古特提斯海的萎缩引发对盘古大陆解体的再思考。
盘古大陆解体的相关研究是一项户外工作。
一项发表在2015年2月27日《地质学》上的新研究显示,科学家们对2亿年前的地壳运动进行了复核,结果表明,盘古大陆分裂的原因竟是古印度洋的收缩。这就表明,科学家们必须对盘古大陆分裂的机理进行重新研究。
一名未涉及这项研究的加拿大维多利亚大学地质学家斯蒂芬·约翰斯顿(Stephen Johnston)表示:“这意味着,原先我们对盘古大陆掌握的一切成果现在都变成悬而未决的了。”
大约3亿年前,几个主要的陆地板块挤压在一起,形成了盘古大陆(详见Science News 2012年6月18日在线版)。大约1亿年之后,盘古大陆开始分裂。科学家们一般认为,这是由于在北美洲与非洲的边界上,地壳内部会向外喷射出一些物质,将大陆硬生生地“撑开”,形成了大西洋。
由于地球的表面积和体积是不变的,所以如果在大西洋洋底形成了新的地壳,那么一定在某一个位置上做出相应的补偿。在那个位置上,地表的物质将会在俯冲带的带动下潜入地表深处,从而使板块的面积相应减少。
科学家提出了两个有可能发生地壳消亡的地点,一是古印度洋,二是太平洋。古印度洋便是特提斯海,随着早期的非洲大陆和欧亚大陆不断漂移,特提斯海发生收缩。而在东边,北美大陆的西边缘也可能将古太平洋无情“碾压”。
而如果要确定到底是哪个海洋的消亡弥补了大西洋的增长,是很困难的,这是因为地球是一个球体。如果你在平面地图上定点表示出地球两极,就势必意味着原本互相平行的两个区域出现扭曲。加拿大新斯科舍省哈利法克斯市能源部的地球科学家弗雷泽·科皮(Fraser Keppie)解释道,正是由于这些区域相互平行,所以容易形成板块“传送带”,它连接了板块的发育地带与消亡地带。由于大陆在地球上的移动属于圆周运动,所以科皮创造了一种圆形地图,它以南欧附近的一个定点为圆心,所有的大陆都像时钟指针一样围绕着这个定点旋转。
科皮注意到,无论是特提斯海板块下沉的边界,还是大西洋发育地区的裂隙,都在从圆心向外扩张。另一方面,沿着圆的外缘分布的古太平洋边界,则是与这二者相互垂直。因此科皮总结道,这种布局意味着,随着这些大陆绕着圆心旋转,大西洋的发育其实是与特提斯海的消亡有关,而并不是与古太平洋有关。
科皮指出,特提斯海并不仅仅是盘古大陆分裂的参与者,而是它背后真正的“始作俑者”。盘古大陆的分裂不是由于地壳内部的物质将其“撑开”的,而是被生生地“拉裂”开的。随着重力作用将特提斯海拉进俯冲带区域,它会在盘古大陆的亚欧大陆边缘区域猛地一拉。如果它的力量够大的话,就可能将整个大陆一分两半,使得非洲和北美洲从此分开,同时,在原先两个古陆挤压形成盘古大陆的缝合线位置会形成一个脆弱区。
图片权利和来源(IMAGE CREDIT):D.F. Keppie/Geology 2015
旋转理论 科学家提出,特提斯海的萎缩是盘古大陆解体的“助推剂”。通过肉眼就可以看出,所有大陆都是围绕着一个圆心进行旋转。大西洋的扩张方向与特提斯海的萎缩方向刚好是平行的,这说明大西洋洋底新产生的板块,弥补了特提斯海萎缩的部分。
科皮进一步表示,这个“拉裂”理论比现在普遍认可的理论更有说服力,因为原先的理论是建立在这样一个假设上:地壳喷射出新物质的位置刚好位于盘古大陆的其中一条缝合线处。当然这纯属巧合。
约翰斯顿补充道,对于这个新理论,科皮并没有最终决定权。但是他的预测,可以进一步被地质学家检验,比如只要在太平洋中寻找古断层就可以,这样就可以证明这里曾经发生过两个板块的挤压摩擦。