麦哲伦海峡是如何形成的
麦哲伦海峡的形成,一直以来都是地质学界的一个谜题。人们普遍认为,麦哲伦海峡是大陆裂谷与冰川共同作用的结果,但其具体成因及过程仍需进一步探索。我有幸与研究巴塔哥尼亚地质的学者交流,对麦哲伦海峡的形成过程有了大致了解。
麦哲伦海峡位于南美大陆南部,西有安第斯山脉,东为巴塔哥尼亚平原。除了麦哲伦海峡贯穿南美大陆之外,还有几个明显的深入内陆的海湾,其走向大致为东北至西南方向。长期以来,麦哲伦海峡被认为是冰川在安第斯山脉和巴塔哥尼亚平原上切削形成的,类似峡湾的形成原理。
早期的观点认为,第四纪冰川导致了麦哲伦海峡的形成,其切割出的大型山谷是冰川退却时的结果。然而,随着时间的推移,学者们发现了这一解释的不足之处:巴塔哥尼亚地形相对平坦,第四纪冰川的退却方向应该是大致向南,因此切割出的山谷应该是南北走向,而麦哲伦海峡则是偏东偏西走向。有人提出麦哲伦海峡可能是冰川在已有地形基础上进行的改造,类似于北美五大湖的形成。
目前普遍认为,麦哲伦海峡以及附近海湾的雏形早在第四纪冰川来临之前就已经存在,它们是东北至西南方向的低洼地带,后来被第四纪冰川拓宽或加深。这意味着,当地原本的几条东西方向的低洼地带在第四纪时期影响了冰川的走向,而冰川则反过来对它们进行了重塑。这些低洼地带的形成可能与一个不典型的大陆裂谷带中的地堑或半地堑有关。
在侏罗纪时期,冈瓦纳古大陆裂解时,这一区域曾是一个地壳拉伸区域,形成了一系列的地堑和半地堑,这些断层最初在这一时期形成。白垩纪时,这一带的地壳拉伸停止,但地堑、断层的痕迹被保留了下来。白垩纪后期,法拉伦板块向美洲下方俯冲,安第斯山脉开始形成,而麦哲伦盆地便是安第斯山脉造山带旁的一个前陆盆地。
在新近纪,这一地区的地质活动变得非常复杂。首先,南美和南极两个大陆彻底断开,德雷克海峡出现,同时形成了新的独立板块斯科舍板块;它和南美板块之间形成了一条滑动断层,南美板块相对往西移动的速度更快。其次,纳兹卡板块的南部完全俯冲到了南美板块之下,智利海岭出现在今天的位置,并继续以东南方向,往南美板块下方俯冲。
这些变化导致了两个现象:斯科舍板块的作用下,麦哲伦盆地东南部被向东拉动;智利海岭俯冲到南美板块之下后,形成了典型的Slab窗口,地幔热对流循环在窗口中间加热岩石圈,导致岩石圈破裂。这一过程与东非大裂谷的形成原理相似,只不过地幔的来源不同。
在这种拉伸环境下,侏罗纪时期残留的地堑和半地堑被激活,进一步生长形成了大陆裂谷带。这个裂谷带位于大型造山带(安第斯山脉)的弧内侧,扩张方向几乎与造山带平行。然而,这一裂谷带的具体形成机理和过程仍有待研究。
在第四纪冰川作用下,裂谷带中的地堑和半地堑谷地被进一步扩展,最终形成了麦哲伦海峡及其周围的海湾。
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