地球的下一个超大陆会是什么样? 新研究提供了线索

2021-01-23 04:03:39

从哥伦比亚到罗迪尼亚再到Pangaea,地球已经看到了一些超大陆在其远古时代来来往往。现在,研究人员认为这些巨大的陆块以规则的周期形成,大约每6亿年形成一次。他们甚至预测了下一个超大陆将在何时何地形成,这是由我们星球热幔中蠕动的岩石驱动的。

哈佛大学的地质学家和超大陆专家保罗·霍夫曼说:“这不是一个完全令人惊讶的想法,但是我喜欢它的组合方式。”

各大洲坐在构造板上,这些板块漂浮在地幔上。地幔的作用就像沸腾的水:地球的熔融核加热地幔底部的岩石,使其缓慢上升。同时,地壳的冷却板在俯冲带下沉到地幔底部。这种循环流被称为地幔对流,在数百万年的时间里,它推动了大陆板块的运动,并偶尔将它们组装成超大陆。

为了进一步了解地球的超大陆循环,中国科学院的地质学家罗斯·米切尔(Ross Mitchell)和他的同事们专注于小于整个超大陆的“超大陆”。这样的大洲就是冈瓦纳,它成立于大约5.2亿年前,并在2亿年后导致了Pangea的成立。

为了研究冈瓦纳如何成为Pangaea,研究人员根据化石和其他深层记录随时间绘制了大陆板块图。他们研究了这些大陆的位置与地幔流动模型之间的关系,以及古代上涌和下涌的预期位置。

他们发现各大洲倾向于向俯冲带“下坡”移动,在俯冲带地幔岩石正在冷却并下沉。他说,米切尔称这些区域为“俯冲带”,因为太厚以致无法俯冲的大陆板块到达那里并“被卡住”。该团队在2020年11月的《地质学》(Geology)中报道说,它们只能沿着该腰带横向移动并收集更多的大洲,这一过程被视为冈瓦纳成为了Pangaea。

他们的模型还预测了地球的下一步发展。当Pangea在1.75亿年前破裂时,它导致了火环的形成,这是太平洋沿岸的一系列俯冲带,为火山和地震提供了燃料。几个大洲已经合并在一起,形成了当前的大洲欧亚大陆,并且与我们时代的俯冲带火环相撞。米切尔说,随着欧亚大陆沿着火环横向移动,它最终将与美洲相撞,在未来的五千万到两亿年内形成一个新的超大陆。

地质学家将这个下一个超大陆称为“阿马西亚”。 尽管人们对Amasia的最终结局有很多争论,但Mitchell的模型表明,它可能是两极的,以今天的北冰洋为中心。 俄亥俄大学的地质学家,超大陆演化专家达米安·南斯(Damian Nance)说:“我们可以看到地球的进化存在一种节奏。” 他说,“关于米切尔是否已经解决了确切的节奏,尚无定论”,但“钟摆正在朝着(他的)模型发展。”