徐繼山　徐文杰

編者按：又是一年“5·12”全國防災減災日。14年前的這一天，四川汶川發(fā)生里氏8.0級地震，近7萬人喪生，1.8萬人失蹤，37萬余人受傷。這場大地震給全國人民帶來了巨大的損失和難以愈合的心靈創(chuàng)傷。如今，我們在緬懷逝者的同時，也應深刻地反思增強全民應急意識、提高全民自救互救能力的重要性。目前，地震預報仍是個世界性難題，只有科學認識地震，才能更好地去應對，減少災害造成的損失。

“自從盤古開天地，三皇五帝到如今?！痹诠湃说挠^念里，天地最初是一片混沌，是盤古用巨斧劈開的，而在他倒下后，身體的各個部位就化作了日月、山川、草木……

巧的是，地質(zhì)學上也有“盤古”，它不是神仙，而是2億年前的聯(lián)合古陸。德國地質(zhì)學家魏格納認為，那個時候所有的陸地都是連接在一起的。正所謂“合久必分”，大地分裂成各大陸塊四散漂移開來。從三疊紀開始，歷經(jīng)侏羅紀、白堊紀，最后進入新生代。在這一過程中，印度板塊離開非洲，撞上歐亞板塊，形成喜馬拉雅山;阿拉伯板塊撞上歐亞板塊，形成阿爾卑斯山;分離運動也使非洲大陸裂開了一個大口子——變成了東非大裂谷;太平洋在擴張，在它周邊燃起“戰(zhàn)火”——這就是地震和火山。當然，還有一些小“沖突”在局部地區(qū)發(fā)生著。現(xiàn)今，陸地的表面看起來十分平靜，實則暗流涌動，這就是“新構造運動”。

大陸漂移過程

那么，什么是新構造？它究竟新在哪里？對此，不同的學者給出了自己的看法。第一種觀點認為，新構造是現(xiàn)今構造的基礎，所以應該定位在第四紀之前的一段時間，比如新近紀到第四紀初這一段時期。第二種觀點認為時間應該再近一些，把第四紀以來發(fā)生的構造作用稱為“新構造”。持第二種觀點的人較多，只是他們對具體的時間起點認識不統(tǒng)一，認為應該劃歸在第三紀的“末世”——上新世，甚至是中更新世才好。還有的學者認為，既然不好劃分，就干脆不要時間界限，因為“新構造”這個概念之所以要創(chuàng)立，就是為了解釋現(xiàn)代地質(zhì)地貌的，換句話說，只要能影響現(xiàn)代地表的構造運動，都可以稱作“新構造”。

綜合以上的觀點，就能得到一個一般性的定義了，即發(fā)生在晚新生代以來，對現(xiàn)代地質(zhì)地貌產(chǎn)生主要影響的地殼構造運動，一般稱為“新構造運動”。

如果你觀察全球三維地形圖，就會發(fā)現(xiàn)形態(tài)有平有皺、有高有低，就好像被盤古之巨手如揉泥般塑造過一樣。這是怎么回事呢？馬杏垣院士在《解析構造歌》中解釋道：新構造運動一共有4種方式——升、降、開、合。升降，就是大地在垂直方向上的隆起和拗陷，而開合就是板塊之間的聚合和分離。

新生代（古近紀、新近紀、第四紀）地質(zhì)年代序列圖

所謂“隆起構造”，是指地殼在長期上升作用下形成的整體抬升。一般來說，它的范圍比較大，核部上升幅度大于周緣，表面很像一個鼓起來的大面包。這種隆起又叫“撓曲變形”。它的周緣因為掙脫沉重的地殼而表現(xiàn)為斷層，而它的頂部也因為表面的拉張而出現(xiàn)局部的下陷。比如，臺灣中央山脈隆起，就表現(xiàn)為一系列的地表斷裂。

地球上大部分高原和中小型山脈就是這樣隆起的。比如，素有“聚寶盆”之稱的鄂爾多斯高原，下面埋藏著豐富的石油、天然氣、煤炭等資源。這些化石能源是海洋中的有機物在特定的環(huán)境中演變而成的。這里曾經(jīng)是一片汪洋 （中生代以前），在中生代時，受擠壓作用而慢慢隆升。這種擠壓力越積越大，在古近紀（新生代早期）時被釋放出來，這里就慢慢變成了高原。隆起構造還有另一種形式。斯堪的納維亞半島在冰期時負載著厚約3000 米的冰川，暖期來臨時，氣候變暖，冰川消融，半島就像摁下去的彈簧一樣彈了起來，形成了高地。據(jù)科學家推算，在過去兩萬年里，它足足隆升了1000 米，現(xiàn)今依然在持續(xù)長高中。此外還有青藏高原，它的隆升作用是印度板塊俯沖的直接結(jié)果。

鄂爾多斯隆起構造（圖片來源：中國國家地理）

拗陷構造與隆起構造相對。拗陷構造是在長期的下降運動過程中形成的，它的地表面一直處于較低的海拔，表現(xiàn)為盆地和平原。

以渭河盆地為例，它被夾持在鄂爾多斯地臺和秦嶺褶皺帶之間，在這夾縫中存在下來，靠的就是“以柔克剛”的策略。在古近紀時期，也就是當鄂爾多斯地臺在隆起的時候，它一直在拗陷。那么，這種拗陷的動力來自哪里呢？追根溯源，是由于它的深部上地幔物質(zhì)隆起造成的。有些人可能覺得很奇怪，既然深部的物質(zhì)向上隆起，為什么地表反而拗陷了？這不科學！其實，這種所謂的“隆起”可以理解成“侵入”——深部高溫高壓的熔融物質(zhì)侵入到上部地層，給盆地來了個釜底抽薪，下部地層空了，上部地層自然就會一直向下拗陷。

華北平原其實也是一個拗陷盆地。在新生代時期，尤其是始新世至漸新世，太平洋板塊開始施展力量，向歐亞板塊俯沖，形成了一系列北北東向（方向在北到北東之間）的褶皺帶。但是，在隨后的喜馬拉雅造山運動時期，又輪到印度板塊施展力量了，南北擠壓作用增強，造成華北板塊向東“逃逸”，從而開啟了拗陷作用的歷程。先擠壓一下，形成了華北平原的基底;再拉一下，接受沉積，又讓華北平原更平、更厚。

當然，自新生代以來，還有其他類型的拗陷，比如，板塊之間的壓陷作用造就了四川盆地和柴達木盆地，還有板塊俯沖造成的弧前盆地，等等。

合，是指板塊之間的聚合，它強調(diào)的是地殼水平運動造成的地層變形。在這種作用下，能夠形成褶皺山脈、逆斷層等構造現(xiàn)象。

在喜馬拉雅造山運動時期，印度板塊、菲律賓板塊、澳大利亞板塊這三個“兄弟”板塊聯(lián)合起來向北運動，造成我國東部與西部地區(qū)不同的受力環(huán)境。其中，東部地區(qū)因為太平洋板塊的“屈服”而自由伸展;西部地區(qū)則接受著印度板塊的強烈擠壓，形成一系列褶皺帶。據(jù)統(tǒng)計，在這一時期，形成的大中型褶皺多達400～500個，它們有規(guī)律地出現(xiàn)在我國西部地區(qū)，大致為東西走向，顯示出它們是受到了同樣的力。其中，最顯著的就是喜馬拉雅構造帶，原本泡在海洋中的地殼褶皺成了今天最高、最年輕的山脈。

北美大陸也有類似的特點。比如美洲西緣的科迪勒拉山系，它在新生代初期還比較平靜，山頭被侵蝕掉，山間盆地填滿了沉積物。從上新世開始，受到太平洋板塊的碰撞而褶皺成為縱貫南北的巨型山系。

北美大陸構造帶

有合就有開。“開”就是板塊之間水平方向上的分離。在這種拉張應力環(huán)境下，可以形成斷塊山和斷陷盆地，甚至是大裂谷等地貌形態(tài)。

位于江西省九江市的廬山，長25千米，寬15千米，它的走向為北東—南西向。北宋詩人蘇東坡曾形容廬山“橫看成嶺側(cè)成峰”，為什么會這樣？如何從地質(zhì)學上解釋這一現(xiàn)象呢？原來，廬山的“真面目”其實就是“斷塊山”——山的中央斷塊相對隆起、山的兩側(cè)斷塊相對下降，它的特點是山坡平直、陡峻、多懸崖，這是在拉張作用下形成的。實際上，早在燕山運動時期，這個地方就褶皺成了山脈。而在喜馬拉雅造山運動時期，又受到伸展作用，從而形成了這種斷塊山。

當我國的廬山正在形成的時候，俄羅斯的貝加爾湖地區(qū)也在遭受著拉張作用，橫向撕開了一個大口子，從內(nèi)陸可以直接通到鄂霍次克海。進入第四紀后，這里又閉合了，演變成一個神秘莫測的湖泊——貝加爾湖。據(jù)說，貝加爾湖最深處達1600多米，那里還生活著海洋生物——或許它們就是在大地裂開的時候，結(jié)伴游過去的。

地球上最大的一個裂谷，當數(shù)東非大裂谷，它長約6000千米，寬約30～100千米，像一個拉長了的“之”字，貫穿了整個非洲。它也形成于第三紀，而且一直在裂開，按照現(xiàn)在的速度推算，再過2億年，這里就會形成世界上的第五大洋。

總而言之，地殼的垂向運動，形成了升、降構造;地殼的水平運動，形成了開、合構造。那么，現(xiàn)今大地運動到底以垂直運動為主，還是以水平運動為主呢？地質(zhì)學家也有不同的觀點。不過，在這4種新構造運動類型中，我們可以看到升中有降、降中有升、開中有合、合中有開，它們是彼此聯(lián)系的。至此，可以把全球新構造運動的情況總結(jié)一下——自晚新生代以來，各大陸的漂移趨勢是“以開為主，局部擠壓，有升有降”。又所謂“分久必合”，再過兩三億年，或許地球的各大板塊又會重新拼接在一起，形成一個新的超級大陸。

廬山

貝加爾湖地形圖

感謝國家自然科學基金項目（42177123、42042054、41302249、42130706）、江蘇省基礎研究計劃自然科學基金（SBK2022020012）、中國礦業(yè)大學教學研究項目（2021KCSZ34Y、2020YB20、2018ZX06）、中國礦業(yè)大學研究生教育教學改革研究與實踐項目（2019YJSJG011）、國家一流專業(yè)建設點地質(zhì)工程項目、江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程項目支持。