超大陆聚散的环境效应

作者：赵国春; 韩以贵; 李建华; 姚金龙; 刘潜; 张东海; 王潮; 唐卿; **; 尹常青; 张国伟

来源：地质学报, 2022, 96(9): 3120-3127.

DOI：10.3969/j.issn.0001-5717.2022.09.010

• 超大陆
• 聚合
• 裂解
• 水圈
• 大气圈
• 生物圈
• 环境
• 地幔柱

超大陆(Supercontinent)是在地球演化某一阶段所形成的几乎包含当时所有陆块的一个大陆.超大陆的聚合是通过全球性碰撞造山事件来完成的,而超大陆的裂解往往是超级地幔柱作用的结果.因此,超大陆的聚合与裂解事件势必对地球的水圈、大气圈和生物圈产生重要影响,进而影响地球的宜居环境.在超大陆聚合过程中,大陆深俯冲会导致大陆总体面积的减少和大洋面积的增加,从而导致全球海平面的下降;另一方面,在超大陆的聚合期间,地幔岩浆喷发至地表的机会明显减少,通过火山射气进入大气圈中的CO2含量会急剧降低,从而形成极端寒冷干燥的冰室(Icehouse)气候,冰碛岩在低纬度地区广泛出现,不利于生物生存,或导致生物大量灭绝.相反,在超大陆裂解期间,大陆地壳会遭受拉伸减薄,大陆面积相对增加,大洋面积减少,海平面上升;另外,导致超大陆裂解的超级地幔柱所喷发的巨量玄武岩会导致洋壳加厚,也会导致海平面的上升;此外,超级地幔柱巨量玄武质岩浆的喷发会导致大气中CO2浓度的增加,形成温暖潮湿性的气候(Greenhouse),有利于生命复苏或大爆发.然而,目前有关超大陆聚散的环境效应研究还处于初步阶段,而且主要局限于Pangea超大陆聚散对水圈、大气圈和生物圈的影响研究,一些研究结论的可靠性也有待于通过对Rodinia和Columbia/Nuna等更古老的超大陆聚散的研究结果加以证实.

• 单位
  中国地质科学院地质力学研究所; 中山大学; 大陆动力学国家重点实验室; 西北大学