根据古扬子海中保留的沉积岩和岩石中的动植物化石分析,人们了解到,当时古扬子海大部分时间处于温暖的气候环境之中,相当于目前热带一亚热带的情况。温暖湿润的气候,使海洋生物大量繁殖,它们死亡后的骨骼堆积在海底,形成巨厚的碳酸钙沉积。经过长期的变化,这些沉积就成为目前陆地上数千米厚的石灰岩。在海陆交互地带,还可形成煤等矿藏。当气候炎热干燥时,海水大量蒸发,海底便形成了石膏和白云岩沉积。古扬子海西部,地壳活动显著,局部地区的海底抬升,成为陆地,或形成一些岛屿。众多的岛屿连成一串,成为岛弧。距今2亿多年时,目前峨嵋山所在位置有岩浆从深处喷发上来,形成巨厚的玄武岩层,构成今日峨嵋山的一部分。古扬子海的东部,大部分时间则是稳定而宁静的海洋。
从地层中所保存的生物化石看来,古扬子海并不是一个孤立的海洋,它的东部穿过目前东海与广阔的太平洋相通;西部与一系列海盆相连,直达印度洋和大西洋,因为这里既有大西洋的生物群化石,又有太平洋中的生物群化石。古扬子海底沉积岩中含有丰富的磷、铁、锰、钒、铀等金属矿产和石油、天然气、石膏、岩盐等非金属矿产,水泥原料石灰岩更是普遍。
然而,距今2.4亿年前,古扬子海消失了。这一现象,引起了学者们的争论。我国学者黄汲清等认为,这是地壳上升,海水渐渐从东西两侧退出去的结果。在海底上升的同时,花岗岩等岩浆侵入上来,带来了铁、铜、铅、锌、锑、金和汞等金属矿产。板块学说的拥护者们则有不同的看法。许靖华教授等认为,古扬子海介于华北板块与华南板块之间,由于南北两地块不断靠拢,把海水挤了出去,因而造成古扬子海的消失。然而,无论是升沉说还是板块扩张说,都很难证据确凿地证实升沉或扩张的原动力所在。
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