使用月年甚至世纪作为时间尺度来衡量地球漫长的历史是EduwestWord文档格式.docx

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（一）提出背景：

1、地槽的提出

（1）1859年，美国地质学者.J霍尔在美国东部阿巴拉契亚山脉的北部发在受强烈褶皱的古生代浅海相地层厚度达12KM以上，它比此山脉以西同时代几乎没有褶皱的地层厚10—20倍，二者形成鲜明对比。

霍尔认为浅海相沉积的厚度是如此之大，它必然是边沉降边沉积形成的。

因此得出结论：

这些褶皱山脉曾经是地壳上巨大的拗陷。

（2）1873年，J.丹纳把这种拗陷及其产物称地槽。

（3）后来前苏联A.J.阿尔汉格列斯认为狭义的地槽是不存在的，下降的拗陷（称地向斜）和上升的隆起（称地背斜）是交替出现的，因此把地槽的概念扩大，称为地槽区。

（4）1935年，W.H.史蒂勒把位于大陆稳定地块和大洋稳定地块之间的地槽称为正地槽。

随后，他又把正地槽分为优地槽和冒地槽。

（5）1951年，M.凯伊对地槽问题进行了总结，把大量火山碎屑沉积物的优地槽（“优”是希腊语“真正的”意思），优地槽是深成造山活动的场所；

把位于大陆架上的没有火山活动的以碳酸盐沉积为主的地槽称为冒地槽（冒是“较次的”意思）

2、地台的提出

1885年，E．修斯提出在地壳上存在一些稳定地区，其上的沉积层十分平缓，地貌也非常平坦，他把这种地壳上稳定的、自形成后不再发生褶皱变形的地区，称为地台。

后来前苏联学者在研究俄罗斯和西伯利亚地质的时候，发现这里的地层厚度小而产状平缓，地壳运动以整体上升下降为主，乃命名为俄罗斯地台和西伯利亚地台，于是地台这个名词就广泛播开了。

随后人们发现地台本身出是相对上升的地方（称台向斜）和下降的地方（称台背斜），所以把地台的概念加以扩大，称为地台区。

3、槽台说的形成

1900年，法国E.奥格在其著作《地槽和大陆块》中，明确把地槽和地台统一起来，作为地壳上的两个基本构造单元。

自此以后，地槽和地台理论就作为相互联系的不可分割的完整学说形成和发展起来，称为地槽地台，简称槽台说。

（二）理论内容

1、地槽区：

地槽区是地向斜和地背斜相间排列组成的狭长地带，代表地壳上构造运动强烈活动的地带，垂直运动速度快、幅度大，沉积作用、岩浆作用、构造运动和变质作用都十分强烈和发育。

地槽区呈狭长带状，宽可数百千米，长可达数千千米。

如北美西部的科迪勒拉山脉、南美的安第斯山脉，亚欧之间的乌拉尔山脉，横贯欧亚大陆跳到呈东西走向的阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉以及我国的天山秦岭、祁连山等山脉，都是世界著名的地槽区。

地槽区的发展过程可以分两个阶段：

第一阶段：

下降阶段。

以下降运动为主，但伴随着次一级的上升运动。

在下降初期阶段，从相邻地台或地背斜剥蚀焉的碎屑物质迅速堆积在地向斜中，并时常伴随着有海底火山喷发活动；

在下降占优势阶段，海水面积扩大，有些地背斜也被海水覆盖，广泛沉积了硅酸盐岩。

第二阶段上升阶段（又称回返阶段）：

以上升运动为主，但伴随着次一级的下降运动。

在上升阶段初期，一般是从个别最活动的地向斜部分开始（称为局部回返），地向斜上升隆起后称这中央隆起，中央隆起两侧相对发生拗陷，称为山前或边缘拗陷。

在上升过程中，在狭长空间形成的巨厚岩层不可避免地要遭受挤压（由于上升派生出的水平挤压力）产生强烈的褶皱和断裂，同时岩浆乘虚侵入，形成庞大的岩基。

这时中央隆起变成新的剥蚀区，而边缘拗陷变成新的沉积区，接受从中央隆起剥蚀下来的碎屑物质。

在上升阶段后期，各个地向斜都上升隆起，边同在边缘拗陷的碎屑沉积也一起发生褶皱，这时在两个相邻的中央隆起之间（即相当于原来地背斜的地方）形成瓣的拗陷地区，称为山间拗陷；

在地槽区两侧的中央隆起和地台之间所形成的新的拗陷区，称为前缘拗陷。

这时山间拗陷和前缘拗陷形成新的沉积区，接受正在迅速隆起过程中剥蚀下来的大量碎屑物质。

在这些拗陷中，有时有一部分海水残留下来，形成为潟湖。

最后，地槽区各部分先后隆起（这种现象称为普通回返），这时岩层强烈褶皱隆起，海水完全退出，地槽区变成了错综复杂的褶皱山脉（称为褶皱带）。

从地槽区下降，经过回返隆起成为褶皱带，这样一个完整的构造发育过程，称为一个构造旋回。

一个构造旋回大约要经历几千成年到1亿多年。

地槽区的升降运动有如下特点：

升降幅度大、升降速度相对较快、升降差异性明显

2、地台区

地台区代表地壳上构造活动微弱、相对稳定地区，垂直运动速度缓慢、幅度小，沉积作用广泛而较均一，岩浆作用、构造运动和变质作用也相对比较微弱。

地台区的外形呈近似圆形，直径可达数千千米，是地壳大地构造中相对稳定的构造单元。

地台区的发展过程：

按照槽台论的观点，地槽区旋回结束变成褶皱带，便由相对活动向相对稳定发展，最终形成地台区（即地台区是地槽区发展演变的产物）。

地台区虽然是稳定的，但并非静止不动，在其范围内也不时进行着升降运动，其特点是相对于地槽区来说，速度慢、幅度小，横向差异也不很明显。

地台区升降总幅度一般只相当地槽区的十分之一，但在个别地段也可以有很大的升降幅度，甚至超过地槽的个别部分。

由于地台上有升降运动，上升部分可以变成陆地；

下降部分可以导致海侵形成地台浅海，或者形成内陆拗陷。

这样，在地台浅海或内际拗陷沉积的岩层称盖层。

因此，地台的结构可以分为两个基本构造层，下层称为地台的褶皱基底，上层称为地台的盖层，中间被一个不整合面所分开。

褶皱基底是在该地区形成地台以前的地槽阶段产物，岩层复杂，变质强烈，主要结晶变质岩组成；

地台盖层是褶皱基底形成以后，在侵蚀面上堆积的新岩层，层次清楚，构造运动也比较和缓。

但在地台区长期处于上升的部分，则只有褶皱基底一层结构。

根据地台基底的形成时期，可以分古地台和年轻地台；

如果基底褶皱时代在寒武纪以前，这种地台称古地台，如中国地台，俄罗斯地台等；

如果基底褶皱时代在寒武纪以后，这种称年轻地台。

一般古生代以后的地槽旋回结束转变成褶皱带，多数还处于山岳状态，故很少用年轻这个名词。

一般所说的地台主要是指古地台而言。

根据地台区上有无盖层及其厚度大小等，可以划分出次一级的构造单元：

（1）地盾又称台盾，是指地台区中有大面积基底岩石出露的地区。

地盾是从古生代以来趋向上升的构造单元，长期稳定隆起，遭受剥蚀没有盖层（即只有一层结构），或只有局部拗陷中有薄的盖层；

它通常具有平缓的凸面，且被有盖层的地台所环绕，。

世界上著名的地盾有加拿大地盾、波罗的海地盾等，我国华北地台上有胶辽地盾、准阳地盾等。

（2）台向斜是地台区长期趋向下降的次一级构造单元，面积广阔，直径由数百千至上千千米，上面十六覆有沉积盖层，具有二层结构。

沉积盖层产状平缓，拗陷中心沉积较厚，而趋向边缘则逐渐变薄，并有较老岩层出露。

如我国四川台向斜、陕北鄂尔多斯台向斜等。

（3）台北斜是地台区与台向斜相对应长期趋向隆起的次一级构造单元，面积相当广阔，沉积盖层由边缘向中心变薄，中心部分有较老岩层出露，甚至有基底出露，沉积建造中常有缺失或间断。

如华北地台上有山西台背斜。

（4）沉降带又称台褶带，是地台区长期下沉的最活动的地带，多呈狭长带状，拗陷较深，地层发育完全，构造变动比较强烈，有时还伴有海底火山喷发活动以及花岗岩侵入活动。

这是中国地台上特有的构造单元，也有人称之为准地槽、台槽等。

华北地台上的燕辽沉降带是一个典型例子。

沉降带一般常位于地台区的边缘地带，其形成可能与深断裂的控制有关。

（四）槽台说对地壳发展规律的看法分异

自从槽台说问世以来，在大地构造理论中几乎占了统治地位。

但对于地壳发展的规律却有不同的看法，出现不同的学派。

1、泛地槽说（也称地台扩大说）

由于地台最突出的特征是具有双层结构，即上层构造是平缓的沉积盖层，下层构造是和地槽区一样的强烈褶皱构成的褶皱基底，两个构造层之间呈明显的角度不整合关系。

根据这种现象，该派得出地台区是由地槽区转化而来的结论，认为地壳发展的规律是：

地壳在发展初期全球都被地槽所占据，这一时期称为地槽期，将来地槽区面积日趋缩小，地台区面积日趋扩大，而目前处于地槽区转化为地台区的时期，将来终归有一天世界都转为地台区，那时地壳的活动性将十分微弱，进入其最后的发展阶段。

其代表人物有瑞士的E.阿尔岗、德国的H.史蒂勒、前苏联的A.M.卡尔宾斯基、A.I.阿尔汉格列斯基、H.C.沙茨基等。

2、地台活化说

1937年，前苏联O.H.谢音曼发现在中国地台上古生代特别是中生代的地层，厚度大，构造复杂，因此他认为在地台上又有“新地槽”产生了，并把这种现象称为“地台活化”。

后来，前苏联A.B.裴伟、B.M.西尼村等进一步发展了这种见解，认为世界上任何一个地槽区都是在地台区上发育起来的。

1958年，他们系统地论述了其观点，认为在很早（相当于我国前震旦纪）以前，所有大陆是一个统一的硅铝层，称为泛大陆。

在这个大陆上，有些地方被深大断裂所分割，在其控制下发展成为地槽；

别外还有一些地方至今仍然处于稳定状态，即古老地台。

这一学说认为即在地槽出现之前，全球只有一个连续不断的地台，所以此说称为泛地台说，又因为地台崩溃瓦解后才转化为地槽，所以又称“地台崩溃说”。

其地壳深化规律是：

古地台---地槽---年轻地台，古地台在逐渐缩小，年轻在逐渐扩大。

（五）影响

槽台说形成后，从19世纪末至近代，在大地构造学说中占统治地位。

槽台说经一次揭示了地壳构造发展中的两大构造单元及其反映的本质上的差别，为是它的重要贡献。

槽台说以沉积建造和岩相分析为基础建立起来的，它对古地理恢复，大地构造单元的划分，以及揭露矿产的形成和分布规律，都有着重要的作用。

无论泛地槽说还是泛地台说，都是主动地壳是运动和发展的，但这种运动主要是升降运动，是在原地活动，大陆和海洋的位置不变，，仅仅表现为海侵和海退，陆地面积的扩大和缩小，地壳的隆起和拗陷等。

因此这一学说被称为“因定论”或“隆起说”，其工作方法主要是地层古生物方法，从时间上研究地壳的发展规律，所以又称之为“历史学派”或“传统派”。

（六）槽台说在我国的发展

我国有两位地质学者在槽台说的基础上，经过多年实践和研究，提出有创见性的大地构造学说，这就是黄汲清的“多旋回构造运动说”和陈国达的“地洼学说”。

1、多旋回构造运动说

德国著名地质学家H.施蒂勒（20世纪40年代）曾提出地槽发展的单旋回观点，多年来一直为各国地质学者所接受。

其要点是任何地槽从下降沉积开始，伴有基性岩浆喷发活动，然后地槽上升、岩层褶皱伴有大规模花岗岩侵入；

造山后期有安山喷发和各种小型侵入体；

最后地槽褶皱形成褶皱带，并由玄武岩喷发活动，转化为地台。

这就是一个构造旋回。

地槽孕育、发呢和封闭，是通过一个构造旋回完成的。

黄汲清在长期研究并总结我国地质构造发育的基础上，于1945年指出：

地槽的发展不是单旋回的，而是多旋回的。

新中国成立以来，由于我国大量地质资料的积累，黄汲清不断阐述地槽褶皱带的多旋回观点，并初步建立起多旋回模式。

即一个褶皱带的形成，往往要经历许多发展阶段，即前期旋回、主旋回和后期旋回。

每个旋回都可以出现施蒂勒所说的各种岩浆活动，每一个旋回都有基性岩出现和强烈的褶皱运动、花岗岩侵入和安山岩喷发。

更重要的是每一旋回都具有它独特的内生矿床组合，如哈萨克斯坦地槽，早期以金矿为主，中期金矿减少，晚期则钨锡矿特别重要。

该学说认为，板块运动说与多旋回构造运动说不但没有矛盾，而且可以互相补充，互相结合。

70年代以来，黄汲清进一步把多旋回构造运动理论和板块学说结合起来，认为板块运动也是长期的、多旋回发展的。

该学说是在地槽发展单旋回观点上的进一步发展。

一九五四年，他提出，自中生代以来，亚洲出现了三种不同构造的格局：

古亚洲型、太平洋型、特提斯喜马拉雅型。

以后他结合板块构造学说，又进一步提出了三大构造域的概念：

古亚洲构造域、滨太平洋构造域和特提斯喜马拉雅构造域。

古亚洲构造域是比较稳定的地区；

滨太平洋构造域的中生代构造运动特别突出，并出现了大量的火山岩喷发和花岗岩侵入，这是太平洋板块向亚洲板块俯冲的结果；

特提斯喜马拉雅构造域，新生代构造运动特别发达，它使喜马拉雅升起成为高山，青藏地区隆起为4500m—5000m的广大高原，这是印度板块向北漂移，继而碰撞亚洲大陆的结果。

他认为板块运动是长期的、多旋回发展的，如澳大利亚的塔斯满地槽，就是由六个褶皱旋回组成的。

它是太平洋板块向西、向澳大利亚六次俯冲的结果。

每次俯冲都产生了蛇绿岩套、褶皱运动、花岗岩侵入和安山岩喷发；

而深海沟（即俯冲带）就随着褶皱运动由陆地向大洋方向迁移，这叫多旋回向洋迁移运动。

西南日本地槽褶皱带的向洋迁移运动也十分明显，那里发生了五个褶皱旋回，每一次板块俯冲结束之后，地槽即向东、向太平洋方向迁移。

在中国，特提斯喜马拉雅构造域地槽褶皱带的向洋迁移运动同样十分明显。

在研究中国大地构造过程中，把这两种学说密切结合起来，是地质工作者的长期任务。

以黄汲清为代表的地壳构造多旋回发展理论，长期以来对国内外地质界有较大的影响，特别是在区域地质调查中有广泛的应用。

近年来，一些国外的地质工作者也采用多旋回观点来分析褶皱运动、岩浆活动和成矿作用的相互联系，并已在俄、美以及日本的部分地质工作者的著作中得以引用。

2、地洼学说

槽台说认为，相对活动的地槽区和相对稳定的地台区是地壳构造的两大单元，而地台区是由地槽区深而来，并且是地壳发展的最后阶段，这种观点曾为多数地质学者所接受。

但后来人们发现，有些所谓稳定的地台区又变得活动起来，把这种现象称为地台活化，或地台回春；

而把这样的地台则称为“活化地台”，但也有人认为地台既然活化，那就不属于地台的范畴，而应属于地槽性质，管它叫“再生地槽”。

中南矿冶大学教授、中国科学院长沙大地构造研究所所长陈国达在多年考察实践中，注意到中国地台从中生代以来的活化现象，比如在古老性质变质基底的上面覆盖了古生代的盖层，而厚度一般不大的古生代的盖层上面却又覆盖了巨厚的甚至达六七千米的中生代地层，且常伴随着大量侵入岩和喷出岩、火山碎屑岩，褶皱和断裂结构也非常复杂，等等。

这一切说明中国地台区到了中生代发生剧烈拗陷，岩浆活动和火山活动频繁而强烈，构造运动也十分剧烈。

50年代末期（1956年），陈国达认为中生代以来地壳演化进入了新阶段，其大地构造性既不属于地台，也不属于地槽，而是一种新型活动区，是从地台区转化的产物。

陈国达把这种新型活动区叫做“地洼区”，它是大陆壳的第三个构造单元。

地洼区的最主要特征是地壳运动强烈，区内出现强度很大的构造起伏，既形成上升的短带状隆起，称为“地穹”，各隆起之间，也形成相对下陷的短带状盆地，称为“地尘”。

地洼中充填了地洼沉积，因此地洼具有三阹结构，即地台基底、盖底和最上面的地尘沉积层。

地洼的发现和阐明，揭示了大地壳的发展过程。

地洼学说认为，在地壳演化史上，不只活动区可以转化为“稳定”区，而“稳定”区也可转化为新的活动区。

并非如槽台说认为的那样，直线式的仅由地槽阶段发展到地台阶段，而是多阶段发展的。

地洼学说认为地壳由地槽演化到地台区，是由动到“定”；

由地台区演化到地洼区，是由“定”到动；

地壳的活动区与相对稳定区相互转化和交替更迭过程，称为动“定”转化。

地洼说还认为：

这种动“定”转化并非地壳构造单元的简单重复，，而是由低级向高级、由简单到复杂，螺旋式不断向前发展的（例如地洼区还要向着另一新型的稳定发展，......），这种发展过程，称之为“递进”。

地壳的发展规律叫“动定转化递进律”。

地壳运动的动力来源于上地幔物质因热力和重力作用产生的离心扩散和身心凝聚。

当上地幔下部物质受热膨胀时发生以水平运动为主的强烈地壳运动，地壳趋于活动；

当上地幔物质自浅处向深处凝聚、进行重力分异和散热收缩时，发生垂直运动为主的地壳运动，地壳趋于稳定。

地壳发展就是这样在地球内部物质的凝聚于扩散的矛盾中互相转化而递进的。

该学说认为，地洼阶段是一个重要成矿期，其特点是形成丰富的有色金属、稀有金属、分散元素及放射性元素等矿床；

汞、氟、金刚石等也很重要。

世界上80%的钨、85%以上的钼、50%的锡、40%的铜产于中、新生代；

金刚石以中生代为产出的高峰期。

地洼盆地中也产生石油、天然气、煤、油页岩、石膏、盐，以及沉积铜、铀、铁等矿。

其矿床特点常以小面积内可以集中大储量著称。

该学说还认为，地洼区常可继承先成的构造单元的矿产，形成矿床叠加，其成矿作用又可将先成矿床改造富化，形成新的矿床或使先成地层中分散的成矿物质富集形成工业矿床。

因此，在地洼区内矿产综合多样，且常见大而富的多因复成矿床。

由于地壳演化新阶段具有如此的成矿作用，因此引起国内外成矿学者的高度重视。

有人把第三构造类型与板块构造并列为决定当代地质学家发展的新学说。

地洼学说认为：

地洼区不仅在中国最为典型，而且遍及世界各个大陆，具有全球意义。

地洼说的实用意义在于阐明一种新的成矿作用，从新的角度探索成矿规律，扩大了找矿领域。

以石油而论，过去仅知地槽型（如台湾）和地台型（如大庆）两类油田，但我国还蕴藏着许多地洼型油田（如大港、胜利等），这是原有找油理论所未论及的。

基于这种原因，地洼说的他立引起国内外学术界的重视。

二、地质力学

地质力学，是运用力学的观点，研究地壳构造和地壳运动规律的一门学科。

它是我国著名地质学家李四光教授，从本世纪二十年代初在研究我国和东亚构造的基础上，总结广大地质工作者的长期实践经验而创建的地质科学中的一门边缘学科。

李四光教授曾形象化地讲过“地质力学是一门边缘学科，它的一条腿站在地质学方面，另一条腿站在力学方面。

”

（一）创立背景

1921年，李四光在研究我国北方石炭二叠纪含煤层，发现在北方地层主要是陆相，而南方同时的地层却是海相，因此提出一个问题:

为什么时代相同，而南北的沉积环境却有如此大的差异？

为此，李四光研究了晚古生代以来大陆上海水进退的情况，于1926年和1928年发表了《地球表面形象变迁之主因》和《晚古生代以后海水进退的历程》，在魏格纳“大陆漂移说”的影响下，提出上述海水进退的现象是地壳的水平运动引起的，而地壳的水平可能是由于地球自转速度发生变化产生的，从而提出“大陆车阀”自动控制地球自转速度的理论，称为“大陆车阀说”。

稍后，李四光在俄国发现，在乌拉尔山脉的东西各有一个平原-----西伯利亚地台和俄罗斯地台，在它们的南面有一条弧形山脉，即高加索山脉和兴都库什山脉，上述各构造大致都是同时代的产物，这种展布格局是一种偶然现象，还是彼此之间有什么成因上的联系呢？

1928年前后，李四光在南京、镇江、广西以及湖北、安徽之间，也发现在类似情况，于1929年提出“构造体系”这一重要概念，并建立一系列构造体系类型。

在构造体系概念指导下，李四光继续深入研究，1941年他在演讲《南岭地质构造的地质力学分析》时，正式提出“地质力学”这个名词。

1945年发表了《地质力学的基础与方法》，对地质力学理论作了系统的概括。

新中国成立后，地质力学获得发展和日趋完善。

（二）主要内容

地质力学是力学和地质学相结合的边缘科学，是地质学的一门分支学科，即力学原理研究地壳构造和地壳运动及其起因的科学。

其基本观点如下：

1、地质力学认为地壳上的许多地质构造现象，都是地壳运动的结果。

因此，要想研究地壳运动，就必须由地壳运动所产生的地质构造现象，即“构造形迹”。

换言之，地质力学的研究方法不是从因寻果，而是探果推因，即用一种外推的反序方法进行研究。

具体说，从构造形迹探讨地应力作用的方式和方向；

从地应力作用的方式和方向追索地壳运动的方式和文献；

从地壳运动的方式和方向推论地壳运动力的来源。

2、地质力学认为地质构造形迹，和其他自然现象一样，错综复杂，千变万化，但它们不是孤立存在的，而是互相联系、互相制约的，每项构造形迹都有和它们相伴生的有成因联系的一群构造形迹。

这种它们之间的联系，李四光称之为“成生联系”。

这样一些具有成生联系的构造形迹往往聚集成带，称为构造带。

在构造带之间又往往夹有一些构造形迹相对微弱的地块或岩块。

这种由“许多不同力学性质、不同性质、不同序次和不同等级，但具有成生联系的各项构造形迹所组成的构造带，以及它们之间所夹的岩块或地块组合而成的总体”，即统一的整体，称构造体系。

构造体系被认为是地质力学的核心

就目前的认识范围和程度，构造体系可划归三类：

纬向构造体系：

又称东西复杂构造带，指出现在一定纬度上规模巨大的构造带，在大陆上往往表现为横亘东西的山脉。

纬向构造体系在地球表层以一定间隔（8。

--10。

）持续出现，规模很大，在大洋底也有其踪迹。

在我国境内有五条主要有三条发育极为良好。

自北而南它们是阴山--天山构造带、秦岭—昆仑构造带、南岭构造带。

向构造体系：

又称南北构造带，大体与经向平行，呈南北方向排列，它的规模和性质不尽相同，可以是压性的，也可以是张性的。

如川滇南北向构造带、科迪勒拉山脉、东非大断裂带等。

扭支构造体系：

因地壳组成的不均一性，使经向或纬向作用力发生变化，导致局部地壳发生扭动，形成各种扭动构造体系。

这些构造体系的展布规律，表明地壳运动的主要方式是水平运动。

3、地质力学探讨了地壳运动的起源和力的来源问题。

地质力学认为地壳运动的起源不明地球自转，而是地球自转速度的变化。

（1）经向力的来源：

地球不是一个理想的刚体，当自转速度变快时，它的扁度就要变大。

使地球变扁的方式有两种：

一是地球作为一个整体，全体变扁，就像抒怀个苹果使劲压扁一样，这样两极受到挤压，赤道要张裂，但地球表面构造现象并非这样。

另一种方式是地球内部扁度变化很小甚至不变，有变化很缓慢，但地球表层---地壳，在自转离心力的水平分力作用下，使之受到从高纬度向低纬度方向的挤压，在中纬度挤压更强烈，产生一系列纬向构造带，及弧顶向赤道的山型构造。

这种地球自转速度的变化，不仅对地壳产生影响，对水圈影响更大。

当自转速度变快时，海水即从两极向赤道集中，也就是在高纬度地区普遍发生海退，而要低纬度地区发生普遍发生海侵。

当自转速度变慢