哥伦比亚大陆
哥伦比亚大陆（Columbia supercontinent，或称为Nuna、Hudsonland）是地球历史上最古老的几个超大陆。2002年由约翰·罗杰斯和Santosh Madhava Warrier 提出[1]。一般认为哥伦比亚大陆存在于古元古代的15到18亿年前。该大陆由许多后来形成劳伦大陆、波罗地大陆、乌克兰地盾、亚马逊克拉通、澳洲大陆，可能还包含西伯利亚大陆、华北陆块、喀拉哈里克拉通的许多原始克拉通组成。哥伦比亚大陆目前是依照古地磁学资料证明其存在[2]。
面积与位置
[编辑]哥伦比亚大陆预测从北到南跨越12900公里，从东到西最宽处4800公里。今日印度东岸与北美洲西岸相连，而澳洲大陆南部与今日加拿大西部相连。南美洲因为旋转的关系，今日巴西的西缘和北美洲东部排在一起，形成了延伸至今日斯堪的地纳维亚的大陆边缘（Continental margin）[3]。
形成
[编辑]哥伦比亚大陆一般认为是20亿到18亿年前因为造山运动形成，当时地球上几乎所有的陆地都组成该大陆[4]。南美与西非的克拉通在21到20亿年前的泛亚马逊和俄波里安造山运动中合并。非洲南部的卡普瓦克拉通和津巴布韦克拉通在约20亿年前沿着林波波带（Limpopo Belt）合并。劳伦大陆的克拉通岩石区则在19亿年前的泛哈德逊、佩尼奥克、托尔森－瑟隆、沃普梅、昂加瓦、托恩盖特和Nagssugtoqidain造山运动中缝合；包含伏尔加-乌拉尔克拉通、科拉克拉通、卡累利阿克拉通、萨尔马提亚克拉通（乌克兰）的波罗地大陆（东欧）在19到18亿年前的科拉－卡累利阿、瑞典－芬兰、沃利尼－中俄罗斯、帕切耳马造山运动中合并。西伯利亚的阿拿巴克拉通和阿尔丹克拉通在19到18亿年前的阿基特坎与中阿尔丹造山运动中连在一起。东南极克拉通和未知的陆块在横贯南极山脉造山运动中连结。印度南部和北部在印度次大陆中央构造带结合。华北陆块的东部和西部在18.5亿年前的泛华北造山运动中形成。
组成哥伦比亚大陆的最后运动在18亿年前。哥伦比亚大陆存在相当久（18到13亿年）。靠着沉积作用的隐没带相关成长发生在大陆边缘，在18到13亿年前形成了沿着今日北美南缘、格陵兰和波罗地大陆的火成岩带；这包含了在北美洲地区18到17亿年前的亚瓦派、中央平原与Makkovikian带，17到16亿年前的马扎察尔与拉布拉多带，15到13亿年前的圣佛朗索瓦与斯帕温纳带，以及13到12亿年前的Elzevirian带；18到17亿年前格陵兰的凯蒂利德带；在波罗地大陆18到17亿年前的泛斯堪的纳维亚火成岩带，17到16亿年前的Kongsberggian-Gothian带，以及15到13亿年前的西南瑞典花岗岩带。其他克拉通岩石区也同样发生了边缘增长的状况。在南美洲，18到13亿年前在亚马逊克拉通西缘发生，形成今日里奥内格罗、佐雷那、朗多尼亚带。在澳洲则是于18到15亿年前在北澳洲克拉通的东缘和南缘与高勒克拉通的东缘形成阿伦塔、伊莎山、乔治城、柯恩与布洛肯山带。在中国则是在18到14亿年前沿着华北陆块形成了熊耳群火山岩带。
分裂
[编辑]哥伦比亚大陆于16亿年前开始分裂。相关的大陆漂移有沿着劳伦大陆西缘（荷贝尔特—普尔瑟尔超群）、印度东部（默哈讷迪与哥达瓦里）、波罗地大陆南缘（泰勒马克超群）、西伯利亚东南缘（里菲超群）、南非东北缘（喀拉哈里铜矿带）与华北陆块北缘（渣尔泰－白云鄂博带）[5]。
哥伦比亚大陆分裂原因一般认为是非造山的岩浆活动相当普遍，在北美洲、波罗地大陆、亚马逊克拉通和华北陆块形成斜长岩－微纹长辉二长岩－紫苏花岗岩－花岗岩组，直到大约13到12亿年前哥伦比亚大陆分裂为止。大约12.7亿年前的马更些岩脉群和12.4亿年前的索德柏立镁铁质岩脉群在即将分裂时形成。
分裂的各陆块则在约5亿年后形成罗迪尼亚大陆。
构成
[编辑]一开始罗杰斯和 Santosh 在 2002年提出哥伦比亚大陆的构成是非洲南部、马达加斯加、印度、澳洲大陆和南极洲与北美洲西缘连接：而格陵兰、波罗地大陆（北欧）和西伯利亚则和北美洲的北缘连接；而南美洲则是和非洲西部对接。同年（2002年）赵国春等人提出另一种哥伦比亚大陆配置的假设[4]；在赵的学说中，波罗地大陆与西伯利亚大陆是和劳伦大陆（北美克拉通）相符合；而南美洲是和非洲西部符合，类似罗杰斯和 Santosh 提出的假设；至于印度、东南极和澳洲大陆则和劳伦大陆相符合，这类似于罗迪尼亚大陆的状况。这些配置是基于现有的21至18亿年前造山带和太古代克拉通地质的地质重建 ；尤其是南美洲和非洲西部之间、澳洲西部和非洲南部之间、劳伦大陆和波罗地大陆之间、西伯利亚大陆和劳伦大陆之间、劳伦大陆和澳洲中部之间、东南极和劳伦大陆之间、以及华北陆块和印度之间[4][5]。在这些重建中，波罗地大陆与西伯利亚大陆和劳伦大陆符合、以及非洲南部与南美洲相符合、澳洲西部和非洲南部相符合的假设也和古地磁资料符合[2][6]。赵国春等人因“华北克拉通早元古代拼合与Columbia超大陆形成”研究取得重要进展，获2014年度国家自然科学奖二等奖。[7]2008年时北京大学教授侯贵廷也提出了哥伦比亚大陆配置的假设[8][9][10]。
参见
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ Rogers, J.J.W. and Santosh, M., 2002, Configuration of Columbia, a Mesoproterozoic supercontinent. Gondwana Research, v. 5, pp. 5-22
- ^ 2.0 2.1 Pesonen, Lauri J.; J. Salminen , F. Donadini and S. Mertanen. Paleomagnetic Configuration of Continents During the Proterozoic (PDF). November 2004 [2006-03-11]. （原始内容存档 (PDF)于2006-06-25）.
- ^ New Supercontinent Dubbed Columbia Once Ruled Earth. SpaceDaily. 2002-04-18 [2006-03-11]. （原始内容存档于2020-07-04）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 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. Earth-Science Reviews, v. 59, p. 125-162. November 2002.
- ^ 5.0 5.1 Zhao, Guochun; Sun, M.; Wilde, Simon A.; Li, S.Z. A Paleo-Mesoproterozoic supercontinent: assembly, growth and breakup. Earth-Science Reviews, v. 67, p. 91-123. November 2004.
- ^ Bispo-Santos, Franklin; Manoel S. D’Agrella-Filho; Igor I.G. Pacca; Liliane Janikian; Ricardo I.F. Trindade; Sten-Ake Elming; Jesué A. Silva; Márcia A.S. Barros; Francisco E.C. Pinho. Columbia revisited: Paleomagnetic results from the 1790 Ma colider volcanics (SW Amazonian Craton, Brazil) Precambrian Research, v. 164, p. 40–49–162. June 2008.
- ^ 香港大学赵国春教授、孙敏教授与中国海洋大学李三忠教授获国家自然科学奖二等奖 日期：2015-3-4. [2017-02-01]. （原始内容存档于2017-06-29）.
- ^ Hou, Guiting, Santosh,M., Qian,X.L., Lister,G., Li,J.H. 2008. Configuration of the Late Paleoproterozoic supercontinent Columbia: insights from radiating mafic dyke swarms. Gondwana Research 14 359-405
- ^ Hou, Guiting, Santosh,M., Qian,X.L., Lister,G., Li,J.H. 2008. Tectonic constraints on the 1.3 ~ 1.2 Ga final breakup of the Columbia supercontinent from a giant radiating dyke swarm. Gondwana Research 14 561-566
- ^ Hou, Guiting, Li,J.H, Yang,M.H.,Yao,W.H., Wang,C.C.,Wang,Y.X.,2008. Geochemical constraints on the tectonic environment of the Late Paleoproterozoic mafic dyke swarms in the North China Craton. Gondwana Research 13,103-116
