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印度半岛的地貌和地质

来源:留尼汪 时间:2021/6/24

一、概述

印度地处北半球,位于北纬8°24′~37°36′、东经68°7′~97°25′之间。印度是南亚地区最大的国家,面积为万平方公里,居世界第7位。

印度共和国位于南亚次大陆中部,陆地面积.32万km2(不包括印控克什米尔地区与锡金),北部为喜马拉雅高山区,海拔平均为m;中部是印度河-恒河-布拉马普特河(在中国境内称雅鲁藏布江)平原,平均海拔-m,是印度经济最发达、人口最稠密地区;南部是印度半岛高原区,西高东低,平均海拔m,高原东西两侧的沿海地区为山脉和狭长的海岸平原(刘继顺,)。从行政区块上看,印度东北部同孟加拉国、尼泊尔、不丹和中国接壤,东部与缅甸为邻,东南与斯里兰卡隔海相望,西北与巴基斯坦交界。东临孟加拉湾,西濒阿拉伯海(据互联网资料)。

多条河流发源于或流经印度,例如有恒河、布拉马普特拉河、亚穆纳河、戈达瓦里河以及奎师那河(KrishnaRiver)。印度河上流的一小段也位于印度境内。

印度属热带季风气候,气温变化较大。位于北纬8.4至37.6度之间,气候差异很大。

二、印度地貌特征

印度位于南亚,印度南部将印度洋分为两部分,左侧为阿拉伯海,右侧为孟加拉湾。印度的地形特点是南北高,中间低。西北部为高山区,中部为平原,西部为沙漠地带,南部则是高原。世界上最高最年轻的喜马拉雅山形成印度北部的天然屏障,她东西绵延公里,构成50万平方公里的面积。

印度半岛数值高程图(DEM)(王利杰,据GMT软件绘制)

印度北部为高山区,由西向东为兴都库什山脉、帕米尔高原、喜马拉雅山脉。喜马拉雅山脉长公里,宽—公里,平均海拔达0米。第二部分是平原区,主要由印度河和恒河两大河系的流域组成,两河之间有塔尔沙漠,也称“印度沙漠”。东部还有雅鲁藏布江流经印度的一段,称布拉马普特拉河,注入孟加拉湾。

在南印度为高原区。北边的文底耶山,与沿东西海岸走向的东高止山和西高止山组成一个倒三角形。西高止山海拔约米,东高止山的海拔高度约米,三山中间构成高原,称德干高原。高原向南和东南,地势趋降,形成丘陵及沿海平原,即泰米尔丘陵或泰米尔半岛。

印度全境分为德干高原和中央高原、平原及喜马拉雅山区等三个自然地理区。属热带季风气候,气温因海拔高度不同而异,喜马拉雅山区年均气温12℃~14℃,东部地区26℃~29℃。印度大部分属于热带季风气候,而印度西部的塔尔沙漠则是热带沙漠气候,北部高山地带为高山气候。

印度半岛卫星遥感及地貌遥感图(据互联网资料)

印度从喜马拉雅山向南,一直伸入印度洋平原约占总面积的40%,山地只占25%,高原占1\3,但这些山地、高原大部分海拔不超过0米。

印度北部为高山,中部为河流平原区,南部为德干高原区,西部有塔尔沙漠。喜马拉雅山脉南坡陡峻,北坡较平缓,南坡面高出恒河、印度河平原0-米以上,构成一道巨大的天然屏障。南部是平坦的德干高原,西部略高,东部略低,从印度洋来的水汽受东、西高止山的影响,高原内部形成了相对炎热、干旱的气候。

印度境内河流众多,可划分为印度河、恒河、布拉马普特拉河、东部沿海、四部沿海五大水系。前三个水系发源于喜马拉雅山脉,有融雪和冰川补给,水量的年际和年内变化相对稳定,径流总量大约占全国径流总量的63%。后两个水系受季风影响,雨季流量大,旱季流量很小,主要靠地下水补给(水利电力情报研究所,)。

印度地貌高程图及其主要地貌单元(据互联网资料)

恒河孕育了恒河平原。来自恒河与布拉马普得拉河流域的泥沙沉积物,延伸到印度洋中构成的巨大的恒河三角洲-海底扇。

左图印度河海底扇及孟加拉湾海底扇(据李江海等,9)

右图恒河三角洲卫星遥感图(据互联网资料)

始新世以来孟加拉湾主要接受恒河和布拉马普特拉河流域的冲积扇沉积物,它们来自喜马拉雅山脉、印度-缅甸山脉,通过沿整个孟加拉冲积扇延伸的海底峡谷体系发生大规模沉积(Alametal.,3)。

孟加拉湾底部发育了世界上最大规模的河流三角洲及其海底冲积扇-孟加拉三角洲和孟加拉湾深海扇。巨量沉积充填南北向长度延伸至印度洋大陆架范围0km,宽度超过0km。沉积体面积约,km2,陆上和海底的面积分别约140km2和60km2(Uddin,)。海底冲积扇被东印度海岭分割成孟加拉冲积扇和安达曼-尼科巴冲积扇两部分。

印度半岛的地貌高程图及其河流分布图(据互联网资料)

西高止山脉它绵延1,多千米,横跨6个邦,繁荣生长着至少种全球濒危动植物物种。

印度半岛的地貌高程图(据互联网资料)

印度半岛的河流分布图(据互联网资料)

印度半岛的地貌及其气候环境图(据互联网资料)

印度半岛的植被分布图(据互联网资料)

三、印度地质特征

印度板块、澳大利亚板块和南极洲板块的交接地带,经历了冈瓦纳古陆和劳亚古陆的裂解和板块的碰撞拼合,具有复杂的演化过程和特殊的构造意义(Yatheeshetal.,)。根据扩张速率和洋盆演化的统一过程,印度洋可以划分为超慢速扩张的西南印度洋洋中脊(SWIR)、慢速扩张的中印度洋洋中脊(CIR)和东南印度洋洋中脊(SEIR)三个分支(Setonetal.,)。

印度洋及周缘陆地和海底地形图(数据来源GEBCO_)(李江海等,)

印-澳板块及周缘大地构造区图(墨卡托投影)(李江海等,)

1.1-阿拉伯深海盆地;1.2-印度河海底扇;1.3-Laxmi脊;1.4-查戈斯-拉克代夫海岭;2.1-中印度洋深海盆地;2.2-东经九十度海岭;2.3-沃顿深海盆地;2.4-Cuvier微陆块;2.5-Exmouth微陆块;2.6-柔布克深海盆地;2.7-布劳斯深海盆地;2.8-波拿马深海盆地;2.9-Broken脊;2.10-纳多鲁列斯微陆块;2.11-南澳深海盆地;2.12-吉普斯兰深海盆地

印度次大陆的北部为喜马拉雅褶皱带,中、南部为印度半岛克拉通,之间为山前坳陷。印度共和国是印度板块的主体,也是冈瓦纳大陆的重要组成部分,主要由七个古老克拉通(陆块群)、分隔克拉通的活动带与盆地等构成。自北向南依次为(李尚林等,;罗彦军等,):

1)喜马拉雅活动带,主要为具有元古代基底的古近纪-新近纪活动带;

2)印度河-恒河平原过渡带(山前坳陷带),主要由为第四系、古近系-新进系和第四系冲积物构成;

3)印度半岛克拉通位于喜马拉雅山前断裂以南,主要由西塔尔瓦尔、东塔尔瓦尔、巴斯塔、辛本,本德尔坎德、阿拉瓦利和印度南部麻粒岩区等7个太古宙微陆块,以及萨德布尔和东高止山2个元古宙活动带构成;

4)德干高原玄武岩省(LIP)。

左图德干高原火山岩分布范围图(蓝色部分)(据互联网资料)

右图印度半岛断裂构造分布图(据互联网资料)

印度半岛克拉通于印度中部与南部,占印度陆地面积约70%。该区广泛出露前寒武纪变质岩系,其上有不连续而呈条带状分布的冈瓦纳系(早寒武世至中石炭世)、后冈瓦纳系(上白垩统至第四系、发布于东西海岸)和德干暗色岩系(晚白垩世至早第三纪),并有不同时代的岩浆侵入。前寒武纪变质岩系在印度半岛克拉通中以太古界-下元古界发育较全,变质程度中-深,而中、上元古界主要于克拉通内裂谷与凹陷盆地以及线型地堑中,分布局限,变质较浅(张建华等,8)。可以划分为7个次级克拉通。

山前坳陷区位于印度中北部,占印度陆地面积约20%,呈近东西向展布。该区全新世现代松散沉积物大面积呈平缓带状分布,厚度巨大,具有磨拉石建造特征,偶见零星前寒武纪变质岩系露头,显示了该山前坳陷是在印度前寒武纪克拉通基础上,由于印度板块向北俯冲,致使喜马拉雅自始新世以来不断隆升和剥蚀而形成的。目前没有在该区发现有价值的矿产地(据张建华等,8)。

印度半岛的克拉通构造区划图(据互联网资料)

(左图据互联网资料)(右图据罗彦军等,)

印度半岛地质简图(据印度地质调查局)

印度共和国是南亚地区矿产资源比较丰富的国家,铁矿探明储量.7亿吨;铝土矿探明储量26.54亿吨;锰矿探明储量1.35亿吨;铬铁矿储量5万吨;重晶石储量0万吨。目前,全印度已开发了89种矿产资源,其中有52种非金属矿产,11种金属矿产,22种稀有金属矿产,4种能源矿产(李尚林等,)。煤炭、铁矿石、铬铁矿、铝土矿、云母、石膏等矿产资源较为丰富,储量和产量居世界前列;但石油、天然气、铜、镍及部分其他重要金属矿产储量有限,属石油、天然气极度匮乏国家(陈喜峰等,)。

由于地质和地理原因,绝大部分矿产及其开发地均集中在印度半岛克拉通上,已发现并开采了磷矿、重晶石、云母、蓝晶石以及煤炭、石油等大量非金属和能源矿产资源,在金属矿产上,印度以铁、锰、铝、金四大优势矿产矗立在世界前列(据张建华,吴良士,8)。印度矿产资源的形成与印度半岛克拉通的形成及其演化有着密切的关系,并明显地可分出原生与表生2种成矿作用。

印度的资源在空间分布上相对集中,主要集中在印度半岛太古代克拉通上。太古代克拉通(或陆块)基底主要为角闪岩相、麻粒岩相及绿片岩相变质表壳岩、变质中基性火山岩及TTG岩系,其中太古代基底组成中发育BIF铁矿,绿岩带中主要发育绿岩带型金矿;西塔尔瓦尔克拉通、辛本克拉通及印度南部麻粒岩地体中发育变质基性超基性层状侵入体,赋存大型、超大铬铁矿床;元古代盖层在局部发育沉积型锰矿(据张建华,吴良士,8)。

此外,印度各克拉通从晚元古代~早石炭世近3亿年的时间一直处于暴露剥蚀状态,有的地区甚至从元古宙~现在一直处于暴露剥蚀状态,未接受任何沉积。由于其基底母岩不同,在地表形成风化壳型铁矿、红土型铝土矿、锰矿、镍矿等不同矿化类型的富矿。德干玄武岩近60万km2的面积,其地表风化壳红土型富铝土矿极为发育。

四、印度地质演化

印度克拉通具有35亿年的地质演化历史。印度克拉通的7个微陆块存在广泛的古老大

陆,陆壳增生与全球基本一致,绝大多数形成在中—新太古代。元古宙发育多个沉积盆地,其浅海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积组成印度克拉通前寒武纪盖层(罗彦军等,)。

南印度克拉通与北印度克拉通在14亿年前碰撞拼合,形成统一印度克拉通,与罗迪尼亚超大陆聚合事件基本一致(罗彦军等,)。

印度各克拉通从晚元古代~早石炭世近3亿年的时间一直处于暴露剥蚀状态,有的地区甚至从元古宙~现在一直处于暴露剥蚀状态,未接受任何沉积。由于其基底母岩不同,在地表形成风化壳型铁矿、红土型铝土矿、锰矿、镍矿等不同矿化类型的富矿。德干玄武岩近60万km2的面积,其地表风化壳红土型富铝土矿极为发育(李尚林等,)。

冈瓦纳大陆中生代初期的再造图(据互联网资料)

印度板块和澳大利亚板块原同属于冈瓦纳古陆。中侏罗世末期(约Ma),大印度板块(包括印度板块、马达加斯加微陆块、塞舌尔微陆块、Laxmi微陆块)开始从冈瓦纳古陆裂解,其东南缘与澳大利亚板块之间发育珀斯-Cuvier裂谷盆地(Staggetal.,4);早白垩世早期(约Ma),澳大利亚-南极洲裂谷开始发育,早始新世澳大利亚板块与南极已完全分离并向北运动,脱离冈瓦纳古陆(Whittakeretal.,)。

冈瓦纳古陆的组成(Grayetal.,7)

德干玄武岩系由溢流玄武岩、裂隙喷发玄武岩和水平分布的玄武岩流组成,风化后为火山玄武岩土壤。玄武岩喷溢作用发生在70Ma左右,喷溢延续时间约1Ma,溢流原始面积达60万km,最大厚度达0m,岩层倾角平缓(为1-4度),并构成高原地貌,平均海拔m,最高海拔1m(张建华等,8)。

德干火山高原(DeccanVolcanicPlateau)是地球上最大的火成岩省之一,面积约500平方公里。这个高原是由万年前白垩纪-古近纪界线的多重地层中的大量玄武岩流形成,火山喷发促成了恐龙灭绝,并为随后的生物带的出现奠定了基础(JamesWescoat,)。

德干高原的火山喷发持续时间很短(1–0.5Ma),快速喷发形成,是其地幔柱成因的关键论据之一,尽管这与板块相关和应力引起的机制并不矛盾。普遍认为:德干高原玄武岩起源于留尼汪热点,它晚白垩世上升到印度下方造成或东汉活动。这个热点现今已位于非洲板块上,由深部地幔柱补给。德干高原外观上大致呈圆形露头,与印度南部的Lakshadweep-Chagos线性热点轨迹(海岭),常解释为地幔柱顶部及其狭窄尾部活动的产物(HetuC.Sheth,,

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