塔里木盆地是一個典型的長期演化的大型疊合複合盆地。它發育在太古代-早中元古代的結晶基底與變質褶皺基底之上,震旦系構成了盆地的第一套沉積蓋層。在震旦紀—第四紀,塔里木盆地經歷了複雜的構造演化歷史。 目前在塔里木獲得最老同位素年齡的岩石和資料表明,塔里木盆地在中太古代甚至早太古代就已經發生了來源於虧損地幔的偏鹼性玄武岩漿的噴溢活動,岩漿的侵入形成了塔里木盆地原始的陸核。
早元古代是本地區地殼快速增長的重要時期,也是由陸核發展成為陸塊的時期。早元古代興地期,廣泛而劇烈的構造運動,使岩石產生強烈變形,最後使塔里木陸塊、柴達木陸塊和準噶爾微陸塊聚合連成一片。
經過中元古代末興地期克拉通化後,聚合在一起的塔里木陸塊重新裂離,並在陸塊內部產生了裂陷。
晚元古代,“遠古南天山洋”和“遠古崑崙洋”閉合消亡,古塔里木板塊在經歷太古宙陸核形成,早元古代穩定陸塊增生髮展和中—晚元古代構造演化後終於逐漸成型。 震旦紀是塔里木盆地發展史上一個轉折時期。塔里木運動之後,統一的古塔里木板塊形成。震旦系作為塔里木板塊克拉通盆地的第一個沉積蓋層而覆蓋了塔里木盆地。
早震旦世,在塔里木板塊邊緣和內部發育大陸裂谷盆地。他們與地幔上隆、地殼變薄和伸展有關。晚震旦世繼續拉張,在塔里木主體部位形成克拉通內張盆地。沉降速率較早震旦世明顯降低。
寒武至奧陶紀塔里木板塊北部由於天山微陸塊繼續向北運動而進一步擴張,地幔物質侵入形成洋殼。洋盆發展結果導致塔里木板塊北與哈薩克板塊分離,南與羌塘板塊相隔。寒武系—下奧陶統是盆地主要的生油巖之一。
奧陶紀末,由於塔里木大陸板塊大陸邊緣早古生代的“天山多島有限洋盆”和“庫地—奧依塔格洋盆”俯衝消減和微板塊的碰撞所產生的加里東中期運動,對塔里木板塊及其邊緣的構造演化具有重要的影響。這期運動可能是塔里木板塊南北邊緣化為主動邊緣的反映。
志留紀開始,南天山洋由東向西逐漸閉合;泥盆紀末,塔里木板塊與哈薩克板塊碰撞拼貼;庫地洋於泥盆紀晚期閉合,中崑崙地塊拼貼到塔里木板塊之上。經過這一時期一系列的構造運動之後,塔里木腹部形成了大型克拉通內擠盆地,具有獨特的沉降史和構造特徵。
石炭—二疊紀是塔里木板塊由古全球構造運動體制新全球構造運動體制轉化的過渡時期(朱夏,1983),即由早古生代邊緣多中心不對稱擴張、微陸塊與多島有限洋盆、弧後盆地間“手風琴”式此張彼合運動、單向俯衝與軟碰撞關閉的構造運動體制向威爾遜旋迴式的洋中脊大規模對稱擴張、“傳送帶”式俯衝消減、溝弧盆體系同時發育的新全球板塊構造運動體制過度。 從三疊紀開始,塔里木進入陸盆演化階段,主要受控於亞歐大陸南緣特提斯洋的週期性俯衝消減和閉合作用,同時與盆地基地核擠壓隆起或山系發展有關。
侏羅紀—古近紀,塔里木盆地形成演化與歐亞大陸南緣的一系列碰撞時間有關,如侏羅紀晚期的拉薩碰撞和白堊紀晚期的科希斯坦碰撞事件等。每一期碰撞都使圍限塔里木盆地山系和基底核擠壓隆起發生週期性復活,形成向盆地內的擠壓逆衝構造,在沖斷帶前緣發育前陸盆地。
新近紀—第四紀,隨著印度板塊對歐亞板塊的俯衝與碰撞,及碰撞後印度板塊向歐亞板塊楔入所產生的遠端效應的影響,天山和崑崙山大幅度隆升推覆。碰撞後,印度板塊仍然繼續向北俯衝,西崑崙造山帶受強烈擠壓收縮和抬升,北部巖塊長距離逆衝在塔里木盆地之上,加劇了塔里木板塊岩石的撓曲程度。
西崑崙山,天山褶皺強烈上升,並伴隨著走滑斷層系活動,盆地相對下降形成統一的由造山帶包圍的塔里木盆地。 塔里木盆地在新疆南部,位於天山、崑崙山和阿爾金山之間,東西長1400千米,南北寬約550千米,面積56萬平方千米,為中國最大的內陸盆地。塔克拉瑪干沙漠位於塔里木盆地中心,大沙漠東西綿延1000千米,南北寬約400千米,面積相當於9個多臺灣省的大小,達33.76萬平千米,佔全國沙漠面積的47.3%,是中國最大的沙漠,也是世界七大沙漠之一,是僅次於西亞魯卜哈里沙漠的世界第二大流動沙漠。沙漠內部沙丘連綿起伏,一般高70-80米,最高可達250米,沙漠內部植被稀少,多為流動沙丘。
塔里木盆地是大型封閉性山間盆地。天山、崑崙山阻隔印度洋和西太平洋暖溼氣流的進入,降水量小,氣候變化大。夏季炎熱少雨,光腳不能在沙漠中站立一分鐘,因為沙面溫度高達70-80℃。冬季氣候又變得異常的寒冷,氣溫經常在零下20℃至零下25℃,最低氣溫可達零下50℃。春季多風,平均每月大風4-5次,狂風怒吼,飛沙走石,聲音淒厲可怕。
塔里木盆地降水量北部一般在50-70毫米,南部一般在15-30毫米,降水稀少,蒸發強烈,空氣十分乾燥,風沙危害始終威脅著盆地周邊工農業生產和人民生活。塔克拉瑪干大沙漠的西部盛行西北風,使沙丘向東南方向移動,沙漠東部盛行東北風,使沙丘向西南方向移動,塔克拉瑪干流動沙丘總的移動方向是自北向南。故塔克拉瑪干沙漠不不斷向南擴張,向著崑崙山麓推進。2000多年來沙丘平均向南移動了100千米左右,使絲綢之路南道的絕大部分的古城被風沙湮沒。那麼,塔里木盆地的自然環境原來是這樣的嗎?塔里木盆地來自什麼地方。 1.塔里木盆地來自南半球
1987年9月,由中國科學院3個研究所4個學科13個專業的144名科學家組成的綜合考察隊,在對塔里木盆地進行了大規模深入考察研究後,向世人宣告了一個驚人的結論:塔里木盆地是一塊從南半球中高緯度漂移到北半球的陸塊。
距今8億年前(元古代),塔里木盆地還是一段靠近現南極海底的活動性很強的古地槽。當時地殼運動劇烈,地球的南北變化頻繁。自震旦紀後期開始(距今6億年前),由地槽轉變為陸塊的塔里木從今天澳洲以南的海域開始其長達數億年的“北征”。這塊古陸在北移過程中按照地球磁極的變化變換著“行走”的姿勢,其大部分時間是順時針左旋前進,中間曾一度右旋過。在距今4億年前的志留紀,塔里木陸塊完成了決定性的一站,從南半球高緯度49.2度,漂移到北半球低緯度地區。到距今約6000萬年前的第三紀時,它已移到北緯25.2°。距今500萬年前的第三紀末,在印度板塊與歐亞板塊多次衝撞中,夾在其中的塔里木板塊,被南北擠壓,壓縮了1700千米,從臺地變為盆地。以後,又在距今200多萬年前的喜馬拉雅山運動中被抬起,並從北緯25度左右的位置以下擠到北緯40度左右,塔里木陸塊終於結束跌宕起伏的北移活動,並在亞洲腹地“定居”。
塔里木陸塊的漂移,只是全球大陸漂移中一個小的組成部分。正因為塔里木有此漫漫數億年,遙遙數萬千米的漂移、漫遊世界的地質歷史,所以其經歷的古地理、古氣候環境條件是異常豐富多彩的。
2.塔里木盆地原來不是乾燥的
大約在100多萬年前,塔里木盆地中並無沙漠,而是河湖眾多,植物繁盛,氣候溼潤的綠洲。在地質時期,形成沙漠化過程的地質背景是第四紀新構造運動。新構造運動使得青藏地塊大幅度隆起,由此大範圍地改變了青藏高原本身的氣候特點和塔里木盆地的大氣環流格局。一方面阻擋了印度洋溼潤氣流的北上,另一方面迫使乾冷的空氣在西伯利亞大陸上聚集加強,並與太平洋上暖溼氣流進行水熱交換,從而對東亞季風環流的確立起到了重要作用。在這種大氣環流系統的逐步演變過程中,塔里木盆地的氣候漸趨乾燥,河湖乾涸,植被變稀,風沙漸多。大約在1萬年前,塔克拉瑪干大沙漠就已基本上形成了今天這樣的規模和麵貌。
塔里木盆地的氣候變化直接影響沙漠化的進退過程。但由於人類活動的頻繁增加,參與到影響現代沙漠化的演變過程中來,並在沙漠化的發展和逆轉中起加速、加劇作用。
在變乾的氣候條件下,加上人為因素的作用,使得塔里木盆地地區沙漠的發生與發展呈上升趨勢。一些綠洲縮小,即綠洲向沙漠化方向退化,如塔里木河的干支流中下游地區,胡楊林面積由20世紀50年代的540平方千米減小到1995年的73.33平方千米,沙漠化面積1996年比1959年增加了1.23平方千米,長達180千米的綠色走廊瀕臨毀滅。
資料分析表明,20世紀60年代以來,塔里木河流域氣溫變化不明顯,而降水有增多的趨勢,特別是河源流域地區降水明顯增多,沙塵暴、大風日數顯著減少;塔里木河下游流域降水也有增加的趨勢,這對於植被生長是有利的,有利於減緩這些地區沙漠化的程序。然而,事實情況卻是沙漠化面積不斷在擴大,這表明這種生態環境的惡化與人類的不合理活動等因素有關。
沙漠化問題是塔里木盆地地區面臨的最嚴峻的生態環境問題之一,是長期制約塔里木盆地生態環境保護與建設及社會經濟發展的重要因素。特別是近幾十年來,隨著人口不斷增加,人為不合理的經營活動不斷增多,大面積的森林被砍伐,天然植被遭到破壞,大大降低其防風固沙,蓄水保土,涵養水源,淨化空氣,保護生物多樣性等生態功能。人為地毀草毀林,過度開墾,不合理的耕地利用方式,破壞了脆弱的生態平衡,誘發了沙化的潛在因素,使沙化耕地大量出現。
隨著21世紀中國經濟建設重心向西部轉移,塔里木盆地的人類活動的規模和頻度都將比20世紀有所擴大,對生態系統的影響將會大大加強。眼下如果不及時地採取適當的治理措施和科學的防治方法,沙漠化面積將會繼續擴充套件,程度將會加重,塔里木盆地的前途也將不容樂觀。
塔里木盆地是一個典型的長期演化的大型疊合複合盆地。它發育在太古代-早中元古代的結晶基底與變質褶皺基底之上,震旦系構成了盆地的第一套沉積蓋層。在震旦紀—第四紀,塔里木盆地經歷了複雜的構造演化歷史。 目前在塔里木獲得最老同位素年齡的岩石和資料表明,塔里木盆地在中太古代甚至早太古代就已經發生了來源於虧損地幔的偏鹼性玄武岩漿的噴溢活動,岩漿的侵入形成了塔里木盆地原始的陸核。
早元古代是本地區地殼快速增長的重要時期,也是由陸核發展成為陸塊的時期。早元古代興地期,廣泛而劇烈的構造運動,使岩石產生強烈變形,最後使塔里木陸塊、柴達木陸塊和準噶爾微陸塊聚合連成一片。
經過中元古代末興地期克拉通化後,聚合在一起的塔里木陸塊重新裂離,並在陸塊內部產生了裂陷。
晚元古代,“遠古南天山洋”和“遠古崑崙洋”閉合消亡,古塔里木板塊在經歷太古宙陸核形成,早元古代穩定陸塊增生髮展和中—晚元古代構造演化後終於逐漸成型。 震旦紀是塔里木盆地發展史上一個轉折時期。塔里木運動之後,統一的古塔里木板塊形成。震旦系作為塔里木板塊克拉通盆地的第一個沉積蓋層而覆蓋了塔里木盆地。
早震旦世,在塔里木板塊邊緣和內部發育大陸裂谷盆地。他們與地幔上隆、地殼變薄和伸展有關。晚震旦世繼續拉張,在塔里木主體部位形成克拉通內張盆地。沉降速率較早震旦世明顯降低。
寒武至奧陶紀塔里木板塊北部由於天山微陸塊繼續向北運動而進一步擴張,地幔物質侵入形成洋殼。洋盆發展結果導致塔里木板塊北與哈薩克板塊分離,南與羌塘板塊相隔。寒武系—下奧陶統是盆地主要的生油巖之一。
奧陶紀末,由於塔里木大陸板塊大陸邊緣早古生代的“天山多島有限洋盆”和“庫地—奧依塔格洋盆”俯衝消減和微板塊的碰撞所產生的加里東中期運動,對塔里木板塊及其邊緣的構造演化具有重要的影響。這期運動可能是塔里木板塊南北邊緣化為主動邊緣的反映。
志留紀開始,南天山洋由東向西逐漸閉合;泥盆紀末,塔里木板塊與哈薩克板塊碰撞拼貼;庫地洋於泥盆紀晚期閉合,中崑崙地塊拼貼到塔里木板塊之上。經過這一時期一系列的構造運動之後,塔里木腹部形成了大型克拉通內擠盆地,具有獨特的沉降史和構造特徵。
石炭—二疊紀是塔里木板塊由古全球構造運動體制新全球構造運動體制轉化的過渡時期(朱夏,1983),即由早古生代邊緣多中心不對稱擴張、微陸塊與多島有限洋盆、弧後盆地間“手風琴”式此張彼合運動、單向俯衝與軟碰撞關閉的構造運動體制向威爾遜旋迴式的洋中脊大規模對稱擴張、“傳送帶”式俯衝消減、溝弧盆體系同時發育的新全球板塊構造運動體制過度。 從三疊紀開始,塔里木進入陸盆演化階段,主要受控於亞歐大陸南緣特提斯洋的週期性俯衝消減和閉合作用,同時與盆地基地核擠壓隆起或山系發展有關。
侏羅紀—古近紀,塔里木盆地形成演化與歐亞大陸南緣的一系列碰撞時間有關,如侏羅紀晚期的拉薩碰撞和白堊紀晚期的科希斯坦碰撞事件等。每一期碰撞都使圍限塔里木盆地山系和基底核擠壓隆起發生週期性復活,形成向盆地內的擠壓逆衝構造,在沖斷帶前緣發育前陸盆地。
新近紀—第四紀,隨著印度板塊對歐亞板塊的俯衝與碰撞,及碰撞後印度板塊向歐亞板塊楔入所產生的遠端效應的影響,天山和崑崙山大幅度隆升推覆。碰撞後,印度板塊仍然繼續向北俯衝,西崑崙造山帶受強烈擠壓收縮和抬升,北部巖塊長距離逆衝在塔里木盆地之上,加劇了塔里木板塊岩石的撓曲程度。
西崑崙山,天山褶皺強烈上升,並伴隨著走滑斷層系活動,盆地相對下降形成統一的由造山帶包圍的塔里木盆地。 塔里木盆地在新疆南部,位於天山、崑崙山和阿爾金山之間,東西長1400千米,南北寬約550千米,面積56萬平方千米,為中國最大的內陸盆地。塔克拉瑪干沙漠位於塔里木盆地中心,大沙漠東西綿延1000千米,南北寬約400千米,面積相當於9個多臺灣省的大小,達33.76萬平千米,佔全國沙漠面積的47.3%,是中國最大的沙漠,也是世界七大沙漠之一,是僅次於西亞魯卜哈里沙漠的世界第二大流動沙漠。沙漠內部沙丘連綿起伏,一般高70-80米,最高可達250米,沙漠內部植被稀少,多為流動沙丘。
塔里木盆地是大型封閉性山間盆地。天山、崑崙山阻隔印度洋和西太平洋暖溼氣流的進入,降水量小,氣候變化大。夏季炎熱少雨,光腳不能在沙漠中站立一分鐘,因為沙面溫度高達70-80℃。冬季氣候又變得異常的寒冷,氣溫經常在零下20℃至零下25℃,最低氣溫可達零下50℃。春季多風,平均每月大風4-5次,狂風怒吼,飛沙走石,聲音淒厲可怕。
塔里木盆地降水量北部一般在50-70毫米,南部一般在15-30毫米,降水稀少,蒸發強烈,空氣十分乾燥,風沙危害始終威脅著盆地周邊工農業生產和人民生活。塔克拉瑪干大沙漠的西部盛行西北風,使沙丘向東南方向移動,沙漠東部盛行東北風,使沙丘向西南方向移動,塔克拉瑪干流動沙丘總的移動方向是自北向南。故塔克拉瑪干沙漠不不斷向南擴張,向著崑崙山麓推進。2000多年來沙丘平均向南移動了100千米左右,使絲綢之路南道的絕大部分的古城被風沙湮沒。那麼,塔里木盆地的自然環境原來是這樣的嗎?塔里木盆地來自什麼地方。 1.塔里木盆地來自南半球
1987年9月,由中國科學院3個研究所4個學科13個專業的144名科學家組成的綜合考察隊,在對塔里木盆地進行了大規模深入考察研究後,向世人宣告了一個驚人的結論:塔里木盆地是一塊從南半球中高緯度漂移到北半球的陸塊。
距今8億年前(元古代),塔里木盆地還是一段靠近現南極海底的活動性很強的古地槽。當時地殼運動劇烈,地球的南北變化頻繁。自震旦紀後期開始(距今6億年前),由地槽轉變為陸塊的塔里木從今天澳洲以南的海域開始其長達數億年的“北征”。這塊古陸在北移過程中按照地球磁極的變化變換著“行走”的姿勢,其大部分時間是順時針左旋前進,中間曾一度右旋過。在距今4億年前的志留紀,塔里木陸塊完成了決定性的一站,從南半球高緯度49.2度,漂移到北半球低緯度地區。到距今約6000萬年前的第三紀時,它已移到北緯25.2°。距今500萬年前的第三紀末,在印度板塊與歐亞板塊多次衝撞中,夾在其中的塔里木板塊,被南北擠壓,壓縮了1700千米,從臺地變為盆地。以後,又在距今200多萬年前的喜馬拉雅山運動中被抬起,並從北緯25度左右的位置以下擠到北緯40度左右,塔里木陸塊終於結束跌宕起伏的北移活動,並在亞洲腹地“定居”。
塔里木陸塊的漂移,只是全球大陸漂移中一個小的組成部分。正因為塔里木有此漫漫數億年,遙遙數萬千米的漂移、漫遊世界的地質歷史,所以其經歷的古地理、古氣候環境條件是異常豐富多彩的。
2.塔里木盆地原來不是乾燥的
大約在100多萬年前,塔里木盆地中並無沙漠,而是河湖眾多,植物繁盛,氣候溼潤的綠洲。在地質時期,形成沙漠化過程的地質背景是第四紀新構造運動。新構造運動使得青藏地塊大幅度隆起,由此大範圍地改變了青藏高原本身的氣候特點和塔里木盆地的大氣環流格局。一方面阻擋了印度洋溼潤氣流的北上,另一方面迫使乾冷的空氣在西伯利亞大陸上聚集加強,並與太平洋上暖溼氣流進行水熱交換,從而對東亞季風環流的確立起到了重要作用。在這種大氣環流系統的逐步演變過程中,塔里木盆地的氣候漸趨乾燥,河湖乾涸,植被變稀,風沙漸多。大約在1萬年前,塔克拉瑪干大沙漠就已基本上形成了今天這樣的規模和麵貌。
塔里木盆地的氣候變化直接影響沙漠化的進退過程。但由於人類活動的頻繁增加,參與到影響現代沙漠化的演變過程中來,並在沙漠化的發展和逆轉中起加速、加劇作用。
在變乾的氣候條件下,加上人為因素的作用,使得塔里木盆地地區沙漠的發生與發展呈上升趨勢。一些綠洲縮小,即綠洲向沙漠化方向退化,如塔里木河的干支流中下游地區,胡楊林面積由20世紀50年代的540平方千米減小到1995年的73.33平方千米,沙漠化面積1996年比1959年增加了1.23平方千米,長達180千米的綠色走廊瀕臨毀滅。
資料分析表明,20世紀60年代以來,塔里木河流域氣溫變化不明顯,而降水有增多的趨勢,特別是河源流域地區降水明顯增多,沙塵暴、大風日數顯著減少;塔里木河下游流域降水也有增加的趨勢,這對於植被生長是有利的,有利於減緩這些地區沙漠化的程序。然而,事實情況卻是沙漠化面積不斷在擴大,這表明這種生態環境的惡化與人類的不合理活動等因素有關。
沙漠化問題是塔里木盆地地區面臨的最嚴峻的生態環境問題之一,是長期制約塔里木盆地生態環境保護與建設及社會經濟發展的重要因素。特別是近幾十年來,隨著人口不斷增加,人為不合理的經營活動不斷增多,大面積的森林被砍伐,天然植被遭到破壞,大大降低其防風固沙,蓄水保土,涵養水源,淨化空氣,保護生物多樣性等生態功能。人為地毀草毀林,過度開墾,不合理的耕地利用方式,破壞了脆弱的生態平衡,誘發了沙化的潛在因素,使沙化耕地大量出現。
隨著21世紀中國經濟建設重心向西部轉移,塔里木盆地的人類活動的規模和頻度都將比20世紀有所擴大,對生態系統的影響將會大大加強。眼下如果不及時地採取適當的治理措施和科學的防治方法,沙漠化面積將會繼續擴充套件,程度將會加重,塔里木盆地的前途也將不容樂觀。