Панталасса
Панталасса , также известный как Панталассический океан или Панталассановый океан (от греческого πᾶν «весь» и θάλασσα «море»), [1] был огромным суперокеаном , который окружал планету Земля и окружал суперконтинент Пангею , последний из серии суперконтинентов в истории Земли. Во время перехода палеозой - мезозой ( около 250 млн лет назад ) океан занимал почти 70% поверхности Земли, а суперконтинент Пангея занимал менее половины. Первоначальное древнее дно океана теперь полностью исчезло из-за продолжающейся субдукции вдоль окраин континента по его окружности. [2] Панталассу также называют Палео-Тихоокеанским («старым Тихим океаном») или Прото-Тихоокеанским регионом, поскольку Тихий океан является прямым продолжением Панталассы.
Формирование
[ редактировать ]−4500 — – — – −4000 — – — – −3500 — – — – −3000 — – — – −2500 — – — – −2000 — – — – −1500 — – — – −1000 — – — – −500 — – — – 0 — |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Суперконтинент Родиния начал разрушаться 870–845 млн лет назад, вероятно, в результате суперплюма, вызванного лавинами мантийных плит по окраинам суперконтинента. Во втором эпизоде c. 750 млн лет назад западная половина Родинии начала распадаться: западный Калахари и Южный Китай откололись от западных окраин Лаврентии ; а к 720 млн лет назад Австралия и Восточная Антарктида также разделились. [3] В ранней юре открылась Тихоокеанская плита, возникшая в результате тройного соединения панталассийских плит Фараллон , Феникс и Идзанаги . Панталасса может быть реконструирована по магнитным линиям и зонам разломов, сохранившимся в западной части Тихого океана. [4]
В западной Лаврентии (Северная Америка) тектонический эпизод, предшествовавший этому рифтогенезу, привел к образованию провальных рифтов , в которых образовались крупные осадочные бассейны в Западной Лаврентии. Мировой океан Мировия , океан, окружавший Родинию, начал сокращаться по мере расширения Панафриканского океана и Панталассы. [ нужна ссылка ]
Между 650 и 550 миллионами лет назад начал формироваться еще один суперконтинент: Паннотия , имевшая форму буквы «V». Внутри «V» находилась Панталасса, за пределами «V» находился Панафриканский океан и остатки Мировийского океана. [ нужна ссылка ]
Реконструкция океанского бассейна
[ редактировать ]Большинство океанических плит, сформировавших дно океана Панталасса, были погружены, и поэтому традиционные реконструкции тектонических плит, основанные на магнитных аномалиях, могут использоваться только для останков мелового периода и более поздних периодов. Однако на бывших окраинах океана присутствуют аллохтонные террейны с сохранившимися триас-юрскими внутрипанталасовыми вулканическими дугами, в том числе Колымо-Омолонскими (Северо-Восточная Азия), Анадырско-Корякскими (Восточная Азия), Оку-Никаппу (Япония), Врангелийскими и Стикиния (запад Северной Америки).Кроме того, сейсмическая томография используется для идентификации субдуцированных плит в мантии, на основе которых можно определить местоположение бывших панталассийских зон субдукции. Серия таких зон субдукции, называемая Тельхиния, определяет два отдельных океана или системы океанических плит — океаны Понт и Таласса. [5] Названные окраинные океаны или океанические плиты включают (по часовой стрелке) Монголо-Охотский (ныне шов между Монголией и Охотским морем), Оймякон (между Азиатским кратоном и Колымо-Омолоном), Океан Слайд-Маунтин (Британская Колумбия), [6] и Мескалера (западная Мексика).
Восточная окраина
[ редактировать ]Западная окраина (современные координаты) Лаврентии возникла во время неопротерозойского распада Родинии. Североамериканские Кордильеры представляют собой аккреционный ороген , который вырос за счет постепенного присоединения аллохтонных террейнов вдоль этой окраины с позднего палеозоя. Девонский задуговой вулканизм показывает, как эта восточная окраина Панталасса превратилась в активную окраину, которой она остается до сих пор в середине палеозоя.Большинство континентальных фрагментов , вулканических дуг и океанских бассейнов, добавленных таким образом к Лаврентии, содержали фауны тетического или азиатского происхождения. Подобные террейны, добавленные к северной Лаврентии, напротив, имеют сходство с Балтикой, Сибирью и северной Каледонией . Последние террейны, вероятно, были аккрецированы вдоль восточной окраины Панталассы в результате карибско - шотландской системы субдукции. [7]
Западная окраина
[ редактировать ]Эволюция границы Панталасса-Тетис плохо известна, поскольку океаническая кора сохранилась мало - и Идзанаги, и сопряженное дно Тихого океана субдуцированы, а разделявший их океанский хребет, вероятно, субдуцировался ок. 60–55 млн лет назад . Сегодня в регионе преобладает столкновение Австралийской плиты со сложной сетью границ плит в Юго-Восточной Азии, включая блок Сундаленд . Распространение вдоль хребта Пасифик-Феникс завершилось 83 млн лет назад у желоба Осборн в желобе Тонга — Кермадек . [4]
В пермский период атоллы вблизи экватора на подводных горах середины Панталассия возникли . По мере того как Панталасса погружалась вдоль своей западной окраины в триасе и ранней юре, эти подводные горы и палеоатоллы срастались в виде аллохтонных блоков и фрагментов известняка вдоль азиатской окраины. [8] Один из таких мигрирующих атоллов в настоящее время представляет собой известняковое тело длиной два километра (1,2 мили) и шириной от 100 до 150 метров (330–490 футов) в центре Кюсю , на юго-западе Японии. [9]
Fusuline foraminifera , ныне вымерший отряд одноклеточных организмов, широко диверсифицировался и развил гигантизм (род Eopolydiexodina , например, достигал 16 см (6,3 дюйма) в размерах) и структурную сложность, включая симбионтные отношения с фотосинтезирующими водорослями, во время поздний карбон и пермь, [10] в так называемом каменноугольно-раннем пермском событии биодиверсификации . [11] Капитанианское массовое вымирание c. Однако 260 млн лет назад положили конец этому развитию, и на протяжении всей перми до окончательного вымирания фузулинов в Великом вымирании сохранились только карликовые таксоны ок. 252 млн лет назад . Пермские фузулины также развили замечательный провинциализм, благодаря которому фузулины можно сгруппировать в шесть доменов. [12] Из-за большого размера Панталасы аккреция разных групп фузулинов могла разделяться на сто миллионов лет. Если предположить, что минимальная скорость прироста составляет 3 сантиметра в год (1,2 дюйма в год), то цепи подводных гор, на которых развивались эти группы, будут разделены как минимум 3000 км (1900 миль). Эти группы, очевидно, развивались в совершенно разных условиях. [13]
Значительное падение уровня моря в конце перми привело к вымиранию в конце капитанского периода . Причина вымирания оспаривается, но вероятным кандидатом является глобальное похолодание, в результате которого большое количество морской воды превратилось в континентальный лед. [14]
Подводные горы, образовавшиеся в восточной Австралии как часть орогена Новой Англии, раскрывают историю горячей точки Панталасса. [15] От позднего девона до каменноугольного периода Гондвана и Панталасса сходились вдоль восточной окраины Австралии вдоль системы субдукции, падающей на запад, которая образовала (с запада на восток) магматическую дугу, преддуговой бассейн и аккреционный клин. Субдукция прекратилась вдоль этой окраины в позднем карбоне и двинулась на восток. С позднего карбона до ранней перми в орогене Новой Англии доминировала обстановка растяжения, связанная с переходом от субдукции к сдвигу. Субдукция была возобновлена в перми, и гранитные породы батолита Новой Англии образовались магматической дугой, что указывает на наличие активного края плиты вдоль большей части орогена . Пермско-меловые остатки конвергентной окраины, сохранившиеся в виде фрагментов в Зеландии ( Новая Зеландия , Новая Каледония и возвышенность Лорд-Хау ), были отколоты от Австралии во время распада восточной Гондваны в период от позднего мела до начала третичного периода и открытия Тасманово море . [16]
Меловая соединительная плита, расположенная к северу от Австралии, отделяла восточную часть Тефии от Панталассы. [17]
Палеоокеанография
[ редактировать ]Панталасса представляла собой океан размером с полушарие, гораздо больший, чем современный Тихий океан. Можно было ожидать, что большой размер приведет к относительно простым моделям циркуляции океанских течений, таким как один круговорот в каждом полушарии, и в основном застойный и стратифицированный океан. Однако модельные исследования показывают, что присутствовал градиент температуры поверхности моря (SST) с востока на запад, при котором самая холодная вода выносилась на поверхность в результате апвеллинга на востоке, в то время как самая теплая вода распространялась на запад, в океан Тетис.В схеме циркуляции доминировали субтропические круговороты. Два полусферических пояса были разделены волнистой зоной внутритропической конвергенции (ITCZ). [18]
В северной Панталассе были западные ветры средних широт к северу от 60 ° с.ш. и восточные ветры между 60 ° с.ш. и экватором. Атмосферная циркуляция к северу от 30 ° с.ш. связана с высотой Северная Панталасса, которая создала конвергенцию Экмана между 15 ° и 50 ° с.ш. и дивергенцию Экмана между 5 ° и 10 ° с.ш. Возникла закономерность, которая привела к тому, что перенос Свердрупа пошел на север в областях дивергенции и на юг в областях конвергенции. Западные пограничные течения привели к образованию антициклонического субтропического круговорота Северной Панталассы в средних широтах и меридиональной антициклонической циркуляции с центром на 20 ° с.ш. [18]
В тропической северной Панталассе пассаты создавали потоки, направленные на запад, а потоки, направленные к экватору, создавались западными ветрами в более высоких широтах. Следовательно, пассаты перенесли воду из Гондваны в сторону Лавразии в северном экваториальном течении Панталасса. Когда будут достигнуты западные окраины Панталасы, интенсивные западные пограничные течения сформируют Восточно-Лавразийское течение. В средних широтах Северное Панталассское течение вернет воду на восток, где слабое Северо-Западное Гондванское течение окончательно закроет круговорот. Накопление воды вдоль западной окраины в сочетании с эффектом Кориолиса могло создать экваториальное противотечение Панталасса. [18]
В южной Панталассе четыре потока субтропического круговорота, Южного Панталассского круговорота, вращались против часовой стрелки. Южно-экваториальное течение Панталасса текло на запад между экватором и 10 ° ю.ш. в западное интенсивное Южное течение Панталасса. Затем Южное полярное течение завершило круговорот и превратилось в Юго-западное Гондванское течение. Около полюсов восточные ветры создали субполярный круговорот, вращающийся по часовой стрелке. [18]
См. также
[ редактировать ]
- Огненное кольцо - регион по краю Тихого океана, где происходит множество извержений вулканов и землетрясений.
- Палеонтология - Изучение жизни до эпохи голоцена.
- Тектоника плит - Движение литосферы Земли
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Панталасса» . Интернет-словарь этимологии .
- ^ Исодзаки 2014 , Пермско-триасовая граница, супераноксия и вымирание, стр. 290–291.
- ^ Ли и др. 2008 , События суперплюма, континентальный рифт и длительный процесс распада Родинии (около 860–570 млн лет назад), стр. 199–201.
- ^ Jump up to: а б Сетон и Мюллер 2008 , Введение, с. 263
- ^ Ван дер Меер и др. 2012 , с. 215
- ^ Ноклеберг и др. 2000 г.
- ^ Колпрон и Нельсон 2009 , стр. 273–275.
- ^ Кани, Хисанабэ и Исодзаки 2013 , Геологические условия, стр. 213
- ^ Касуя, Исодзаки и Иго 2012 , Геологические условия, стр. 612
- ^ Гроувс, Джон Р.; Юэ, Ван (1 сентября 2009 г.). «Диверсификация фораминифер во время позднепалеозойского ледникового периода» . Палеобиология . 35 (3): 367–392. Бибкод : 2009Pbio...35..367G . дои : 10.1666/0094-8373-35.3.367 . S2CID 130097035 . Проверено 4 сентября 2022 г.
- ^ Ши, Юкун; Ван, Сяндун; Фань, Цзюньсюань; Хуан, Хао; Сюй, Хуэйцин; Чжао, Инъин; Шен, Шучжун (сентябрь 2021 г.). «Карбоновый период - самое раннее пермское событие морского биоразнообразия (CPBE) во время позднепалеозойского ледникового периода» . Обзоры наук о Земле . 220 : 103699. Бибкод : 2021ESRv..22003699S . doi : 10.1016/j.earscirev.2021.103699 . Проверено 4 сентября 2022 г.
- ^ Касуя, Исодзаки и Иго 2012 , Введение, стр. 611–612
- ^ Касуя, Исодзаки и Иго 2012 , Миграция подводных гор и территорий фузулин в Панталассе, стр. 101-1. 620–621
- ^ Кофукуда, Исодзаки и Иго 2014 , Глобальное похолодание как возможная причина, с. 64
- ^ Наводнение 1999 г. , Аннотация
- ^ Waschbusch, Beaumont & Korsch 1999 , Тектоническая обстановка орогена Новой Англии и прилегающих бассейнов, стр. 204–206.
- ^ Талсма и др. 2010 год
- ^ Jump up to: а б с д Ариас 2008 , Южный океан, стр. 107-1. 3–5
Источники
[ редактировать ]- Ариас, К. (2008). «Палеоокеанография и биогеография раннеюрских океанов Панталасса и Тетис» (PDF) . Исследования Гондваны . 14 (3): 306–315. Бибкод : 2008GondR..14..306A . дои : 10.1016/j.gr.2008.03.004 . Проверено 27 декабря 2016 г.
- Колпрон, М.; Нельсон, Дж.Л. (2009). «Палеозойский северо-западный проход: вторжение каледонских, балтийских и сибирских террейнов в восточную Панталассу и ранняя эволюция североамериканских Кордильер» (PDF) . Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 318 (1): 273–307. Бибкод : 2009GSLSP.318..273C . дои : 10.1144/SP318.10 . S2CID 128635186 . Проверено 28 декабря 2016 г.
- Флуд, ПГ (1999). Экзотические подводные горы в аккреционных комплексах Гондваны, Восточная Австралия . Региональная геология, тектоника и металлогенез: ороген Новой Англии. Университет Новой Англии, Армидейл. стр. 23–29 . Проверено 28 декабря 2016 г.
- Исодзаки, Ю. (2014). «Воспоминания о доюрских затерянных океанах: как вернуть их с существующих земель». Геонаука Канады . 41 (3): 283–311. CiteSeerX 10.1.1.1001.9743 . дои : 10.12789/geocanj.2014.41.050 .
- Кани, Т.; Хисанабэ, К.; Исодзаки, Ю. (2013). «Капитанский (пермский) минимум 87 старший/ 86 Соотношение Sr в карбонатах палеоатолла Среднего Панталассана и его гибель в результате дегляциации и образования континентальных куполов» . Gondwana Research . 24 (1): 212–221. Bibcode : 2013GondR..24..212K . doi : 10.1016/j. гр.2012.08.025 Проверено 28 декабря 2016 г.
- Касуя, А.; Исодзаки, Ю.; Иго, Х. (2012). «Ограничение палеошироты биогеографической границы в средней части Панталассы: сдвиг провинции Фюсулин на мигрирующей подводной горе позднего Гваделупа (перми)» (PDF) . Исследования Гондваны . 21 (2): 611–623. Бибкод : 2012GondR..21..611K . дои : 10.1016/j.gr.2011.06.001 . Проверено 28 декабря 2016 г.
- Кофукуда, Д.; Исодзаки, Ю.; Иго, Х. (2014). «Заметное падение уровня моря и соответствующие биотические реакции на границе Гваделупы и Лопинга (перми) в низких широтах средней Панталассы: необратимые изменения, зафиксированные в сросшихся известняках палеоатоллов в Акасаке и Исияме, Япония» . Журнал азиатских наук о Земле . 82 : 47–65. Бибкод : 2014JAESc..82...47K . дои : 10.1016/j.jseaes.2013.12.010 . Проверено 28 декабря 2016 г.
- Ли, ZX; Богданова С.В.; Коллинз, А.С.; Дэвидсон, А.; Де Ваэле, Б.; Эрнст, Р.Э.; Фицсаймонс, ICW; Черт, РА; Гладкочуб, Д.П.; Джейкобс, Дж.; Карлстрем, Кентукки; Лул, С.; Натапов, Л.М.; Пиз, В.; Писаревский С.А.; Трейн, К.; Верниковский, В. (2008). «История сборки, конфигурации и распада Родинии: синтез» (PDF) . Докембрийские исследования . 160 (1–2): 179–210. Бибкод : 2008PreR..160..179L . doi : 10.1016/j.precamres.2007.04.021 . Проверено 6 февраля 2016 г.
- Ноклеберг, В.Дж.; Парфенов, Л.М.; Монгер, JWH; Нортон, ИО; Ханчук А.И.; Стоун, Д.Б.; Скотезе, ЧР; Шолль, Д.В.; Фудзита, К. (2000). «Фанерозойская тектоническая эволюция северной части Тихого океана» (PDF) . Профессиональная бумага USGS 231 . 1626 : 1–122 . Проверено 27 декабря 2016 г.
- Сетон, М.; Мюллер, Р.Д. (2008). Реконструкция соединения Панталасса и Тетис со времен раннего мела . Восточно-Австралазийские бассейны III. Сидней: Австралийское общество разведки нефти, специальные публикации. стр. 263–266 . Проверено 27 декабря 2016 г.
- Талсма, А.С.; Мюллер, РД; Бунге, Х.-П.; Сетон, М. (2010). «Геодинамическая эволюция соединительной плиты: привязка наблюдений к моделям высокого разрешения» (PDF) . 4-я конференция EResearch Australiasia . Проверено 27 декабря 2016 г.
- Ван дер Меер, генеральный директор; Торсвик, TH; Спакман, В.; Ван Хинсберген, DJJ; Амару, МЛ (2012). «Зоны субдукции внутри Панталассского океана, выявленные ископаемыми дугами и структурой мантии» (PDF) . Природа Геонауки . 5 (3): 215–219. Бибкод : 2012NatGe...5..215В . дои : 10.1038/ngeo1401 . Проверено 27 декабря 2016 г.
- Вашбуш, П.; Бомонт, К.; Корш, Р.Дж. (1999). Геодинамическое моделирование аспектов Орогена Новой Англии и прилегающих бассейнов Боуэн, Ганнеда и Сурат . Региональная геология, тектоника и металлогенез: ороген Новой Англии. Университет Новой Англии, Армидейл. стр. 203–210 . Проверено 28 декабря 2016 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Ранний триас» . Проект Палеомап. 24 января 2001 года . Проверено 27 декабря 2016 г.