zhǎng)達(dá)1200千米。但在南沙海槽東北段巴拉望島西側(cè)島架外的大陸坡坡度急增，水深從100米直下到2900米。

環(huán)礁

南沙群島主體所在的南沙臺(tái)階，是一座高出深海平原1500~2500米的海底高原。該臺(tái)階面上林立著海山、暗礁、明礁和灰沙島，其中明礁和灰沙島均是現(xiàn)代珊瑚礁堆積。南沙臺(tái)階周圍被大斷裂所圍限，造成巨大的槽谷，其東南側(cè)為南沙海槽，西北側(cè)暫名為南沙西海槽。南沙海槽介于加里曼丹島東北部和巴拉望島島架、南海南部上陸坡與南沙臺(tái)階之間，東北向展布，長(zhǎng)約700千米，寬60~90千米，水深大部分為2800~2900米，槽底平坦，其東北端水深逐漸變淺至1650米，通過禮樂灘東北邊的南沙東海谷落入南海中央海盆。該海槽中有4處水深超過3000米的深潭，槽底和槽邊坡偶有海山。南沙西海槽是南海中央盆地的西南海盆向西南延展和變淺的部分，全長(zhǎng)225千米，水深1600~3700米。該海槽坡上有少數(shù)海丘，相對(duì)高度超過600米。

南海大陸坡的下陸坡即南沙臺(tái)階的外緣，它從南沙群島向北面深海平原方向短距離內(nèi)急劇下降，坡度很陡。其所連接的深海平原深3800~4200米，散布著一些不高的海山。據(jù)地球物理探測(cè)和采樣，海山和海丘由晚中新世和上新世玄武巖構(gòu)成，部分可能附有古生物礁。

本區(qū)地處太平洋板塊、印度-澳大利亞板塊和歐亞板塊的交會(huì)帶。區(qū)內(nèi)發(fā)育有各種斷裂構(gòu)造，包括巖石圈斷裂、地殼斷裂、基底斷裂和蓋層斷裂。這些斷裂大多呈東北或西北向展布，部分緯向或經(jīng)向斷續(xù)延伸。

南海群島主體的地質(zhì)構(gòu)造是南沙斷階，南部陸架和部分上陸坡的地質(zhì)構(gòu)造是曾母地塹帶。南沙斷階是新生代從南海北部的中沙群島和西沙群島附近的華南陸塊中拉張出來的微陸塊的重要部分。這部分陸塊稱為南沙地塊，周邊大部分被大的斷裂所圍限，但南邊是與加里曼丹晚古生代地塊的聚斂邊界。南沙地塊包括北部島礁（南沙群島主體）隆起區(qū)、中部差異沉降帶（南沙海槽和曾母拗陷）和南部碰撞推覆帶（加里曼丹島拉姜-克羅碰撞帶）。

南沙群島島礁眾多，以一個(gè)環(huán)礁或臺(tái)礁為一個(gè)統(tǒng)計(jì)單位，初步統(tǒng)計(jì)出有明礁51座，暗礁60多座，明礁上還有灰沙島23個(gè)。南沙群島現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的均為生物島礁，這些珊瑚礁大部分兀立在南沙臺(tái)階上，小部分匍匐在陸架上，還有一些分布在上陸坡和槽谷坡上。

南沙群島的珊瑚礁類型，主要為環(huán)礁，其次為臺(tái)礁和水下礁丘。若干礁鐲（小環(huán)礁）按一定的幾何形態(tài)共同圍圈一個(gè)深水潟湖，組成一個(gè)有統(tǒng)一礁座的大環(huán)礁（群礁），如太平島、南薰礁、鴻庥島和安達(dá)礁等組成的鄭和群礁。暗礁中有一部分為水下環(huán)礁，如禮樂灘。禮樂灘從晚漸新世中期至現(xiàn)在均為生物礁灰?guī)r，其下為夾褐色煤層砂頁巖和粉砂巖、砂巖、集塊巖和礫巖，再下為古生界底層。

南極冰蓋

南沙群島區(qū)域的古地理脈絡(luò)是古南海的消減、華南路緣的擴(kuò)散、現(xiàn)代南海的多期、多軸擴(kuò)張。始新世晚期至漸新世早期，南沙地塊相對(duì)抬升，由深海沉積轉(zhuǎn)為淺海沉積至沉積間斷。漸新世中期至中新世早期，印度板塊和歐亞板塊碰撞，造成青藏高原的強(qiáng)烈隆起。同時(shí)南海海盆經(jīng)向擴(kuò)張，南沙地塊與西沙、中沙分離，其東北與巴拉望陸坡拼貼。中新世中期，南海中央海盆擴(kuò)張,南沙西海槽形成。中新世晚期，南海中央海盆冷卻，南海進(jìn)入轉(zhuǎn)老期。上新世至第四紀(jì)，古南海消減停止。

第四紀(jì)全球氣候冷暖變化頻繁，冰川進(jìn)退和地殼垂直運(yùn)動(dòng)引起海岸線升降。中新世末（距今13~10.5Ma）至晚中新世（距今5.2Ma），南極冰蓋擴(kuò)大導(dǎo)致大洋海面降低。推測(cè)冰期海平面相應(yīng)在現(xiàn)代海平面下數(shù)百米，今沿海陸地當(dāng)時(shí)距海遠(yuǎn)且地勢(shì)較高，為熱帶稀樹草原和熱帶草原磚紅壤景觀。而發(fā)生地形雨的山坡、河谷則發(fā)育熱帶雨林、季雨林。

中新世末時(shí)南海是一個(gè)幾乎封閉的海灣，只在東北邊巴士海峽留下一條通道連結(jié)太平洋，海灣中散布南海諸島。南部陸架海平均深度僅50米，冰期時(shí)出露成為陸橋，于是有許多不同種類的動(dòng)物群陸續(xù)遷入本區(qū)。到晚更新世時(shí)，海面有過間歇性上升，陸橋斷了，熱帶雨林廣泛發(fā)育，食草動(dòng)物衰落。更新世低海面時(shí)，河流沖積物使陸架前緣快速向前推進(jìn)。另外，永暑礁在早更新世晚期以來的氣候一直是暖熱的，盡管期間多次偏涼，但水溫適宜，淺水造礁石珊瑚不斷生長(zhǎng)。

末次冰期鼎盛時(shí)，南沙群島區(qū)域海面下降至約-140米，大陸架陸露，南海西南邊通往印度洋和爪哇海的水道完全斷了，東北邊的臺(tái)灣海峽也斷了，南海再次成為半封閉的大海灣，灣口在東北邊的巴士海峽，向太平洋敞開。東邊還有兩條通太平洋的小水道：民都洛水道和克拉克海峽。南海表層流場(chǎng)發(fā)生變化，太平洋的黑潮暖水和從臺(tái)灣東岸來的溫帶水通過該灣口進(jìn)入南海。南海表層流場(chǎng)的格局，由間冰期（類似現(xiàn)在）的冬夏轉(zhuǎn)換的縱貫?zāi)虾５膯蜗蚝Ａ髯兂杀跁r(shí)圍繞南沙群島的冬季逆時(shí)針、夏季順時(shí)針環(huán)流。