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科研人员识别出超大陆旋回中的巨大陆

时间:2021-04-15 23:05

目前,研究表明,过去的20亿年可能存在三个超大陆,分别是古元古代晚期的哥伦比亚超大陆、新元古代早期的罗迪尼亚超大陆和显生宙的潘吉亚超大陆。在新元古代,随着罗迪尼亚超大陆的裂解,一部分克拉通于5.2亿年前后在南半球形成冈瓦纳大陆。而冈瓦纳是否可以称为超大陆存在争议,有学者认为它仅是潘吉亚超大陆的一部分,也有学者认为其大小和广泛的造山作用可以被视作超大陆(图1)这一认知困惑暗示着对超大陆的理解存在一些不确定性。

数值模拟分析认为,地幔一阶结构degree-1包括一个下降流和一个上升流,下降流引导超大陆的聚合;地幔二阶结构degree-2包括两个上升流和一个环超大陆俯冲带即“俯冲腰带”,超大陆底部的上升流超级地幔柱和俯冲腰带诱导超大陆裂解图3A模拟结果表明,主宰超大陆旋回的这两种地幔结构能够同时存在图3B该研究初步推测,沿着二阶结构俯冲腰带和一阶结构下降流交叉的部位下降最为强烈,该处也是陆块具有最大俯冲速率的区域距欧拉极约90°巨大陆即形成于此。巨大陆形成后,由于反向流和巨大陆对下部地幔的绝热作用,使该处的下降流强度衰减,并与二阶结构腰带的其他部位形成下降流强度差,继而推动巨大陆沿腰带迁移。迁移的巨大陆与其他大陆碰撞,最终形成超大陆图3C照此推断,如果超大陆形成之前都伴随有巨大陆的形成,那么最老的超大陆则是从超级克拉通到巨大陆到超大陆演化而来。这一过程的动力驱使可能与现代板块构造的形成有关,可能暗示地幔结构的重组。

科研人员识别出超大陆旋回中的巨大陆(图1)

图1.潘吉亚超大陆和冈瓦纳巨大陆的古地理关系图

科研人员识别出超大陆旋回中的巨大陆(图2)

图2.古元古代以来的超大陆与巨大陆

科研人员识别出超大陆旋回中的巨大陆(图3)

图3.超大陆-巨大陆动力学:A、潘吉亚超大陆及欧亚巨大陆剪切波速图,B、地幔对流的两种结构模型以及在二者交叉区(下降流最强部位)形成的巨大陆,C、从巨大陆到超大陆的形成过程示意图

本文相关词条概念解析:

大陆

大陆一般是指面积大于格陵兰岛的陆地。地球上最大的大陆是欧亚大陆,最小的大陆是澳洲大陆。地球上共有5块大陆:欧亞大陆、非洲大陆、美洲大陆、南极洲大陆、澳洲大陆。在人们的日常生活当中,大陆有广义的大陆之分,指世界地理意义上的指称;也有狭义上的大陆之说,指称中国大陆。主要是政治意义上的表征。具体如下所说:1、地球表面高出海面,由陆壳组成的面积广大的陆地。地球上最大一级的地貌单元,约占地球表面面积的29%。地球上大陆有6块,按面积大小依次为亚欧大陆、非洲大陆、北美大陆、南美大陆、南极大陆和澳大利亚大陆。2、现在有时也相对港澳台指代中国的内陆地区。

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