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6. 地壳演化的特定历史产物:

足够大的陆地出现之后——红层的形成时代

根据国内学者的研究,中国目前所发现的发育丹霞地貌的红层均不早于中生代,其中以白垩系红层最多,约占80% 。形成丹霞地貌的最老红层为三叠系 (陈致均,1994;罗成德,1996),还没有发现丹霞地貌发育在更老的地层中。

但这并不说明中生代以前没有红层堆积。其实,北美—俄罗斯古陆上 (主要在北欧、格陵兰岛到北美洲东北部) 加里东运动期间就已经在山前拗陷和山间盆地中堆积了陆相“老红层”(老红砂岩,Old Red Sandstone)。阿巴拉契亚地槽太康运动 (O3) 第二幕之后,褶皱隆起带(地背斜)以西与劳伦古陆之间的拗陷中,沉积了很厚的陆相红色页岩、砂岩和砾岩等碎屑岩。到了晚志留世,红层堆积向内陆扩展,美国中北部的几个盆地中均广泛发育了红层和蒸发岩 (Alling & Briggs, 1961)。晚古生代,在北美—俄罗斯古陆的大部分地区和冈瓦纳古陆的北部 (包括澳洲),都曾有红层和蒸发岩发育。中国塔里木地台在泥盆纪和二叠纪也发育红色陆相粗碎屑堆积 (王鸿祯、刘本培,1980)。因此,红层开始发育的时代应前推至早古生代(图2)。

图2 古生代世界红层分布(据Seyfert & Sirkin, 引自白顺良等

彭华 (1994) 认为红层是地壳演化到一定历史阶段的产物,即地壳刚性增强,地台扩大,有相对广大的陆地面积之后,才因地台活化或褶皱山地围闭而形成反差较大的内陆沉积盆地和外围山地物源区,在适当的气候与沉积环境下发育陆相红层堆积。

地壳的演化史是一个有硅铝质的大陆壳逐渐分异并聚集加厚的过程 (彭华,1985)。在这个过程中,陆壳通过反复地地质旋回而固化,直到元古代后期形成了相对完整的几个古陆台。也只有在这种背景下,才有可能在一些古陆台上出现相对封闭的内陆盆地,在气候适宜的情况下形成红色陆相沉积。因此,目前所发现的红层和蒸发岩系出现于早古生代古陆台的山间盆地或地台拗陷中。