On hämmastav mõelda, et Maa, planeet, mida me iseenesestmõistetavaks peame ja arvame end teadvat, on oma tohutu ajaloo jooksul oma välimust mitu korda muutnud. Võib-olla olete kuulnud Pangeast, sellest tohutu suurest superkontinendist, mis sadu miljoneid aastaid tagasi ühendas peaaegu kogu maakera maismaa üheks plokiks.Kuid paljud inimesed ei tea, et superkontinentide ajalugu algas ammu enne Pangeat koos teiste hiiglaslike maismaamassiividega, mille nimed võivad meile tunduda võõrad, kuid mis mängisid olulist rolli planeedi geoloogilises ja bioloogilises arengus.
Sellel tuuril uurime Kuidas superkontinendid on aja jooksul moodustunud ja killustunud, mis nimed nad said, millal nad eksisteerisid ja miks nende mõistmine aitab meil mõista kliimat, elu arengut ja mandrite praegust välimust. Samuti uurime mõningaid teooriaid tuleviku kohta ja seda, kuidas tektooniliste plaatide liikumine jätkuvalt Maa ajalugu kujundab.
Mis on superkontinent ja miks need tekivad?
Mõiste "superkontinent" on geoloogias reserveeritud nendele maismaamassidele, mis koondavad endasse enamiku või kõik antud ajahetkel eksisteerivad kraatonid või mandrite südamikud. Need maismaakolossid on moodustunud tänu tektooniliste plaatide pidevale liikumisele, mis sadade miljonite aastate jooksul põhjustab mandrite fragmentide sulandumist ja sellele järgnevat eraldumist..
See nähtus, mis on osa niinimetatud superkontinentide tsüklist, viitab sellele, et Maa koor ei ole staatiline: Mandrid ühinevad iga paarisaja miljoni aasta tagant, saavutavad oma maksimaalse suuruse ja lagunevad seejärel uuesti, tekitades ookeane ja mäeahelikke.See pidev tsükkel pole mitte ainult määratlenud Maa geograafiat, vaid on olnud ka võtmetähtsusega kliima, bioloogilise mitmekesisuse ja loodusvarade jaotuse reguleerimisel.
Esimesed superkontinendid: Vaalbara ja Ur
Kui me läheme tagasi meie planeedi kõige kaugematesse aegadesse, siis me puutume kokku Vaalbara, mida peetakse esimeseks hüpoteetiliseks superkontinendiksSee ilmus arheia ajastul, umbes 3.800 miljonit aastat tagasija see püsis umbes 3.300 miljardi aasta taguse ajani. Selle olemasolu on tuletatud geokronoloogiliste ja paleomagnetiliste uuringute analüüsimise teel, mis on tuvastanud sarnasusi Kaapvaal Cratoni (Lõuna-Aafrika Vabariik) ja Pilbara Cratoni (Lääne-Austraalia) vahel, sellest ka nimi "Vaalbara".
Väga varsti pärast seda, Ur tekkis umbes 3.000 miljardit aastat tagasiKuigi see on ehk väiksem kui Austraalia, peetakse seda tänapäeva tähenduses üheks varaseimaks mandriks. Ur võis eksisteerida umbes 2.900 miljardit aastat tagasi ja sellel on kahetine tähtsus: see polnud mitte ainult arenenumate superkontinentide eelkäija, vaid näib olevat ka piisavalt stabiilne, et olla tunnistajaks Maa ajaloo järgmise suure tegija, Kenorlandi, sünnile.
Kenorland ja esimeste mandriblokkide konsolideerumine
Paar tagasi 2.700 miljardit aastat tagasi tekkis Kenorland mitmete kraatonide ühinemisestSee eelkäijatest palju suurem superkontinent hõlmab suure osa tolleaegsest maismaast. Selle peamisteks komponentideks olid Laurentia (tänapäeva Põhja-Ameerika ja Gröönimaa), Baltika, Karjala, Siber, Amazonase vihmamets, osa Lääne-Austraaliast ja mitmesugused Aafrika piirkonnad.
Kenorland killustus 2.500–2.100 miljardit aastat tagasi, protsessis, mis on seotud esimeste subduktsioonisündmuste ja intensiivse vulkaanilise aktiivsuse ilmnemisega, mis soodustas erinevate kivimite sisenemist teemantide moodustumise tsüklisse ja Maa atmosfääri muutumist, sealhulgas hapniku suurenemist.
Columbia (Nuna): mandritevahelise liidu uus tsükkel
Umbes 1.800 miljardit aastat tagasi tekkis Columbia, tuntud ka kui Nuna.See superkontinent oli Kenorlandi lagunemise järel sadade miljonite aastate jooksul eraldatud olnud maismaamassiivide ühinemise tulemus.
Columbia ühendab Laurentia, Baltikumi, Ukraina, Amazonase, Austraalia, Siberi ja teisi piirkondi, mis ulatub põhjast lõunasse ligi 13.000 XNUMX kilomeetrit. Columbia on eriti oluline, kuna see oli üks esimesi superkontinente, mille olemasolu on võimalik jälgida paleomagnetiliste ja geoloogiliste tõendite abil, kuigi selle täpne konfiguratsioon on endiselt vaieldav.
Rodinia: neoproterosoikumi ajastu esimene suurem superkontinent
Pärast Columbia lagunemist taasühinesid mandri massid ja moodustasid Rodinia, mis hakkas kogunema umbes 1.300 miljardit aastat tagasi ja eksisteeris umbes 750 miljonit aastat tagasiSelle teket seostatakse Grenville'i orogeniiga, mis on oluline tektooniline sündmus, mida on avastatud Ameerika, Euroopa, India ja teiste piirkondade tänapäevastes kivimites.
Rodinia oli ilmselt esimene, kes grupeeris peaaegu kõik tänapäeval teadaolevad mandrid, kuigi selle konfiguratsioon on endiselt uurimise objekt. Arvatakse, et see asus suures osas ekvaatorist lõunas ja võis teatud etappidel olla kaetud liustikega.Oma eksistentsi viimases etapis killustasid intensiivsed vulkaanilised protsessid ja tektoonilised murrud selle mitmeks plokiks, sealhulgas Proto-Laurasia, Kongo Kraton ja Proto-Gondwana.
Rodinia lagunemine tähistas oluliste klimaatiliste ja bioloogiliste muutuste algust planeedil. See faas on seotud hapnikurikka atmosfääri tekke ja esimese suure bioloogilise mitmekesisuse buumiga.
Pannotia: tänapäeva mandrite lühiajaline "vanaisa"
Üks vähemtuntud, kuid mitte vähem tähtsamaid superkontinente on Pannotia, mis eksisteeris umbes 625–550 miljonit aastat tagasi, vahetult enne Pangea teket. Selle nimi tuleb kreeka keelest ja tähendab "kogu maa". Pannotia tekkis pärast Rodinia fragmentide taasühinemist ja elas suhteliselt lühikest, kuid dramaatilist elu.
Pannotia geomeetria on ebakindel, kuigi on üldtunnustatud, et Sellel oli sarnane konfiguratsioon hilisema Pangeaga, kus Põhja-Ameerika oli ühendatud Lõuna-Ameerikaga ning Euroopa ja Aasia Põhja-Ameerika põhjaservaga.Umbes 550 miljonit aastat tagasi hakkas Pannotia lagunema, pannes aluse sellele, millest sai hiljem Kambriumi plahvatus: üks olulisemaid evolutsioonilisi sündmusi Maal, mille käigus tekkis enamik peamistest loomade hõimkondadest. Pannotia killustumine viis liikide kiire mitmekesistumiseni ja uute ookeanide, näiteks Panthalassa ja varajase Tethys, tekkimiseni.
Gondwana, Lauraasia ja tee Pangeasse
Järgmise paarisaja miljoni aasta jooksul Pannotia lagunemisest tekkinud mandrid jätkasid liikumist, ühinemist ja eraldumist.Tekkisid mandrilised üksused nagu Gondwana, mis hakkasid moodustuma umbes 600 miljonit aastat tagasi ning hõlmasid Lõuna-Ameerikat, Aafrikat, Indiat, Austraaliat ja Antarktikat. Gondwanal oli kliima evolutsioonis oluline roll, kuna selle liikumine lõunasse vallandas rea suuri jääaegu.
Samal ajal eraldusid Gondwanast mandriblokid nagu Siber, Laurentia ja Baltika ning hakkasid liikuma vastassuunas. Sel ajal tekkisid uued ookeanid ja mered, näiteks Reika meri ja algeline Atlandi ookean.
Pangea: "superkontinent" par excellence
Lõpuks, umbes 335 miljonit aastat tagasi ühinesid kõik planeedi suuremad maismaamassiivid uuesti, moodustades Pangea.See superkontinent, mille nimi tähendab „kogu Maad“, eksisteeris paleosoikumi lõpust mesosoikumi alguseni. Oma õitseajal Pangeat ümbritses tohutu ookean nimega Panthalassa, samas kui Tethys meri oli lõksus selle sees..
Pangea olemasolul oli sügav mõju kliimale, bioloogiale ja Maa evolutsioonile. Loomade elu õitses ja mitmekesistus ning dinosaurused kõndisid üle selle avarate tasandike.Kuid Pangea tekitas oma sisemuses ka ulatuslikke kõrbe- ja kuivaid alasid, kuna saar oli suur ja ookeanilist niiskust oli raske ligi saada.
Pangea lagunemine algas umbes 175–200 miljonit aastat tagasi. tektooniliste plaatide liikumise tõttu. See protsess andis aluse kahele suurele mandrimüstile: põhjas Lauraasia (tänapäeva Põhja-Ameerika, Euroopa ja Aasia) ja lõunas Gondwana, mida eraldab Tethys meri. Eraldumisprotsess jätkus aja jooksul, mille tulemusel tekkisid mandrid, mida me tänapäeval tunneme.
Superkontinentide tsükkel ja tektoonika roll
Miks superkontinendid tekivad ja seejärel lagunevad? Vastus peitub superkontinendi tsüklis, mida tuntakse ka Wilsoni tsüklina.Mandriline maakoor toimib vahevöö kuumuse eest isolaatorina, mis viib soojusenergia akumuleerumiseni superkontinendi alla. Kui kuumus on piisav, tekivad tohutud kuuma kivimi pilved, mis lõpuks põhjustavad selle lagunemise.
Lisaks hõlmab laamtektoonika pidevat liikumist: mandrite lõhede avanemist, uue ookeanilise maakoore teket ja laamade subduktsiooni servades. Need protsessid ei ole sünkroniseeritud; samal ajal kui üks superkontinent killustub, astutakse juba samme teise tulevase moodustumiseks.See on tsükkel, mis on iseloomustanud planeedi tektoonilist, klimaatilist ja bioloogilist evolutsiooni.
Mõju kliimale, elule ja maastikule
Superkontinentide kokkupanekul ja lagunemisel on olnud kaugeleulatuv mõju globaalsele keskkonnale. Iga superkontinent loob uusi ookeani- ja atmosfääriringluse mustreid, muudab merepinna taset ning tekitab jääaja või soojenemise episoode.Näiteks Pangea ja Pannotia tekkimise ajal oli merevee tase madal, mandrite hajumise perioodidel aga tõusis.
Bioloogia valdkonnas Nende hiiglaste killustumine võimaldas liikide isoleerimist ja uute elupaikade loomist, soodustades elu plahvatuslikku kasvu ja mitmekesistamist.Rodinia, Pannotia ja hiljem Pangea eraldumine oli tihedalt seotud väljasuremissündmuste ja sellele järgnenud evolutsioonilise kiirgusega.
Teooriad ja arutelud superkontinentide olemasolu ja kronoloogia üle
Eel-Pangaeani superkontinentide täpne rekonstrueerimine on endiselt teaduslik väljakutse. Paleomagnetilised, geokronoloogilised ja litoloogilised tõendid koos kraatoonide ja orogeenide uuringutega on võimaldanud edusamme, kuigi mõnede superkontinentide täpne konfiguratsioon, kestus ja suurus on endiselt ebakindlad..
Näiteks on lahkarvamusi selle üle, kas superkontinentide tsüklid eksisteerisid enne 600 miljonit aastat tagasi. Mõned teooriad väidavad, et mandriline maakoor püsis pikka aega ühtse massina, teised aga, et see moodustus ja killustus järjestikku Vaalbarast Columbiani. Vaatamata neile erinevustele Enamik eksperte on ühel meelel selliste sündmuste nagu Grenville'i orogenias ja arheiliste kraatoonide tekkimise fundamentaalses rollis Maa iidse ajaloo rekonstrueerimisel..
Tulevik: kas superkontinent moodustub uuesti?
Tektooniliste plaatide liikumine jätkub tänapäeval. Teadlased ennustavad, et tulevikus, umbes 200–250 miljoni aasta jooksul, taasühinevad praegused mandrid, mille tulemusel tekib uus superkontinent.Sellele järgmisele kolossile on juba nimed pakutud: Amasia, Pangea Proxima või Neopangaea, olenevalt konfiguratsioonist ja vaadeldavast geoloogilisest mudelist.
See tulevane liit muudab radikaalselt kliimat, bioloogilist mitmekesisust ning mandrite ja ookeanide jaotust. Kõige laiemalt aktsepteeritud hüpotees viitab sellele, et Põhja-Ameerika võiks Aasiaga ühineda, samal ajal kui Austraalia ja Antarktika nihkuksid kirdesse, sulgedes praeguse Vaikse ookeani.Atlandi ookean omakorda võib saada planeedi uueks domineerivaks ookeaniks.
Superkontinendid ja popkultuur
Pangea on kahtlemata kõige kuulsam superkontinent ja see, mis on kollektiivset kujutlusvõimet kõige sügavamalt imbunud. Kaartidest ja digitaalsetest rekonstruktsioonidest kuni dokumentaalfilmide ja ulmeromaanideni on pilt mandritest, mis sobivad kokku nagu pusletükid, paelunud miljoneid inimesi.See arusaam tuletab meile meelde, et Maa on pidevas muutumises ning geoloogia ajalugu on sama pidevalt muutuv ja ootamatu kui elu ise.
Mineviku tohutud superkontinendid aitavad meil mõista olevikku ja ette kujutada tulevikku, sidudes otseselt elu evolutsiooni ja meie planeedi kujunduse.
Vaalbará, Uri, Kenorlandi, Columbia, Rodinia, Pannotia, Gondwana ja Pangea kronoloogia läbivaatamine võimaldab meil näha kuidas Maa on oma välimust ikka ja jälle muutnud, tsüklite kestusega sadu miljoneid aastaidNeed liikumised on vastutanud ookeanide, mäeahelike, kõrbete ja džunglite ilmumise ja kadumise eest ning lisaks on need põhjustanud tohutut kiirgust ja bioloogilist väljasuremist, mis selgitavad praegust liikide mitmekesisust.
Superkontinentide uurimine ulatub kaugemale lihtsast ajaloolisest uudishimust: See näitab meile looduse tohutut muutustevõimet ja geoloogiliste protsesside mõistmise olulisust tulevaste väljakutsete ennetamiseks.Teadmine, kust me geoloogiliselt pärit oleme, on parim viis mõista, et meie kodu, planeet Maa, on dünaamiline ja põnev süsteem, kus miski ei püsi kaua muutumatuna.