南極洲地質
正文
基本構造格架 南極大陸分為 3個大地構造單元。①東南極地盾，主要由太古宙及元古宙結晶基底組成。在東部的查爾斯王子山脈等地也發育有限的顯生宙的沉積岩。②橫貫南極山脈褶皺帶，基底由前寒武系及下古生界兩個構造層組成，其間常為不整合接觸。奧陶紀、志留紀時該區曾經發生過強烈的褶皺運動，稱為羅斯造山運動，造成一廣泛的區域性不整合。蓋層由泥盆系至侏羅系構成，幾乎水平地覆於基底岩系之上。蓋層發育期間在石炭紀及二疊紀初,該區出現了長時間的冰期,冰磧岩分布廣泛。蓋層除初期有少量淺海相沉積外，大都以陸相沉積為主。③西南極褶皺帶，由兩個構造層構成。下構造層下部為晚元古代至早古生代的綠片岩相及綠簾角閃岩相變質岩；上部為強烈褶皺的晚古生代板岩、硬砂岩或沉積－火山岩。上構造層由侏羅系和白堊系構成，與下構造層為不整合接觸關係。此外，在南極半島與橫貫南極山脈之間，晚古生代至新生代還形成了羅斯海盆、阿蒙森海盆、威德爾海盆以及一些裂谷和橫貫南極的斷層（見圖）。地層 南極大陸的太古宇主要分布在東南極，其次為橫貫南極山脈。在東南極，太古界內皮爾雜岩由麻粒岩相的紫蘇花崗閃長岩、紫蘇花崗岩及輝石斜長片麻岩組成，年齡約39億年。
南極大陸的元古宇主要分布在東南極，在橫貫南極山脈也有出露。在東南極恩德比地，元古宇以雷內爾雜岩為代表，其岩性主要為石榴石片麻岩、英雲閃長岩、花崗閃長岩及正片麻岩，年齡為15～10億年。在東南極查爾斯王子山脈南坡及沙克爾頓山,主要岩石為石英-綠泥石片岩、絹雲母－綠泥石片岩及碳酸鹽片岩。其中角閃岩夾層的同位素年齡約為10億年，厚6000～7000米。在橫貫南極山脈，上元古界為一套綠片岩相變質岩。厚10000米。另在彭薩科拉山有一套厚萬米的板岩及硬砂岩，夾多層基性及酸性火山岩。火山岩的同位素年齡為13～5億年。
古生界主要分布在橫貫南極山脈，其次為埃爾斯沃思山和南極半島。在橫貫南極山脈及埃爾斯沃思山，下古生界為陸源粗碎屑沉積及碳酸鹽岩和酸性火成岩。砂岩中含早寒武至晚奧陶世的腕足類化石。碳酸鹽岩中含早、中寒武世的古杯、海綿、三葉蟲及藻類化石。該區上古生界至三疊系稱比肯超群。其中泥盆系以砂岩為主，夾少量礫岩,有海相動物、淡水魚、孢粉及植物化石,厚1000～1200米，與下伏地層不整合。石炭系及二疊系底部主要為冰磧岩。二疊系、三疊係為煤系地層，有兩個含煤層位，每層厚900～1000米,其間為假整合接觸。二疊系含舌羊齒(Glossopteris)化石。三疊系含二叉羊齒(Dicvoidium)化石。
在南極半島，前侏羅系由兩套地層組成。一套為綠片岩相及綠簾角閃岩相岩石。根據孢粉研究，認為屬晚元古代至早古生代。厚5000～6000米。另一套為板岩、硬砂岩或矽質岩、碧玉、石英岩、玄武安山玢岩及火成碎屑岩，時代屬晚古生代至三疊紀，岩層頂部有三疊紀化石，厚數千米。
侏羅系、白堊系主要分布於南極半島。上侏羅統及白堊係為一套淺海相及湖相礫岩、砂岩、層凝灰岩、熔岩及中酸性凝灰岩，含海相動物及植物化石，厚3000米。下白堊統主要分布在南極半島西岸，為海相砂岩、礫岩、泥岩及層凝灰岩,厚2000～3000米;上白堊統主要分布在南極半島東岸，以陸源沉積為主,厚2000～3000米,含大量海相動物及植物化石。在橫貫南極山脈及東南極，侏羅系由玄武岩組成，時代為早、中侏羅世。
南極大陸的新生界主要分布在南極半島。第三系下部為湖相及三角洲相沉積，含海相動物及植物化石；上部以玄武岩為主。
南極洲地質元古宙時，在毛德皇后地西部有年齡約17億年的暗色岩發育，在查爾斯王子山脈南坡見有年齡為10億年的角閃岩，在東南極中部有晚古生宙的花崗岩及花崗片麻岩發育。在彭薩科拉山,在13～5億年前曾有玄武岩、輝綠岩及酸性火山岩噴出。
早古生代的岩漿活動主要發育在橫貫南極山脈，以中酸性為主，其同位素年齡大約為5.2～4.8億年。在埃爾斯沃思山的寒武系中也見有玄武岩集塊岩及凝灰岩。
晚古生代的岩漿活動以中性及中酸性為主，主要發生在橫貫南極山脈及南極半島。在橫貫南極山脈其年齡值主要為3.6億年左右。
南極大陸中生代的岩漿活動範圍很廣，以南極半島最為強烈。火山作用發育於侏羅紀至早白堊世，以中酸性為主。侵入作用主要有兩期：①1.85～1.5億年,以花崗岩為主；②1.2～0.9億年，以石英閃長岩為主。除南極半島外，在橫貫南極山脈及東南極部分地區還見有早、中侏羅世的粒玄岩床及岩脈，厚達1500～2000米；而在彭薩科拉山北坡則有巨大的杜費克層狀輝長岩體侵入，其面積達3.4萬平方公里，厚達6000～9000米,是僅次於南非布希維爾德的世界第二大層狀基性雜岩。此外，在東南極比弗湖區，尚有白堊紀的超基性－鹼性岩漿作用。
新生代的岩漿岩見於南極半島，主要為橄欖玄武岩、安山玄武岩及凝灰岩，局部為亞鹼性岩石，最厚的達1000～1200米，噴出始於早第三紀，至上新世及更新世時最強烈。在羅斯海東岸還有活火山。
礦產資源 南極大陸的礦產以煤和鐵為最重要。煤區主要分布在橫貫南極山脈及查爾斯王子山脈的比弗湖區。含煤層為二疊系和三疊系。鐵礦主要分布在東南極，以查爾斯王子山脈發育最好，為前寒武紀的條帶狀鐵礦；其次在毛德皇后地有脈狀鐵礦產出，成礦時代有多期。另在杜費克岩體中見有釩鈦磁鐵礦。
銅礦主要分布在南極半島。礦床類型有浸染型、斑岩型及脈型等，常與鉬、鉛、鋅、銀等共生。成礦與晚白堊世至早第三紀的中酸性岩漿作用有關。在橫貫南極山脈及東南極也見有少量銅礦化。此外，在南極還見有金、銀、鉬、鎳、鈷、鉻、鉛、鋅、錳、錫、鉍、鈾和釷等礦化。
非金屬礦產目前已發現的有石墨、金雲母、水晶、綠柱石、寶石、螢石、自然硫、鹽及大理石等，其中可能具經濟價值的有石墨、金雲母及水晶等。南極的石油與天然氣很有遠景。其中最重要的地區是羅斯海、威德爾海和別林斯高晉海，其次為阿蒙森海及埃默里冰架。
參考書目
T.Hoshiai ed.,Sixth International Symposium on Antarctic Earth Sciences,Abstracts,Tokyo,1991.
R.L.Oliver et al.ed., Antarctic Earth Science,Australian Academy of Science,Canberra,1983.
