瓦巴拉大陆
瓦巴拉大陆（Vaalbara）是一个理论上曾经存在的超大陆，自36亿年前开始形成，31亿年前成形，28亿年前分裂。该超大陆的名称“Vaalbara”来自南非的卡普瓦克拉通（Kaapvaal craton）和西澳大利亚的皮尔巴拉克拉通（Pilbara craton）。瓦巴拉大陆形成期间这两个克拉通是相连的。
在形成瓦巴拉大陆的各个克拉通中的最古老撞击事件喷发物以放射性定年法的结果都是34.7±0.02亿年。值得注意的是两个克拉通之间类似的结构序列年代在35到27亿年之间。
来自两个克拉通的超基性岩古地磁资料显示，38.7亿年前两个克拉通曾经组成同一个超大陆。重建的两个克拉通的视极移路线表现出明显的相似处。皮尔巴拉和卡普瓦克拉通在同时期都有与长英质火山岩浆活动相关的张性断层存在，并且有同时代的撞击层。
大陆板块互相碰撞并在造山运动期间形成超大陆的过程是周期性的。这个超大陆形成、分裂、分散与重组的板块运动周期大约是4.5亿年。
概况
[编辑]- 原属于瓦巴拉大陆的区域
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皮尔巴拉克拉通是澳洲地图红色部分。
瓦巴拉大陆是地球理论上存在的第一个超大陆[1]。该大陆被认为于31亿年前形成，而形成它的过程可能开始于36亿年前，并于28亿年前分裂[1]。
目前仍未确认瓦巴拉大陆开始分裂的时间。地质年代学和古地磁学证据显示两个克拉通曾经在27.8到27.7亿年前之间发生纬向30°旋转分离，这代表自28亿年以前两个克拉通就分离了[2]。
瓦巴拉大陆是由南部非洲东部的卡普瓦克拉通和澳洲大陆西北方的皮尔巴拉克拉通组成，而瓦巴拉大陆名称即来自两个克拉通名称后四个字母[1]。
存在时间
[编辑]瓦巴拉大陆何时形成、乃至是否存在过都有争议。
南非与西澳大利亚的太古代-古元古代(28–21亿年前)联系首先由A. Button在1976年作出，他发现南非跨瓦尔盆地和澳洲哈默斯利盆地间的相似性。不过Button却将马达加斯加放在了非洲和澳洲之间，还认为冈瓦纳大陆的稳定地质结构持续了很久。[3]:262, 286相似地，在CITEREFRogers1993、CITEREFRogers1996中，最古老的超大陆是乌尔大陆。不过在Rogers的冈瓦纳大陆重建中，卡普瓦尔和皮尔巴拉克拉通被远远隔开，这与之后的造山运动矛盾，且与瓦尔巴拉假设矛盾。[4]:145–146
Cheney 1996则发现了三重地层相似性，并假设两块克拉通曾形成他所谓“瓦巴拉大陆”。这个模型由Zegers, de Wit & White 1998的古地磁数据支持。[5]:96–98 2.78–2.77Ga两块克拉通古纬度的重建则相当含混。在Wingate 1998中结果甚至不一样，不过在Strik et al. 2003:19–20等更近的研究中得到了相同的结果。
其他学者则认为瓦巴拉大陆不存在，认为两个克拉通间的相似性是一次全球过程。例如，他们指出，亚马逊克拉通、圣弗朗西斯科克拉通和卡纳塔克克拉通上也有巨厚火山沉积。[6]:186–187
津干克拉通是24.1亿年前津巴布韦克拉通和伊尔干克拉通组合成的超克拉通，其概念不同于瓦巴拉大陆。津干克拉通在21–20亿年前解体为卡拉哈里克拉通，另一部分在约19.5–18亿年前形成西澳大利亚(伊尔干和皮尔巴拉)克拉通。[7]:Abstract
东南极洲毛德皇后地的太古宙-古元古代Grunehogna克拉通充当了至少10亿年的卡拉哈里克拉通东部。在中元古代格伦威尔造山运动形成罗迪尼亚超大陆时，Grunehogna才和东南极洲其他部分相撞。新元古代的泛非造山运动和冈瓦纳/潘诺西亚大陆的形成在Grunehogna和卡拉哈里克拉通间创造了大量剪切带。到侏罗纪冈瓦纳大陆分裂时，这些剪切带最终将Grunehogna和剩余的南极洲从非洲大陆上切落。[8]:2278–2280 在Grunehogna唯一出露的安南达格斯峰，锆石岩屑定年为39–30亿年前，说明地壳内循环是首个克拉通形成的重要过程。[8]:2298
卡普瓦克拉通由剧烈的事件，如布什维尔德火成复合体(20.45亿年)和弗里德堡陨石坑(20.25亿年)的侵入标记，而没有证据表明皮尔巴拉克拉通发生过这些事件，说明两个克拉通在20.5亿年以前就已经分裂了。[9]另外，地质年代学和古地磁学证据表明，两块克拉通27.8–27.7亿年前30°纬度方向的旋转分裂，这说明那时起，瓦巴拉大陆就已经分裂了。[10]:Abstract而卡普瓦克拉通和皮尔巴拉克拉通在35到27亿年前的岩石地层和年代地层结构序列相当类似[11]。在这两个克拉通内超基性岩体的古地磁资料显示38.7亿年两者都曾是同一个超大陆的部分区域[11]。对于这两个克拉通的重建视极移显示有明显的相似性和大幅度的重叠[11]。皮尔巴拉和卡普瓦克拉通都有34.7亿年前长英质火山活动时的张性断层，并有同年代的撞击层[11]。
综上，瓦巴拉大陆在10–4亿年时间内保持稳定，与后世的冈瓦纳大陆和罗迪尼亚超大陆相似。[9]:255–257 一些古地磁重构支持古太古代前瓦巴拉大陆，不过36–32亿年前存在过的这个超大陆无论如何不可能被确切地重建。[12]:326
瓦巴拉大陆存在证据
[编辑]卡普瓦克拉通和皮尔巴拉克拉通是地球上保存最完好的太古宙克拉通，而这两个克拉通有相当类似的前寒武纪早期地质序列纪录[13]。卡普瓦克拉通的巴伯顿花岗岩－绿岩带地体和皮尔巴拉克拉通的东半部有四个32到35亿年前的大型陨石撞击事件证据[14]（类似的绿岩带现已在加拿大的苏必略克拉通发现，而该绿岩带横跨了形成冈瓦纳大陆和劳亚大陆的克拉通[2]）。
锆石和铀铅定年法都显示在卡普瓦克拉通和皮尔巴拉克拉通都有年代为34.7±0.02亿年的已知最古老撞击事件喷发物[14]。撞击时的高温让沉积岩混入小颗粒的玻璃质颗粒中[15]:27。在南非发现的35亿年前的玻璃质颗粒和在西澳大利亚发现的年代相当接近[15]:27，是至今已知最古老的地球撞击事件产物[16]。这些颗粒状物质相当类似由碳质球粒陨石组成的玻璃质陨石球粒，而这样的物质可在富含碳的陨石或月壤中找到[15]:27。发现的沉积物显示了与撞击事件的海啸相关的全球性物质沉积作用[14]。
形成
[编辑]克拉通是组成大陆的基础岩体结构，虽然海洋地壳数十亿年之间持续生成和摧毁，这些结构仍然保持稳定[1]。包含古老克拉通的大陆板块会循环性相互碰撞并发生地质年代中的造山运动而形成超大陆[1]。超大陆就是拥有超过一个克拉通的陆块。
分裂机制
[编辑]超大陆就像一个隔热层，使地球的内部热能难以向外扩散，致使软流圈温度过高[1]。最后岩石圈底下物质向上冲顶造成破裂，岩浆向上流动使超大陆分裂后的陆块滑移。今日的东非大裂谷就是大陆分裂的例子[17]。这个超大陆形成、破碎、分散、再聚集的的4.5亿年周期性过程称为超大陆旋回[15]:90。
参见
[编辑]参考资料
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外部链接
[编辑]- Palaeos.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）: General earth history
