前寒武纪地球动力学——对古地磁学的评论

本文采用非洲、澳大利亚和北美洲的古地磁资料,验证了现今分布在大陆内部主要前寒武纪造山带的成因问题。取自西非和卡普瓦尔克拉通的23—19亿年期间的古地磁资料构成一条连续的磁极轨迹与其他各克拉通相同年龄磁极的连续记录,构成一条联合的视极迁移轨迹。从卡拉哈里和刚果克拉通取得的11—7亿年间的古地磁资料,同样也形成一条连续的磁极记录。这些古地磁资料的一致性有力地表明,上述克拉通从前并不是相距很远的,而后由于聚敛而形成非洲的泛非造山带和较老的造山带。新的同位素年龄资料有力地改变了在125—105亿年时限内的非洲视极轨迹的形态。就此,基于这一段轨迹与北美罗甘环形磁极轨迹的对比,关于前寒武纪超大陆存在的证据,就再也站不住脚了。澳大利亚在25—11亿年间的古地磁资料也形成一条连续的磁极记录,而不管其成因如何,这种一致性再次表明,奥弗沙尔姆(Ophthalmian)、木斯格拉夫(Musgrave)和阿尔巴尼—弗雷泽一带并不是产生于相距较远的克拉通的聚合,不管这些资料是否来源于克拉通。同样,北美洲26—14亿年间的大量的古地磁资料也形成一条连贯的磁极记录。这些资料主要取自苏必利尔、丘吉尔、纳因,贝厄湖和斯雷夫省,也有取自怀俄明和蒙大拿州的熊齿山隆起。因此,哈得孙造山运动不可能像其它大陆所出现的造山带那样,是板块聚合的结果。取自格伦维尔省的结果表明,它们是在造山运动后和冷却时期形成的。据格伦维尔岩石的 K—Ar 法年龄资料推导,它们与热等时有关。11—7亿年间视极迁移轨迹示出罗甘磁极环扩展到格伦维尔磁极环中。关于这一磁极的扩展情况,在大峡谷岩石记录的初步结果里也见到了单纯的证据。古地磁资料“排除了这样的板块构造模式”,即先前相距较远的克拉通的聚敛,并以此来解释所有经验证的前寒武纪造山带。然而由于古地磁资料的固有误差和缺陷,并不排除其中可能有开放和闭合的小型(500—1000公里)克拉通间海洋的存在。但这些海洋必须是经常能开放和闭合的,以使克拉通能返回到它们原来的相对位置。因此,前寒武纪的地质构造机理是不同于现今的板块构造理论,如在显生宙所看到的,板块构造可能是逐渐地从前寒武纪发生作用的较原始板块形成演化而来的。