南黄海的形成和演化是地球漫长历史的缩影。通过对南黄海前世今生的探寻,我们不仅能更好地了解地球的过去,还能预测其未来,为人类社会可持续发展提供借鉴。
南黄海盆地是一个大型的叠置盆地,其下部为古生代——中生代的海相盆地,上部为中生代——新生代的陆相盆地。
南黄海的前世可以追溯到古生代。晚白垩世至始新世期间,太平洋板块沿北北西方向向欧亚板块俯冲以及特提斯向北俯冲(即印支运动),南黄海地区的构造背景发生反转,由原先的挤压应力环境转变为拉张环境。到了新生代初期(约6500万年前),欧亚板块与太平洋板块之间的相互作用加剧,导致了东亚地区的一系列地质事件的发生,包括南黄海盆地的形成。在古新世至始新世早期,南黄海区域的地壳受到拉张力的影响,形成了多个裂谷和断层系统。之后,南黄海逐渐从陆相盆地演变为海相盆地。
渐新世(距今3400万年前-2300万年前),太平洋板块继续向欧亚板块俯冲,引发了南黄海盆地的进一步演化。此时期,南黄海区域的地壳继续受到拉张力的影响,形成了更多、更复杂的断裂系统。随着断陷作用的深入,大量河流带来的沉积物在南黄海盆地内积累,形成了厚达数千米的巨厚沉积层,为石油、天然气等资源的形成提供了物质基础。同时,渐新世时期全球气候逐渐变冷,对南黄海的海洋生态系统产生了显著影响,海水温度的变化可能促使了一些物种的迁徙或灭绝,同时也为其他生物群落提供了兴起机会。
中新世(距今2300万年前-530万年前)和上新世(距今530万年前-260万年前),欧亚板块与太平洋板块之间的相互作用性质和强度发生变化。此时期,南黄海区域的地壳由于长期的沉积物负荷和地壳应力调整,开始出现大面积的下沉,形成了大型坳陷盆地,海底地形变得更加复杂,为多种生物提供了多样化的栖息地。同时,长江在约2300万年前贯通并流入南黄海盆地,以长江为代表的众多的河流带来的沉积物在此堆积,形成了更加丰富的沉积层。此时期也是全球气候从温暖湿润向寒冷干燥转变的重要时期。气候变化对南黄海的生态环境产生了深远影响。
第四纪(距今260万年前-80万年前),以多次冰川作用为特征。在冰期中,全球气候变冷,大量水分被锁定在冰盖中,导致海平面下降;而在间冰期,气候回暖,冰川融化,海平面上升。受晚上新世—更新世青藏高原东北部隆升的影响,中国东部沿岸沉积盆地地壳均衡调整。原先横亘在东海与南黄海之间的闽浙隆起天然屏障,此时期也在悄悄下沉。在约166万年前,部分东海海水悄然漫过浙闽隆起低地进入南黄海,这种“通道式”的海侵让东海的海水首次进入了南黄海,从而开启了南黄海的首次海洋沉积。长江作为南黄海的主要物质来源之一,其沉积中心自中更新世前后从苏北—南黄海盆地逐渐向现今的长江口转移,暗示了当时长江下游河道和河口三角洲的向南迁移。但此时期,南黄海地区仍未曾记录到黄河的印迹。
时至80万年前左右,青藏高原的持续隆升,地壳运动的均衡调整,浙闽构造隆起带大规模下沉,东海和南黄海完全连通,形成现今的海洋环境(孢粉与有孔虫证据)。此时,中国东部沿岸盆地的下沉以及长江口的南移,使长江的沉积物不再对南黄海有重要影响,转而以黄河为代表的河流物质逐渐成为南黄海的主要沉积物来源。各种证据表明,黄河贯通三门峡入海的时间大约为130万年前或120万年前,渤海地区部分沉积也有相应响应。但在南黄海沉积档案中,大约80万年前黄河才形成了现今的径流状态,其说明黄河贯通入海的时间至少在130万年前或120万年前至80万年前期间。黄河的贯通及其沉积物质输送至南黄海,导致其海水中黄河悬浮物含量较高,使其海水近似呈现黄色,这或许是“黄海”之名由来的主要原因。同时也说明,南黄海至80万年前,才开始受到全球海平面波动的影响。末次盛冰期(距今2.4万年-1.8万年)海平面比现今海平面低约120米-130米,黄海几乎全部出露成为陆地。在距今约1.5万-1.4万年,海侵由济州岛向西北方向推进,并在距今约6000年达到最高海平面位置,接近现在的海平面高度,南黄海逐渐趋于稳定。
现今的南黄海,位于朝鲜半岛和中国大陆之间,为一半封闭的陆架海,其东西宽约550千米、南北长约870千米,最窄处仅为190千米。北部以山东半岛最东端成山角与朝鲜半岛长山串之间的连线和北黄海分界,南部以长江口的启东嘴与济州岛的连线和东海相接。南黄海不仅提供丰富的渔业资源(黄海渔场),还蕴藏着丰富的石油和天然气等矿产资源,是中国“蓝色国土”重要的一部分。(杨士雄 李杰 赵广明 中国地质调查局青岛海洋地质研究所)