超大陸

Pangea的超大陸在二疊紀三疊紀邊界上的大陸位置約為250 Ma。 ar = amuria; NC =中國北部; SC =南中國人; pa =泛質海洋; pt =古植物海洋; NT = Neotthys Ocean紅色以紅色顯示。俯衝區為黑色。以綠色顯示的擴展中心
儘管不是超大型大陸,但目前的非洲歐洲地質佔地約有57%的地球土地面積。

地質學中,超大陸地球大部分或整個大陸塊克拉通的組裝,形成一個大型陸地。但是,一些地質學家使用不同的定義,即“以前分散的大陸的分組”,這為解釋留出了空間,並且更容易應用於前寒武紀時代。為了將超大型與其他分組分開,已經提出了一個限制,其中一個大陸必須至少包括大約75%的大陸地殼,以便有資格成為超大陸。

超強在地質的過去組裝並分散了多次(請參閱表)。根據現代定義,當今不存在超大型陸地。最接近超大陸的是當前的非洲裔歐洲陸地,大約覆蓋。地球總面積的57%。大陸陸地彼此接近的最後一個時期是336至1.75億年前,作為Pangea的超大陸。在pangea拆分前不久,已經準確地確定了大陸的位置。岡瓦納較早的大陸在第一個定義下不被視為超大陸,因為波羅的海勞倫蒂亞西伯利亞的陸地當時是分開的。

假設未來的超大陸被稱為Pangea Proxima ,在未來的25億年內形成。

整個地質歷史

下表的名稱使用布拉德利(Bradley)2011年的寬鬆定義重建古代超強,並具有數百萬年前(MA)的大約時間範圍。

超大型名字年齡(MA)時期/時代範圍評論
瓦爾巴拉3,636–2,803eoarchean-mesoarchean也被描述為超級克拉頓或大陸
ur2,803–2,408中間人被描述為大陸和超大陸
肯納蘭2,720–2,114新結構 - 理由另外,大陸可能已經成兩種分組
阿西卡2,114–1,995Rhyacian-Orosirian通常不被視為超大陸,具體取決於定義
大西洋1,991–1,124Orosirian-Stenian通常不被視為超大陸,具體取決於定義
哥倫比亞(NUNA)1,820–1,350Orosirian-Ectasian
羅迪尼亞1,130–750Stenian-Tonian
pannotia633–573ediacaran
岡瓦納550–175Ediacaran-jurassic來自石炭紀的,形成Pangea的一部分,並不總是被視為超大陸
pangea336–175石炭紀的19.

一般年表

通過地質時代,有兩個與超大陸進化的對比模型。第一個模型認為,至少存在兩個獨立的超強,其中包括Vaalbara (從〜3636至2803 MA )和Kenorland (從〜2720到2450 MA )。新結構的超大陸由超級和斯克拉維亞組成。新結構時代的這些地區在〜2480和2312 MA上爆發,後來碰撞到Nuna (北歐北美)( 〜1820 MA )。 Nuna在中元中繼續發展,主要是通過少年弧的側向積聚,而在約1000 Ma Nuna中與其他土地群碰撞,形成了Rodinia 。在〜825至750 mA Rodinia之間破裂。但是,在完全分解之前,羅迪尼亞的一些碎片已經匯聚在一起,形成了岡瓦納(也稱為岡瓦納蘭), 〜608 mA龐加(pangea)是由〜336 MA形成的,通過岡瓦納(Gondwana),勞拉西亞( Laurentia )和波羅的海( Baltoca )和西伯利亞(Siberia)的碰撞。

第二個模型(Kenorland-Arctica)基於古磁和地質證據,並提出,大陸地殼由〜2.72 GA組成一個單一的超大陸,直到在〜0.573 GA之後的Ediacaran時期分解。重建是從觀察結果得出的:古磁桿將長時間間隔收斂於〜2.72–2.115,1.35–1.13和0.75-0.573 GA ,而對重建的小小的外圍修改只有很小的外圍修飾。在此期間,兩極符合統一的明顯極地徘徊路徑。儘管它與第一個模型進行了對比,但第一階段(Protopangea)實質上融合了第一個模型的Vaalbara和Kenorland。 Protopangea-Paleopangea上大陸持續時間長時間的解釋似乎是在前寒武紀時期盛行了蓋子構造(與在火星和金星上運行的構造相當)。根據這一理論,當代地球上所見的板塊構造只有在地質時代後期才占主導地位。許多研究人員都廣泛批評了這種方法,因為它使用了古磁數據的不正確應用。

Phanerozoic的超大陸Pangea開始分解215 MA ,並且今天仍在這樣做。因為Pangea是地球上的最新超越者,所以它是最著名的和最著名的。促成Pangea在教室中的知名度的原因是,其重建幾乎與將當前大陸(如拼圖片)接壤的當前大陸一樣簡單。

超大陸週期

超大型週期是一個超大陸的分解,而另一個超大型的發展是在全球範圍內進行的。超大型週期與威爾遜週期不同,威爾遜週期是單個海洋盆地的開放和關閉。威爾遜週期很少與超大陸循環的時間同步。然而,超大型週期和威爾遜週期都參與了Pangea和Rodinia的創造。

世俗趨勢,例如碳酸鹽岩顆粒eclogites綠岩皮帶變形事件都是前寒武紀超大陸循環性的可能指標,儘管在這些時期,Protopangea- Paleopangea溶液表明,超陸循環的Phanerozoic風格在這些時期都無法運行。同樣,在某些情況下,這些世俗趨勢在超大陸週期上具有弱,不均勻或沒有烙印。超大型重建的世俗方法將產生僅具有一個解釋的結果,並且對趨勢的每種解釋都必須與其他趨勢相吻合。

超強和火山主義

當將平板俯衝到地幔中時,更密集的材料會折斷並下沉到下層的地幔中,從而在其他地方造成不連續的板塊雪崩
地幔雪崩可能引起的地幔羽毛的影響,在下地幔中其他地方的雪崩對超強的分裂和組裝

超大陸裝配和散佈的原因被認為是由地球地幔中的對流過程驅動的。進入地幔大約660公里,發生不連續性,通過涉及羽毛超羽毛的過程(又稱大型低剪切速度省)影響表面地殼。當俯沖地殼的平板比周圍地幔密集時,它會下沉到不連續性。一旦平板積聚,它們將在所謂的“平板雪崩”中陷入下層。不連續性的這種位移將導致較低的地幔補償並在其他地方上升。上升的地幔可以形成羽狀或超羽。

除了補充大國岩性元素上地幔具有組成作用外,火山也影響了板塊的運動。板將被移動到地質低位的地方,也許是在板塊發生的,並從羽毛或超羽毛引起的地質高高中移開。這導致大陸共同努力形成超強,並且顯然是導致早期大陸殼匯總成原蛋白包的過程。超強的擴散是由於非常大的對流電池或羽流的增加而導致地殼下的熱量積聚引起的,並且大量的熱量釋放導致了古opande的最終破裂。積聚發生在地質低谷上,可能是由雪崩板或對流細胞的下肢引起的。在地質岩石記錄中可以看到超前的積聚和分散的證據。

已知的火山噴發的影響與洪水玄武岩的影響不相比。洪水玄武岩的時機與大型大陸分解相對應。但是,由於缺乏產生洪水盆地所需時間的數據,因此很難量化氣候影響。單個熔岩流的時機也不確定。這些是洪水底層如何影響古氣候的重要因素。

超強和板塊構造

如今,全球古地理和板塊相互作用與Pangea相對眾所周知。但是,在地質史上,證據變得更加稀疏。海洋磁異常被動邊緣對決,造山帶的地質解釋,古磁性,化石的古磁地理以及氣候敏感的地層的分佈都是獲得整個時間環境的大陸區域和指標的證據。

Phanerozoic(541 Ma至前)和前寒武紀( 4.6 GA541 MA )的主要是被動邊緣和碎屑鋯石(和造山學花崗岩),而Pangea的任期很少。大陸的匹配邊緣是被動邊緣形成的地方。這些大陸的邊緣可能會裂開。此時,海底蔓延成為驅動力。因此,被動邊緣是在超大型分裂期間出生的,在超大陸大會期間死​​亡。 Pangea的超大陸循環是使用或不存在這些實體來記錄超強的發展,任期和破裂的效率的一個很好的例子。在Pangea組裝時間內,被動邊緣在500至350 MA之間的急劇下降。 Pangea的任期標誌著336至275 MA期間被動邊緣數量較少,並且其分裂由被動邊緣的增加準確地表明。

在大陸和超強組裝過程中,造山帶可以形成。大陸塊上存在的造山帶分為三個不同的類別,對解釋地質體有影響。間質造山帶是海盆閉合的特徵。清晰的氨氣內活性指標含有縫合區中存在的蛇纖維和其他海洋材料。顱內造山帶作為推力帶出現,不包含任何海洋材料。然而,缺乏蛇纖維並不是氨氣內帶的強有力的證據,因為可以在氨氣內環境中擠出並侵蝕海洋物質。第三種造山帶是一個密閉的造山帶,是小盆地的閉合。超大陸的組裝將不得不顯示裂室內造山帶。但是,對造山帶的解釋可能很困難。

GondwanaLaurasia的碰撞發生在已故的古生代。通過這種碰撞,沿赤道創建了Variscan山脈。這個6000公里長的山脈通常在兩個部分中提到:已故石炭紀赫西尼山脈構成東部,西部被稱為阿巴拉契亞人,在早期的二疊紀中被抬高。 (藏族高原的存在像藏高原的存在在許多爭議中。)瓦里斯卡山脈的當地性使其對北半球和南半球的影響力都有影響。阿巴拉契亞人的抬高將極大地影響全球大氣循環。

超大氣候

大陸會嚴重影響地球的氣候,超越人具有更大,更普遍的影響。大陸改變了全球風向模式,控制海流路徑,並且比海洋具有更高的反照率。風是由山脈重定向的,反照率差異導致陸上風的變化。大陸室內較高的海拔高度會產生涼爽,乾燥的氣候,即大陸的現象。今天在歐亞大陸可見,搖滾記錄顯示了龐吉(Pangea)中部大陸的證據。

冰川

一詞冰川 - 詞是指在地球上長期冰川化的漫長發作。冰川對氣候有重大影響,尤其是通過海平面變化。大陸的位置和抬高的變化,古水平和海洋循環會影響冰川時代。大陸的裂谷與破裂之間存在著關聯,超強與冰川景色之間存在關聯。根據上面描述的前寒武紀超前的第一個模型,肯諾蘭德和羅迪尼亞的破裂分別與古元古代和新元古代熟悉的冰川類分別相關。相反,上述第二個解決方案表明,這些冰川與低大陸速度的周期相關,得出的結論是,構造和相應的火山活性下降是全球寒冷的間隔。在隨著區域隆升的時代的超級領域的積累過程中,冰川 - 似乎很少有很少的證據。但是,缺乏證據不允許得出這樣的結論:冰川段與超強的碰撞組裝無關。這可能只是保存偏見

奧陶紀晚期(〜458.4 mA)期間,岡瓦納的特殊配置可能允許同時發生冰川和高CO 2水平。但是,一些地質學家不同意,並認為目前溫度升高。這種增加可能受到岡瓦納在南極的運動的強烈影響,這可能阻止了漫長的積雪。儘管南極晚期的奧陶紀溫度可能已經凍結,但在密西西比州晚期(〜330.9 mA)的早期志留紀(〜443.8 mA)期間沒有冰蓋。可以通過這樣的理論達成共識,即當大陸的邊緣在極附近時,大陸雪可能會發生。因此,岡瓦納雖然位於南極,但沿海地區可能經歷了冰川。

沉澱

儘管很難預測季風循環期間的降水速率,但有證據表明,晚古生代晚期(〜251.9 MA)內部龐吉內內部有一個大的地形屏障。 SW-NE趨勢趨勢的阿巴拉契亞山脈山脈的可能性使該地區的季風循環可能與圍繞藏族高原圍繞的當今季風循環有關,眾所周知,這會積極影響歐洲境內季風時期的幅度。因此,人們有些預期,侏羅紀超大陸地區其他地區的較低地形會對降水的變化產生負面影響。超強的破裂可能影響了局部降水。當任何超大陸分解時,大陸陸地表面的降水徑流將增加,增加了矽酸鹽風化CO 2的消耗。

溫度

即使在古細菌期間,太陽輻射降低了30%,寒武紀-前寒武紀邊界降低了6%,但在整個前寒武紀中,地球只經歷了三個冰河時代。當模型僅限於一種氣候配置(通常是當前的)時,更有可能得出錯誤的結論。

大陸內部的冷冬季是由於輻射冷卻(更大)和來自大陸邊緣的熱傳輸的速率比。為了升高大陸室內溫度,必須增加熱傳輸速率,以使其大於輻射冷卻速率。通過氣候模型,大氣CO 2含量和海洋熱傳輸的改變不是相對有效的。

CO 2模型表明,在新生代晚期石炭紀-二疊紀冰川化中的值很低。儘管早期的古生代值要大得多(比今天高十多個)。這可能是由於前寒武紀超強分手後的海底擴散率很高,並且缺乏土地植物作為碳匯

在晚期的二疊紀期間,預計季節性的pangaean溫度會急劇變化。亞熱帶的夏季溫度比今天的溫度高6-10度,冬季中期的溫度低於攝氏-30攝氏度。超大陸內部的這些季節性變化受到大尺寸的Pangea的影響。而且,就像今天一樣,沿海地區的變化較小。

在侏羅紀期間,夏季溫度並沒有升高laurasia北部邊緣的零攝氏度,該北緣是Pangea的最北端(Pangea最南端的部分是Gondwana)。來自俄羅斯的冰石的冰塊是該北部邊界的指標。與當今歐亞大陸的當前溫度相比,侏羅紀被認為沿90度的東部古guers高約10攝氏度。

米蘭科維奇週期

在超大陸時期,許多關於米蘭科維奇週期的研究都集中在白堊紀中期。在當今的歐亞大陸上,米蘭科維奇週期的當前幅度可能反映在超大型潘吉亞的南半球和北半球。氣候建模表明,夏季波動在pangea上有14–16攝氏度的變化,在更新世期間,夏季波動在Pangea上的波動相似或略高於歐亞大陸的夏季溫度。預計在三疊紀和侏羅紀期間,最大的Milankovitch週期預計將處於中腹部。

代理

U – PB年齡為5,246個地球主要河流的一致性碎屑鋯石

花崗岩和碎屑鋯石在搖滾記錄中具有相似的外觀。它們的波動與前寒武紀超大陸週期相關。造山花崗岩的U – PB鋯石是最可靠的衰老決定因素之一。依靠花崗岩採購的鋯石存在一些問題,例如缺乏全球含量均勻的數據以及由於沉積覆蓋範圍或p鼠消耗而喪失了花崗岩鋯石。在花崗岩鋯石不足的地方,砂岩的碎屑鋯石出現並彌補了縫隙。這些碎屑鋯石取自現代河流及其排水盆地的沙子。海洋磁異常和古磁數據是用於重建大陸和超大陸地點的主要資源,回到大約150 mA。

超強和大氣氣體

板塊構造和大氣的化學成分(特別是溫室氣體)是地質時間尺度中最普遍的兩個因素。大陸漂移影響寒冷和溫暖的氣候發作。大氣循環和氣候受到大陸和大陸的位置和形成的強烈影響。因此,大陸漂移影響全球溫度。

古細胞氧氣水平可以忽略不計,今天它們的氧氣水平約為21%。人們認為,地球的氧含量在各個階段上升:六個或七個步驟與地球超強的發展非常緊密。

  1. 大洲碰撞
  2. 超級登陸形式
  3. 超級山的侵蝕
  4. 大量的礦物質和營養用水洗淨
  5. 海洋藻類生命的爆炸(部分來自著名的營養素)
  6. 光合作用期間產生的質量

理論上,地球上大氣氧含量增加的過程是從大陸 - 大陸碰撞開始的巨大陸地碰撞開始,因此可能是超大型山脈(超級山脈)。這些超級山將已經侵蝕,就像我們今天看到的那樣,包括在內的大量營養物質(包括鐵和磷)會衝入海洋。然後,海洋將富含光合生物所必需的營養,然後能夠呼吸大量的氧氣。造口和大氣氧含量之間存在明顯的直接關係。也有證據表明,與這些質量氧合事件的時機同時增加沉積物,這意味著在這些時候的有機碳和黃鐵礦更有可能將其埋在沉積物下,因此無法與游離氧氣反應。這維持了大氣中的氧氣增加。

在此期間, 2.65 GA的鉬同位素分餾量增加。這是暫時的,但支持大氣中的氧氣增加,因為鉬同位素需要游離氧氣才能分餾。在2.45到2.32 GA之間,發生了第二個氧合,它被稱為“大氧合事件”。許多證據支持此事件的存在,包括紅床的外觀2.3 GA (這意味著正在生產Fe 3+ ,並成為土壤中的重要組成部分)。第三個氧合階段約為1.8 ga ,用地層的消失表示。同位素研究的霓虹燈表明,鐵的形成通常來自大陸源,這意味著在大陸侵蝕期間必須運輸溶解的Fe和Fe 2+ 。大氣中的氧氣增加可防止FE轉運,因此缺乏鐵地層可能是由於氧氣增加所致。第四個氧合事件大約為0.6 GA,基於來自碳酸鹽相關硫酸鹽硫同位素的建模速率。這些模型提出的硫同位素的增加(接近兩倍)將需要增加深海的氧氣含量。在650至550 MA之間,海洋氧水平增加了三個增加,這是第五氧化階段。表明這一時期是氧合事件的原因之一是黑頁岩氧化還原敏感的的增加。第六次事件發生在360至260 Ma之間,並通過模型來鑑定出硫酸鹽34 s和13 c碳酸鹽中的平衡的偏移,而碳酸鹽的平衡受到大氣氧氣增加的強烈影響。

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