前已述及,中国大陆地壳的众多地块或地体最初游离于南半球或赤道区,海西—印支期它们随着扬子地块向北漂移并拼贴在欧亚大陆与扬子地块的边缘(Liu等,1989)。其论据主要有:
1.古地磁资料
笔者采自桂林市尧山中泥盆统信都组(D2x)的红色细砂岩样品经广东省地矿局研究所(邢玉萩等,1987)测试,其古纬度为北纬5.47°。另据刘椿等1984年研究云南曲靖地区下志留统玉龙寺组(S3y)及下泥盆统翠峰山组(D1c)界线的磁性地层学结果表明,前者S3y的古纬度为南纬0.10°,后者D1c的古纬度为南纬0.64°。此外,粤北地区中—下泥盆统的沉积(砂岩)古纬度为北纬9.11°(邢玉萩,1985)。广西横县六景下泥盆统的红色细砂岩、泥质粉砂岩与紫红色砂岩的古纬度为南纬2.8°(吴诒等,1987)。从曲靖、六景、粤北三地泥盆纪早期的区域地质、大地构造环境分析、三地属一个地块,居于古特提斯海域,并逐步向北移动。闽粤沿海地体的莆田东庄一带上二叠统的古纬度为北纬10.45。及12.44°,相当于现在菲律宾南部。而海南岛的数据则更靠南,其崖县地体大茅群(∈2dm)古纬度为南纬6.7°、4.0°,平均5.40°,且其地质内容与澳大利亚乔治娜盆地相同。琼中地体的峨查组(P1l)紫黑色泥质砂岩之古纬度为南纬4.9°(杨树峰等,1989)。还有很多来自华北、东北、日本、台湾等地的古地磁数据,都支持活动论镶嵌构造的观点。看来亚洲东部大陆边缘大地构造格架及其增生过程,类似于北美西部的情况。
2.古生物、古气候的资料
从晚古生代的生物群面貌来看,华南广布暖水浅海底栖生物群,特别是大量窄盐度喜暖动物,如珊瑚、䗴类、腕足类、层孔虫、菊石、棘皮类及藻类等。它们大量繁殖,多处成礁,如:广西大厂龙头山珊瑚-层孔虫礁、环江北山蓝绿藻-层孔虫礁,桂林唐家湾层孔虫-腕足类礁滩、泗顶层孔虫礁、钟山石梯层孔虫礁、象州大乐珊瑚-层孔虫礁、横县六景珊瑚-层孔虫礁、贵县石龙蒙公珊瑚礁、北流大风门珊瑚-层孔虫礁。另外在湖南、贵州等省也发现不少泥盆纪礁,如城步、赫章、独山等地。广东凡口、云南建基等地也有生物礁滩报道。现代的珊瑚只能生活于不低于20℃的热带、亚热带的正常海洋中,成礁则更要接近赤道地带。这些化石具极高的分异度,单就腕足类、珊瑚、䗴、菊石等几个主要门类而论,能够辨认的常见属就有60个以上,称为特提斯暖水生物区(王乃文,1984)。此外,广西的泥盆系,局部地区有石膏层及含膏白云岩。据此分析,华南在晚古生代属于热带及亚热带气候,这与古地磁资料所指出的低纬度是一致的。
这些当初位于南半球的诸地体是先后逐步向北漂移的。现在已经发现一些地体大规模向北离散的地质证据,例如:沿加利福尼亚混杂带(CB)的东界,走向NW25°的陡倾断层截断了Yolla Bolly(YB)古缓倾断层和以东的Picket地体。这条走向NW25°断层将东面这些地体的板片以及海岸山脉蛇绿岩和Elder溪地体(EC)的大谷岩系从Clear湖附近向北远远推移到约300km以北的Orick区。此外,依照古生物和古地磁之研究,板片、玄武岩块、放射虫燧石以及中央带西部的深海石灰岩(Laytonville型)往北移了上千公里,在中心带内可能至少运移了该距离的一部分(毛恒年,1986)。据1979年“维玛号”调查船在中国南海调查所获磁异常资料,盆地东部5D-11号东西向磁异常条带表明,海盆的半扩张率为2.2cm/a至3.0cm/a,如果认为南海盆地的大地构造演化,可以比拟东特提斯洋盆及其所含地体的演化,就能够推论晚古生代诸地体漂移的速率了(Taylor,1983)。有人认为:华南地块从晚古生代以来,自南半球以5cm/a的速度北漂。在北美,D.Jones,E.Irwing等人根据古生物、古地磁等指出兰格利亚、阿拉斯加、温哥华岛等地体是由南半球或赤道附近漂移来的。因此我们可以推论:显生宙以来,地体群的动向是自南而北,南半球的冈瓦纳古陆及古太平洲古陆处于分崩离析之中。同时也可以推论:显生宙初期或隐生宙末期全球的大陆与地体群曾集中在南半球,即所谓冈瓦纳与古太平洲等,这就意味着隐生宙地体的动向曾一度是自北而南,那段时间里向南半球集中。而自印支运动以来,大西洋打开,特提斯洋消失,地体和大陆的动向似乎是东西向。
图2 在测深基础上推测的南海盆地构造单元简图
(据B.Taylord,D.E.Hayls,1983)
图中点线表示了200m及2km的等深线;带刺的虚线和实线分别表示不活动和活动俯冲带;平行虚线画出了残留裂谷的位置;发现于南海盆地和苏拉威西海盆地的磁条带都编了号;虚线等值线为巽他陆架之下沉积物的等厚线(Hamilton,1979)。海盆中黑线表示正常洋壳的边界,三角形表示历史上活动火山的位置,阴影区表示蛇绿岩套
我国南海盆地位于欧亚大陆东南缘,是一个发展中的晚中生代—新生代板块扩张、地体聚合的复杂构造区。笔者认为:在这个意义上它是环太平洋(包括中国)复杂镶嵌地体增生带的缩影。其构造格局可概括为,西北部的华南、印支元古宙—古生代陆壳微板块区,其中西沙群岛永兴岛一号钻井资料:新第三系之下为一套强烈变质的花岗片麻岩和混合岩,同位素年龄为627Ma。盖层新第三系为厚达千米的珊瑚礁灰岩。地壳厚度31~33km,属大陆型地壳。中部是白垩纪—中新世洋壳或过渡壳扩张区;东及东南部是晚白垩世以来过渡壳或陆壳复杂聚合区等三个大地构造区域。这三大区域经历了7个板块构造发展旋回。(何廉声,1987)。
南海的大地构造演化实质上是各地质时期地块的内部张裂、聚合及相互作用,并导致三次海底扩张的过程,其盆地半扩张速率为2.2~3.0cm/a。这样产生了新洋壳及边缘海盆,并导致岩浆活动、俯冲带的形成、地体旋转等,从而描绘出复杂的裂开、聚敛的历程(图2)。