自达尔文(Charles Darwin, 1842) 出版了《珊瑚礁的结构和分布》这本小册子以来, 今天仍有不少动物学教材沿用他的关于环礁地貌成因的观点, 即认为环礁是由火山岛沉没后形成的。起初是火山岛四周沿岸生成岸礁, 随着火山岛下沉, 岸礁由于能继续向上生长, 而保持礁体形态, 但是后面已有一段海面和火山岛分开, 故称为“ 堡礁” 。当火山岛沉没后, 一圈堡礁便成为环礁了。原来火山岛下沉处, 则形成了水浅的泻湖。但是现在看来,这一观点过于简单。从我国西沙群岛一些环礁上钻孔资料分析, 环礁的成因显然不是那么简单的, 下面笔者提出自己的初步看法。
首先, 南海环礁的基底并不一定是火山岛。宣德环礁的基底是灰色片麻状花岗岩, 也有人称为眼球状片麻岩, 还有石英片岩岩块, 其上为厚层红色风化壳, 这是在热带气候条件下形成于陆地上的产物(钻孔深度1251---1279米) 。1279米下的副片麻岩年龄为70 百万年, 是中生代晚期燕山期花岗岩类侵入的结果。但是另一些样品的年龄为6.27 亿年, 属晚元古代。总之, 说明西沙环礁基底和大陆地壳是一致的, 并非火山岛。由变质岩风化层厚度也可知当时为陆地, 地形形态是起伏不大的夷平面。西沙环礁区就是在中生代末下沉陆块的基底上形成的, 故整个环礁区呈一台阶状地貌。南沙群岛的基底为一白至系夷平面, 其上才发育第三系地层。
第二, 环礁并非全部由珊瑚礁岩所组成, 它大部夺是由珊瑚碎屑沉积物堆积而成的, 原生珊瑚层只占半数左右, 如宣德环礁原生礁厚度只占40 %。这表示环礁形成过程中, 外动力影响很大, 海洋动力作用占支配地位。巨大环礁并非由于珊瑚礁体不断生长上升所成。宣德环礁第四纪珊瑚灰岩(原生的) 只有140米, 中新统下部虽是含白云质珊瑚贝壳灰岩, 但是含珊瑚粉砂岩不少。上部各层中也多含珊瑚碎屑层和珊瑚砂岩。这就反映出珊瑚生长率一般大于海盆沉降率。同时反映珊瑚生长有盛衰之分和沉积旋回的变化, 也反映了所经历的气候变迁和海平面变动状况。
第三, 环礁的形成并非不断下沉而是振荡运动, 即不时出露地表之上, 并为雨水所作用。宣德环礁基底28 米红色风化壳上的珊瑚灰岩(深度为1250 米) 中, 有热带榕属、红树科花粉, 是渐新世末到中新世初的产物(吴作基, 余金风, 1974) , 可见当时仍为浅水热带海区。其上多层珊瑚碎屑即为海面附近的沉积相。约在1000米深处还发现溶洞, 其上有淡水层, 溶洞和淡水层的存在充分说明了环礁是在露出海面的情况下形成的。
第四, 从石岛隆起礁地层上分析, 不少是古海滩岩。这种岩石形成于高潮面到低潮面之间, 即古海滩岩反映了古海面的位置。朱袁智(1981 ) 指出, 石岛有风成沉积构造, 即古沙堤地貌, 如今下沉反映了海面变动。事实上, 在上新世到第四纪初, 的确有沿断裂侵入的火成岩(如高尖石年代为2.05 百万年) , 而冰期、间冰期海平面变化也是全球性的。因此, 西沙环礁区地形是本地区地貌发育过程的产物。不能说成是岛屿不断下沉的结果。
当然, 我国环礁类型复杂, 地区分布又广, 各海区环礁地形成因各有不同。上面所述,只就西沙一例来说明环礁成因的复杂性。
节选自:《海洋通报》,1984年 第03期。作者:曾昭璇。
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