從地理方位上看,秦嶺位在秦國都城之南,「天之中,都之南,故名中南,亦稱終南。」所以,秦嶺又被稱為終南山、南山。中國最早記錄秦嶺或「南山」的文字出現在《山海經》和《禹貢》,《山海經》中的《南山經》清楚地描述了「南山」的地理概況。
「秦嶺」一詞的文字記載出現在漢代地方志《三秦記》中,「秦嶺東起商雒,西盡汧(千)隴,東西八百裡」。「秦嶺」名稱的使用應是從秦朝或漢朝開始的,秦王朝的強盛可能使人們將「南山」改稱為「秦嶺」。
秦嶺的範圍
地理學上的秦嶺(廣義上的大秦嶺)西起甘肅省卓尼縣的西傾山,與崑崙相接(青海省與甘肅省交界處);東到河南省信陽市武勝關,與大別山相連(河南省與湖北省交界處),東西長1600公裡,最高峰太白山海拔3771.2米。秦嶺以中山地貌為主體,是我國大陸東部第一高峰,她像一條橫臥在中國大地上的長龍,天然地把中國分為南方和北方。秦嶺梁被稱為「中華龍脊」,象徵著中華民族的脊梁。
地質學上,將橫亙中國中部的秦嶺造山帶稱為秦嶺—大別—蘇魯構造帶,西起青海省茶卡鹽湖,與崑崙山造山帶相接,東到大別山東,被北東向的郯盧大斷裂錯動至山東半島,伸向東海。秦嶺造山帶是華北和華南兩大古板塊碰撞、拼合的結果,是亞洲大陸上一條古老的造山帶,是中國地理、地質、氣候、生態和人文景觀的南北分界,被稱為中國的「中央造山帶」。它的地質歷史從太古代至今,經歷了近30億年的演化,地層出露齊全,巖漿活動和變質作用強烈,地質構造複雜,礦產資源豐富。
秦嶺大別山造山帶與兩大陸塊的關係圖
張國偉院士認為:秦嶺造山帶及南北兩側陸塊,巖石圈深部構造帶大多呈南北向,淺部以東西向構造為主。區域地殼呈「立交橋」式結構。大地電磁測深資料也證實了這種觀點。
秦嶺造山帶的從下而上分為三大類:一是形成於晚太古代—中元古的中深變質的結晶基底和形成於晚元古代的淺變質的過渡基底。二是形成於晚元古代—三疊紀的淺變質的蓋層。三是形成於侏羅紀至第四紀的未變質的陸相上疊盆地。
秦嶺的造山歷史
秦嶺造山帶在平面上表現為三塊兩帶的構造格局。由北而南依次為:華北地塊南緣、商丹構造結合帶、秦嶺地塊、勉略構造結合帶、揚子地塊北緣。
地質意義上的造山為巖石急劇變形而大規模隆起形成山脈的過程,褶皺斷裂、巖漿活動和變質作用是造山運動的主要標誌。
秦嶺斷裂帶和地質構造分布圖
地質上有確切證據證明的褶皺造山活動有3次,斷塊造山活動1次。
1.晉寧期
中元古晚期到新元古早期(10億年前),超大陸匯聚,全球形成了一個古老的超級大陸—羅迪尼亞大陸。南華紀(7.5億年前),羅迪尼亞大陸開始裂解、離散,最終沿商南、丹鳳、唐藏一線以南形成原特提斯洋。
2.加裡東期
中晚泥盆世(3.75億年前),揚子板塊和華北板塊沿商丹帶匯聚,原特提斯洋(秦嶺洋)趨向閉合,北秦嶺褶皺造山。
3.印支—燕山期
秦嶺後碰撞增生造山,華南板塊與華北板塊拼合,到中三疊世末(2.45億年前),海水向西南完全退出秦嶺,大秦嶺全部浮出海面,呈現出完整的陸地樣貌同時,全球範圍盤古大陸(聯合古陸)形成。晚侏羅世(1.8億年前),盤古大陸開始解體,秦嶺剝蝕為平原。晚侏羅世到早白堊世(1.0億年—7000萬年前),秦嶺拆沉均衡隆升。
中生代以來,秦嶺受環太平洋板塊向西俯衝遠程效應,造成陸內北東向的隆起帶與沉降帶(相當與李四光的新華夏系)。
趙大鵬認為:目前太平洋板塊以相當快(每年7~10 cm)的速度俯衝到歐亞陸塊之下, 板塊俯衝至地幔淺部(100-200 km深度)。太平洋、地中海板塊運動屬碰撞擠壓型,正在不斷縮小;大西洋、紅海板塊屬拉伸張裂型正在不斷擴大。
4.喜馬拉雅期
晚白堊紀以後到始新世中期(7000-5000萬年前),秦嶺遭受剝蝕夷平,成為準平原,秦嶺北部西峽、山陽、商洛、鳳縣、兩當等地形成白堊系—古近系山間湖盆;秦嶺南部安康、漢中等地形成古近系—新近系山間湖盆。始新世(5千萬年前)受印度洋板塊推擠遠程效應影響,伴隨關中斷陷,秦嶺山體開始隆升。晚始新世—漸新世中期,秦嶺山脈的隆升速度相對緩慢。漸新世晚期—中新世早期基本停止。中新世中期至今(1500萬年前)秦嶺山脈開始重新間歇性隆升,並且在晚中新世開始加速隆起,在秦嶺形成了海撥3500米、2900米、2200米三級夷平面。1千萬年前,秦嶺才開始對中國南北有分隔意義。隨著秦嶺的繼續升高,雄偉的秦嶺開始形成,逐步成為中國地質、地理、氣候、生態、人文等分界線。
一是印支—燕山期的主造山運動,褶皺隆起造山,造就地質意義上的秦嶺造山帶。
二是喜山期以來的新構造運動,斷塊式升降,是地貌上宏偉壯觀的秦嶺山體形成的重要因素。
總結來說
1.秦嶺造山帶演化所形成的擠壓構造地貌在晚白堊世—古新世階段被完全夷平。
2.秦嶺山脈與新生代的隆升與地殼伸展作用相關,而非擠壓構造的結果。
3.秦嶺山脈隆升與北側渭河盆地沉降同時發生,兩者構成了一個完整的伸展構造環境下的山—盆體系。
4.秦嶺山脈的隆升速率在晚始新世—漸新世中期相對緩慢,在漸新世晚期—中新世早期基本停止,在中新世中期開始重新隆升,並且在晚中新世—第四紀隆升速率明顯增大。
5.秦嶺山脈的隆升主要受深部構造與其北緣斷層的控制,當秦嶺北緣斷裂為正斷層時,它不僅導致上盤渭河盆地強烈斷陷,而且造成下盤的秦嶺山脈發生翹傾抬升,當秦嶺北緣斷裂為壓扭走滑斷層時,它所引發的擠壓作用則使渭河盆地發生抬升和剝蝕,秦嶺山脈也停止了翹傾抬升。
文章轉自西安地圖出版社公眾號
撰文:「丈量大秦嶺」首席專家、陝西地礦集團總工程師 王根寶
地圖:選自西安地圖出版社出版的《秦嶺全景圖記》
原標題:《你好,秦嶺|秦嶺的前世今生》
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