根据一项由中国科学家领导的国际研究团队的最新发现,埋藏在现代大洲部分地区深层的地下,是一块已远古消失的古老巨大陆块的碎片。
这项发表在经同行评审的期刊《Science Advances》上的研究揭示,盖尔瓦纳(Gondwana)——约5亿年前主宰地球的大陆,比之前认为的要大得多。
这项发现还揭示了盖尔瓦纳相关的地质活动如何为寒武纪生命爆盛创造了有利条件。
该研究由中国地质科学院研究人员、澳大利亚的克蒂大学(Curtin University)和位于中国东部的浙江实验室(Zhejiang Lab)共同完成。
北京大学地质学家王超(未参与本研究)表示:“这次发现‘实质性地修订了盖尔瓦纳大陆的空间范围’。”
王超说:“盖尔瓦纳的规模之宏阔令人难以置信,它代表着地球地质史上的另一块真正的超大陆。”
他补充道,盖尔瓦纳沿边的大规模俯冲和火山活动可能改变了全球气候和海洋环境,为寒武纪生命爆盛创造了有利条件。
“这项研究为重新思考地球早期大陆的布局提供了关键依据,并从新的角度展示了深地内部活动如何影响表层环境,最终影响生命的进化。”埃迪卡拉-寒武纪转折时期(约5亿5千万至5亿年前)是地球历史上最神秘的转折点之一。在这一时期,地球在多个层次上经历了深刻的动荡,为寒武纪生命爆盛奠定了基础。
科学家们通常将这种全球性的扰动归因于“超大陆周期”——即地球大陆 crust 的聚合与分散,这一过程主导着地幔对流、海平面和大气化学变化。
当时,冈瓦纳大陆是主要的超大陆候选者。然而,之前的重建研究表明,它占当时地球总大陆 crust 的约64%。这低于传统上确定为“超大陆”所需的75%门槛。
因此,地质学家们难以运用周期理论来解释当时正在发生的 dramatic 全球变化。这项新的研究有助于解决这一不匹配问题。
数百万年间,冈瓦纳原 crust 的碎片被撕离、漂移,最终深埋在更年轻的地层之下。
为了找到这些残余部分,这支联合团队实际上对地球深部 crust 进行了一次“CT扫描”。
他们采用了一种称为 neodymium 同位素映射的地球化学指纹技术,利用包含25,346个火成岩样品的庞大数据库,将古老的化学签名追溯到其起源。
通过对深部 crust 的绘制,这项研究揭示了冈瓦纳比之前认为的更为广阔,涵盖了至少80%的地球大陆陆地面积。
该团队将这个重新衡量后的巨大大陆命名为“Greater Gondwana”,从而确立了其超大陆地位。
“更重要的是,这一超大陆的装配和破坏高峰完美地 coincides 了5亿年前发生的 profound 全球动荡,”主要作者王涛告诉大陆中国媒体。
这一精确的时间匹配进一步证实了 Greater Gondwana 作为推动这些 monumental 变化的主要动力的作用,王涛表示,他来自中国地质科学院。