中国古地理学研究进展与关键科学问题

发布时间：2019-10-09 10:38

【摘要】：古地理学着重于研究和重建地史时期地球表面自然地理状况。国际古地理学主要是在板块构造理论指导下,依托古地磁、古生物和地球化学等手段,重建地史时期的大陆位置、板块边界、海陆分布,侧重于板块尺度的板块构造古地理。中国古地理学主要侧重于以矿产资源勘探服务为导向的不同尺度的盆内岩相古地理研究及编图。当前中国古地理研究对前寒武纪板块构造体制之前的古地理研究仍处于探讨和假说阶段,对显生宙重大古地理变迁的构造机制、地表过程、生命效应是最具挑战的科学问题,诸如古生代与生物大灭绝事件相伴生的古地理变化,中三叠世末扬子板块与华北板块拼合后的古地理效应,白垩纪以来中国地势由东高西低转变为西高东低的过程和机制等。未来中国古地理学研究不仅要继续加强服务于页岩气等新矿产资源勘探的应用岩相古地理研究,还应建设对接国际的多学科融合的中国古地理数据库,系统重建中国小陆块群聚散的多重古地理演变过程,深入认识全球古地理演变的中国地质记录及其地球生命环境意义。
【图文】：

实例图,晚白垩世,全球,二维

由仙畈康厍蛭锢斫?示板块构造动力机制(如地体构造的提出增进了对造山带和大陆地壳生长的理解)，使板块构造理论在争议中被大量科学证据证实而大获全胜［10-16］，促进了古地理研究实现了飞越，实现了古地理重建从定性推断进入精确定量约束阶段。多个国际团队利用多学科的定量和定性双重约束重建了不同时期的全球活动古地理图，标志着古地理重建得到了蓬勃发展。美国科学家Scotese教授领导的“PALEOMAPPro-ject”是当今最为系统和代表性的全球古地理重建工程，重建了1100Ma以来的洋、陆分布及盆地的板块构造演化(图1)，并通过系列彩色的二维和三维古地理图件展示出了古陆高程、古岸线和古气候带的变迁，还预测了未来板块的位置，形成了公开的数据库及互联网展示平台(具体参见http://www．scotese．com)。目前，国际上古地理的研究除了传统意义上的不同尺度的古地理编图外［17］，逐渐从地球时间(ET)尺度来分析古地理的变迁，逐渐将构造、地形地貌、气候变化、盆山耦合、源汇系统、汇水盆地特征、古生物、古海洋等融入到古地理研究之中［18-19］。如今，地球内部的动力学系统与古大陆、古构造域的地理变迁的耦合关系越来越受到重视，如Grenville造山运动—陆陆碰撞、Ｒodinia超大陆新的重建［20］、特提斯构造域东特提斯、Gondwana大陆等的形成演化及动力学过程(图2)［21-26］。古地理变迁过程中表生系统的全球性或地区性事件成为研究热点，全球性气候变暖事件、全球成冰事件、大洋缺氧和富氧事件，地区性的如飓风事件、洪水事件、地震事件、火山事件［27-31］。特别是古地理变迁中的生命效应的研究不断深入，，如P/T生物灭绝事件［32-33］。在研究方法上，传统方法不断完善，岩相学［34］、古?

模拟图,冈瓦纳大陆,古地磁,迁移过程

图2基于古地磁恢复的冈瓦纳大陆的迁移过程［24］Fig．2ThemigrationprocessofGondwanacontinentbasedonthepaleomagnetism［24］图3地球动力学的3D重建模拟图［44］Fig．3Theearth’sdynamic3Dsimulationforplatesreconstruction［44］3中国古地理学研究进展及特色早期的古地理图是建立在地球固定论概念基础上的，着重于海陆分布形态变化特征的描绘。中国古地理图最早见于20世纪30年代葛利普［48］的《中国地质史》。限于当时的资料条件，该书的少数几幅古地理图所涉及的国土范围较小，内容局限于几个地质时代的海陆分布，然而对于后来的古地理研究却具有重要启蒙意义。之后，Huang［49］出版了有划时代意义的经典性著作OnMajorTectonicFormsofChina中以大地构造与古地理相结合，编制有寒武纪、泥盆纪、二叠纪、白垩纪和喜马拉雅山期的中国古地理图5幅。20世纪50年代中期，刘鸿允［50］以古生物地层学方法编制的《中国古地理图》(图4)，是第一本系统论述我国各地质时代沉积地层的古地理轮廓专著，具有开创意义。20世纪60年代中期，卢衍豪等［51］以古生物890沉积学报第35卷
【作者单位】：油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学);成都理工大学沉积地质研究院;
【基金】：国家自然科学基金项目(41672102,41602118) 油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金项目(PLC201605)~~
【分类号】：P531

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