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在乌尔时代

探索从乌尔到盘古大陆的迷人大陆历史,地质学家约翰·罗杰斯揭示了古代克拉通的秘密。

作者:Carl Zimmer
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地质学家们长期以来一直在穿越时间的跳房子游戏。1912年,阿尔弗雷德·魏格纳声称,在被称为盘古大陆(希腊语意为“全地球”)的单一巨型超大陆解体后,大陆才达到了它们目前的位置。到20世纪80年代,已有足够的岩石被敲击和切割,证实了魏格纳的理论,甚至绘制了这张2亿年前的陆地的地图。这一成功启发了推测性的地质学家们进一步回溯时间,并提出盘古大陆是由另一块超大陆的碎片组成的。他们将这块更古老的陆地命名为罗迪尼亚(俄语意为“祖国”),并声称它在5亿多年前就已经解体了。近年来,研究表明罗迪尼亚是真实存在的。

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但去年,北卡罗来纳大学的地质学家约翰·罗杰斯(John Rogers)发表了一篇直截了当的论文《过去三十亿年的大陆历史》,几乎完全离开了游戏场地。

罗杰斯在印度南部工作时,首次萌生了撰写他推测性史诗的灵感。那里的岩石属于克拉通,即大陆的古老核心,而且确实非常古老——大约30亿年前。最近,一些其他的克拉通首次得到了准确的测年,罗杰斯注意到一个令人费解的现象:当南印度是盘古大陆的一部分时,它周围的所有克拉通也都已有30亿年的历史。他认为这是一个不太可能的巧合。他说:“你可以做任何统计游戏,但你不能把这些克拉通混在一起,然后把所有30亿年前的克拉通放在同一个地方。这就像发出电子邮件说:‘所有30亿年前的克拉通,请到某某地点报到。’”相反,罗杰斯认为这些克拉通一直作为一个单一的、30亿年前的大陆聚集在一起,这是地球上的第一个大陆。他称之为乌尔(Ur)。

结果发现,其他克拉通也按年龄聚集在一起,这让罗杰斯怀疑是否还有其他一些大陆在乌尔之后形成。一段出乎意料地简单的地质漂移历史开始逐渐显现。罗杰斯说:“最后,我只是说,‘好吧,那就大胆地说出来,让大家来评判吧。’”

他声称,乌尔独自漂移了5亿年,它的火山喷发岩浆,偶尔与分散的小克拉通碰撞,缓慢生长。与此同时,地球地壳的其他部分也在增厚和冷却,到了25亿年前,出现了一个新的大陆,罗杰斯称之为北极大陆(Arctica),由加拿大、格陵兰和西伯利亚的大部分地区组成。然后,在20亿年前,又出现了两个大陆:波罗的海大陆(Baltica),代表西欧的大部分地区,以及大西洋大陆(Atlantica),由南美洲东部和非洲西部组成。

大陆的第一次大聚会发生在15亿年前,当时波罗的海大陆和北极大陆碰撞,形成了一个名为尼娜(Nena)的陆块。下一次碰撞发生在10亿年前,当时乌尔和大西洋大陆冲入尼娜,形成了超大陆罗迪尼亚。它存在了3亿年,然后再次分裂成乌尔、大西洋大陆和尼娜,这些陆块继续吸收分散的克拉通和新的地壳。盘古大陆形成然后又分裂。只有到那时,原始克拉通内部才形成了裂谷,将现今的大陆分散到海洋中。

乌尔大陆在经历了近30亿年的生存后,如何在盘古大陆分裂过程中被撕裂,以至于它的残骸今天在南非、马达加斯加、印度南部和澳大利亚被发现?这只是其他地质学家对罗杰斯假说提出的一系列问题之一,该假说距离被证实还有很长的路要走。然而,任何地质学家敢于构建这样的历史本身就是某种意义上的里程碑。这意味着下一个“跳房子者”已经无处可去了。

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