
4.1億年前,地幔柱將一片巨大的海洋撕裂到現在的蒙古西北部 。(圖片來源:Halstenbach/Getty Images)
據美國生活科學網站(Stephanie Pappas):4億多年前,來自地幔的熱巖石上升流撕裂了蒙古的地殼,形成了一個存活了1.15億年的海洋 。
這片海洋的地質歷史可以幫助研究人員了解威爾遜旋回,或者超級大陸分裂和聚集的過程 。研究合著者、馬德里西班牙國家研究委員會的地球科學家Daniel Pastor Galán說,這些都是緩慢而廣泛的過程,每年的進展不到一英寸 。
Galán牧師在接受《現場科學》采訪時表示:“它告訴我們,地球上的過程不太容易理解 , 也不太容易看到 。” 。
地球科學家可以相當準確地重建2.5億年前最后一塊超級大陸盤古大陸的解體 。但在此之前,很難準確地模擬地幔和地殼是如何相互作用的 。
在一項新的研究中,研究人員對蒙古西北部泥盆紀(4.19億至3.59億年前)的火山巖很感興趣 。
泥盆紀是“魚類時代” , 魚類主宰海洋,植物開始在陸地上傳播 。當時,有兩個主要大陸,勞倫大陸和岡瓦納大陸,以及一長串最終成為現在亞洲的微大陸 。這些微大陸逐漸相互碰撞 , 并在一個稱為吸積的過程中融合 。

當地球上存在岡瓦納大陸和勞拉西亞大陸這兩個主要大陸時 , 海洋就已經存在了 。(圖片來源:TarikVision/Shutterstock)
2019年,研究人員開始在蒙古西北部進行實地調查,研究古代巖層的年齡和化學成分 。他們發現,大約4.1億至4.15億年前,一個名為蒙古-鄂霍次克洋的海洋在該地區開辟 。伴隨這一裂谷的火山巖的化學成分揭示了地幔羽流的存在——一股特別熱、有浮力的地幔巖流 。
“地幔羽流通常參與威爾遜旋回的第一階段:大陸的分裂和海洋的開放,如大西洋,”該研究的主要作者、中國科學院地質學和地球物理學教授朱明帥告訴《生活科學》 。
在許多情況下,這種情況發生在一塊堅實的大陸中間,將其撕裂 。然而,在這種情況下,地質情況特別復雜,因為羽流正在撕裂之前通過吸積聚集在一起的地殼 。朱說,吸積的微大陸之間的薄弱點,加上羽狀物,可能有助于海洋的形成 。研究人員于5月16日在《地球物理研究快報》雜志上發表了他們的發現 。
Galán牧師說,海洋在打開的同一個地方閉合 , 這是海洋生命周期中的一種常見模式,但研究人員在這項研究中只觀察了海洋打開的快照 。
Galán牧師說:“一件好事是,一個熱點相對穩定,所以它們在同一個地方持續了數百萬年 。” 。當地殼中的大陸在地幔熱點上移動時,熱點留下了火山巖和一種明顯的化學物質;他說,這有助于研究人員追蹤數千年來板塊的運動 。
Galán牧師說,亞洲不再生長新的微大陸 , 但蒙古-鄂霍次克洋的形成可能與今天在紅海看到的情況相似,那里的地殼每年以約0.4英寸(1厘米)的速度擴張 。據《Eos》雜志報道 , 紅海是一個更大的大陸裂谷的一部分,該裂谷可能在數千萬年內在東非形成一個全新的海洋 , 盡管地質學家還不知道其他大陸力量是否會阻止該海洋完全開放 。
朱和他的同事現在計劃利用他們的數據制作計算機模型,更好地描述古泥盆紀海洋的復雜構造 。
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