Interested Article - Суперконтинентальный цикл

Суперконтинентальный цикл — интервал времени между последовательными объединениями всей суши планеты в единый континент . Наукой установлено, что земная кора постоянно переконфигурируется: её блоки движутся относительно друг друга, что приводит к перемещению, столкновению и распаду континентов. При этом точно неизвестно, меняется ли общее количество континентальной коры . Один суперконтинентальный цикл продолжается от 300 до 500 миллионов лет.

Циклы в теории

Коллизия континентов приводит к укрупнению континентов, в то время как рифтинг порождает новые (меньшие) континенты. Последний суперконтинент , Пангея , образовался 300 миллионов лет тому назад. Он сформировался из осколков предыдущего суперконтинента, Паннотии , существовавшей около 600 миллионов лет тому назад. До этого образование суперконтинентов происходило через нерегулярные промежутки времени. Например, суперконтинент, предшествовавший Паннотии, Родиния , существовал с 1100 до 750 млн лет тому назад, лишь на 150 миллионов лет предшествуя Паннотии. Предыдущий суперконтинент — Колумбия — существовал с 1,8 до 1,5 миллиарда лет тому назад . До этого теория предполагает существование ещё трёх суперконтинентов: Кенорланда с 2,7 до 2,1 миллиарда лет тому назад, Ура 3 миллиарда лет тому назад и Ваальбары от 3,6 до 2,8 миллиарда лет тому назад.

Методы исследования

Для исследований применяется анализ примесей минералов в древних алмазах . Результаты анализа показывают, что цикл формирования и дробления суперконтинентов начался примерно 3 миллиарда лет тому назад. Алмазы возрастом более 3,2 миллиарда лет содержат только хризолитовые добавки (хризолит встречается в мантии Земли , а в более поздних алмазах чаще встречаются эклогиты , что считается признаком попадания эклогита в алмазообразующие жидкости в процессе коллизии континентов .

Связь с циклом Уилсона

Гипотетический суперконтинентальный цикл является дополнением цикла Уилсона (назван в честь канадского геолога Д. Т. Уилсона ), который описывает периодическое образование и схлопывание океанов. Старейшему известному океанскому дну всего лишь 170 миллионов лет, в то время как старейшему участку континентальной земной коры — более 4 миллиардов лет, так что свидетельства континентальных циклов имеют куда более длительную историю.

Связь с уровнем моря

Известно, что уровень моря низок в те времена, когда континенты собираются вместе и повышается по мере их раздвижения. Например, уровень моря был низок во время образования Пангеи ( пермский период ) и Паннотии ( неопротерозой ), и достигал максимумов в ордовике и меловом периоде , когда континенты расходились. Это объясняется тем, что возраст литосферы под океанами играет важную роль в определении глубины океанов: океанское дно образуется в районах срединно-океанических хребтов . В процессе движения коры от хребтов происходит её охлаждение и усадка, которые приводят к утоньшению коры и увеличению её плотности, что в свою очередь ведёт к понижению океанского дна вдали от срединно-океанических хребтов .

С понижением уровня дна увеличивается объём океанских бассейнов и понижается уровень океанов. Напротив, молодая земная кора под океанами приводит к более мелким океанам и более высокому уровню моря, который в свою очередь приводит к затоплению большей части материков.

Эти связи «суперконтинент > старое дно океана > низкий уровень моря» и «многочисленные континенты > молодое дно океана > высокий уровень моря» усиливаются климатическими факторами:

Суперконтинент имеет континентальный климат , что повышает вероятность оледенения, которое дополнительно понижает уровень моря.
Многочисленные континенты имеют более морской климат и уровень моря дополнительно не понижается.

Связь с глобальной тектоникой

Суперконтинентальный цикл сопровождается изменениями в тектонике. Во время раздробления суперконтинента преобладает рифтинг; эта фаза сменяется фазой спокойного роста океанов; сменяющаяся в свою очередь фазой коллизии континентов, которая начинается со столкновения материков и цепочек островов и завершается столкновениями самих материков. По этому сценарию проходили события в палеозойском суперконтинентальном цикле и происходят сейчас, в мезозойско - кайнозойском цикле.

Примечания

Zhao, Guochun; Cawood, Peter A.; Wilde, Simon A.; Sun, M. Review of global 2.1–1.8 Ga orogens: implications for a pre-Rodinia supercontinent (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2002. — Vol. 59 , no. 1—4 . — P. 125—162 . — doi : . — Bibcode : .
Zhao, Guochun; Sun, M.; Wilde, Simon A.; Li, S.Z. A Paleo-Mesoproterozoic supercontinent: assembly, growth and breakup (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2004. — Vol. 67 , no. 1—2 . — P. 91—123 . — doi : .
Steven B. Shirey, Stephen H. Richardson. Start of the Wilson Cycle at 3 Ga Shown by Diamonds from Subcontinental Mantle (англ.) // Science . — 2011. — Vol. 333, no. 6041 . — P. 434–436. — doi : .
Parsons, Barry; Sclater, John G. An analysis of the variation of ocean floor bathymetry and heat flow with age (англ.) // (англ.) ( : journal. — American Geophysical Union. — Vol. 82 , no. B5 . — P. 802—827 . — Bibcode : .

Литература

Gurnis M. Large-scale mantle convection and the aggregation and dispersal of supercontinents (англ.) // Nature : journal. — 1988. — Vol. 332 , no. 6166 . — P. 695—699 . — doi : . — Bibcode : .
Murphy J. B., Nance R. D. (англ.) // Scientific American . — Springer Nature , 1992. — Vol. 266 , no. 4 . — P. 84—91 .
Nance R. D., Worsley T. R., Moody J. B. The supercontinent cycle (англ.) // Scientific American . — Springer Nature , 1988. — Vol. 259 , no. 1 . — P. 72—79 .
Божко Н. А. Суперконтинентальная цикличность в истории Земли. Вестн. Моск. Ун-та. Сер.4. Геология. 2009 N2. С. 13-27.