Образование океанов и материков
Миллиард лет назад Земля уже была покрыта прочной оболочкой, в которой выделялись континентальные выступы и океанические впадины. Тогда площадь океанов была примерно в 2 раза больше площади материков. Но количество материков и океанов с тех пор существенно изменилось, изменилось и их расположение. Примерно 250 млн. лет назад на Земле был один материк — Пангея. Площадь его составляла примерно столько же, сколько площадь всех современных материков и островов вместе взятых. Этот суперконтинент омывался океаном, называемым Панталассой и занимавшим все остальное пространство на Земле.
Однако Пангея оказалась непрочным, недолговечным образованием. Со временем течения мантии внутри планеты поменяли направление, и теперь, поднимаясь из глубин под Пангеей и растекаясь в разные стороны, вещество мантии стало растягивать материк, а не сжимать его, как раньше. Примерно 200 млн. лет назад Пангея раскололась на 2 материка: Лавразию и Гондвану. Между ними появился океан Тетис (ныне это глубоководные части Средиземного, Черного, Каспийского морей и мелководный Персидский залив).
Течения мантии продолжали покрывать Лавразию и Гондвану сетью трещин и разваливать их на множество осколков, которые не оставались на определенном месте, а постепенно расходились в разные стороны. Их двигали течения внутри мантии. Некоторые исследователи считают, что именно эти процессы стали причиной гибели динозавров, но вопрос этот остается пока открытым. Постепенно между расходившимися осколками — материками — пространство заполнялось мантийным веществом, которое поднималось из недр Земли. Остывая, оно образовало дно будущих океанов. Со временем здесь появились три океана: Атлантический, Тихий, Индийский. По мнению многих ученых, Тихий океан — это остаток древнего океана Панталассы.
Позднее новые разломы охватили Гондвану и Лавразию. От Гондваны сначала обособилась суша, составляющая ныне Австралию и Антарктиду. Она начала дрейфовать на юго-восток. Потом и она раскололась на две неравные части. Меньшая — Австралия — устремилась на север, большая — Антарктида — на юг и заняла место внутри Южного полярного круга. Остальная часть Гондваны раскололась на несколько плит, наиболее крупные из них — Африканская и Южно-Американская. Эти плиты расходятся сейчас друг от друга со скоростью 2 см в год (см. Литосферные плиты).
Разломы охватили и Лавразию. Она раскололась на две плиты — Северо-Американскую и Евразиатскую, составляющую большую часть материка Евразия. Возникновение этого материка — величайший катаклизм в жизни нашей планеты. В отличие от всех других материков, в основе которых лежит по одному осколку древнего континента, в состав Евразии входят 3 части: Евразиатская (часть Лавразии), Аравийская (выступ Гондваны) и Индостанская (часть Гондваны) литосферные плиты. Сближаясь друг с другом, они почти уничтожили древний океан Тетис. В формировании облика Евразии участвует и Африка, литосферная плита которой хоть и медленно, но сближается с Евразиатской. Результатом этого сближения являются горы: Пиренеи, Альпы, Карпаты, Судеты и Рудные горы.
Сближение Евразиатской и Африканской литосферных плит происходит до сих пор, об этом напоминает деятельность вулканов Везувий и Этна, нарушающих спокойствие жителей Европы.
Сближение Аравийской и Евразиатской литосферных плит привело к дроблению и смятию в складки горных пород, попавшихся на пути их следования. Это сопровождалось сильнейшими вулканическими извержениями. В результате сближения этих литосферных плит возникло Армянское нагорье и Кавказ.
Сближение Евразиатской и Индостанской литосферных плит заставило содрогнуться весь континент от Индийского океана до Северного Ледовитого, при этом сам Индостан, отколовшийся изначально от Африки, пострадал незначительно. Итогом этого сближения явилось возникновение высочайшего в мире нагорья Тибет, окруженного еще более высокими цепями гор — Гималаев, Памира, Каракорума. Не удивительно, что именно здесь, в месте сильнейшего сжатия земной коры Евразиатской литосферной плиты, расположена самая высокая вершина Земли — Эверест (Джомолунгма), вздымающаяся на высоту 8848 м.
«Шествие» Индостанской литосферной плиты могло бы привести к полному расколу Евразиатской плиты, если бы внутри ее не существовало частей, способных выдержать напор с юга. В качестве достойного «защитника» выступила Восточная Сибирь, но земли, расположенные к югу от нее, сминались в складки, дробились и передвигались. Итак, борьба между континентами и океанами продолжается уже не одну сотню миллионов лет. Главными участниками в ней выступают континентальные литосферные плиты. Каждый горный хребет, островная дуга, глубочайшая океаническая впадина — результат этой борьбы.
ПОЧЕМУ РАСКАЛЫВАЮТСЯ КОНТИНЕНТЫ, А ИХ ЧАСТИ РАСХОДЯТСЯ?
МОЗАИКА ЗЕМНОЙ КОРЫНа карте обозначены тектонические платформы.
180 миллионов лет назад раскололся древний континент Пангея.
Тот же самый восходящий поток магмы, который 150 миллионов лет назад расколол Гондвану, теперь делает это с африканским континентом.
Гавайские острова находятся над горячим магматическим восходящим потоком. Он поднял дно на поверхность океана и заставляет перемещаться океаническую платформу.
Магма, нагретая до тысячи градусов, вовлечена в гигантские круговороты.
‹
›
Сегодня каждый школьник знает, что кажущиеся неподвижными материки и острова находятся в непрерывном движении. Правда, странствуют континенты не сами по себе, как это представлял немецкий геофизик Альфред Вегенер — автор первой научно разработанной гипотезы (1912 год) дрейфа материков. Они перемещаются вместе с прилегающими к ним участками океанского дна. Сила, движущая гигантские плиты, — это восходящие потоки расплавленной магмы, которая нагревается в глубинных слоях Земли. Поднимаясь вверх, потоки наталкиваются на нижнюю поверхность земной коры. При этом они расходятся и тащат вместе с собой в разные стороны лежащие над ними тектонические плиты. Вся земная кора состоит из таких плит. Получается что-то вроде подвижной мозаики. Ее фрагменты сталкиваются друг с другом, одна плита погружается под другую — «подныривает».
Измерения, которые проводились со спутников, показали, что континенты перемещаются в среднем не на 1-5 сантиметров в год, как полагали раньше, а гораздо быстрее.
Теория дрейфа материков — «Тектоника плит» — сегодня уже помогла понять многие феномены в геологии Земли. Объяснения некоторых загадочных явлений на нашей планете получены геотектониками совсем недавно.
НА СМЕНУ ОДНОЙ ГИПОТЕЗЕ ПРИХОДИТ ДРУГАЯ
180 миллионов лет назад все нынешние континенты составляли единый гигантский материк Пангею. Потом он раскололся и дал жизнь двум огромным континентам — Гондване и Лавразии. Те, в свою очередь, тоже распались, тогда родились теперешние материки.
Отчего раскололась Пангея? Была ли она жертвой своих чрезвычайно огромных размеров? Некоторые ученые сравнивают нашу планету в этой ситуации с автомобильной шиной, у которой с одного бока появилось огромное вздутие. Неравенство центробежных сил привело к расколу литосферы, после чего ее части «расползлись» по планете.
Сейчас на вопрос: почему раскалываются континенты? — найден другой ответ.
Если поток горячей магмы при своем восходящем движении наталкивается на массивную континентальную кору толщиной от 30 до 70 километров, то он ведет себя иначе, нежели когда упирается в океаническую кору, толщина которой всего 5-10 километров. В зоне океанов тепло, которое несет с собой магма, поглощается не только корой, но и водой океана. Под континентами, где толщина коры несколько десятков километров, тепло скапливается. И оно начинает воздействовать снизу на кору, примерно как газовый резак на металл: расплавляет, режет ее на части. Потоки магмы в своем движении захватывают с собой эти части континента и разводят их друг от друга.
КАК ВЫГЛЯДЕЛА МОЛОДАЯ ЗЕМЛЯ?
Океанское дно ученым представляется как заснеженная местность охотнику: здесь полно следов и предательских ям. Следы, которые оставило магнитное поле Земли на дне океана в молодых породах, до того как они затвердели, могут показать скорость и направление движения той или иной океанической плиты. Кора в океане не бывает старше 200 миллионов лет. По сравнению с возрастом самой Земли (4,5 миллиарда лет) это как две недели и целый год. И все же, изучая океаническую кору, мы как бы возвращаемся на 180 миллионов лет назад и видим, как выглядела Земля во времена Пангеи. А можно ли еще дальше углубить это путешествие в прошлое?
Палеонтологи пытаются это сделать. Но тут в ход уже идут и не очень надежные данные, и детективные предположения. Исследуют осколки пород, на которых в момент их остывания отпечатались линии магнитного поля. Это дает сведения, на какой широте первоначально лежал камень. Потом находят схожие данные в других камнях. И предполагают, что они остывали где-то рядом и одновременно с первым образцом, хотя впоследствии их могло развести на тысячи километров друг от друга. Кое-что могут сказать находки биологической природы. Но здесь тоже временное ограничение, потому что ранее, чем 550 миллионов лет назад, на Земле не было живых существ. Если не считать одноклеточных.
Американский геолог Б. Морфи предполагает, что все континенты каждые 500 миллионов лет сходятся и, следовательно, Пангея рождалась многократно. Ученый основывается на том, что именно в таком ритме на Земле возникли все крупные горные цепи. Они образовались в результате столкновения континентов. В этой гипотезе есть слабое место: всегда ли, как ныне, действовали законы, по которым теперь дрейфуют плиты? Возраст самых давних свидетелей тектонической активности — 1,8 миллиарда лет. Это плиты, на которых расположены Балтийский и Канадский щиты. Ученые убеждены, что происхождение их связано с процессами столкновения и погружения. Но происходило все это в очень ранние годы нашей Земли, когда могли действовать иные законы плитотектоники.
Профессор В. Фриш из университета в Тюбингене (Германия) выдвинул новую гипотезу: на Земле в ее юношескую пору породы, как и теперь, претерпевали изменения, но тогда все происходило много быстрее. Потому что больше энергии поступало на поверхность из глубинных недр. Горячая планета много раз покрывалась корой, которая быстро разрушалась потоками магмы, идущими снизу. Часть обломков тонула, а более легкие оставались наверху. Эти циклы многократно повторялись, легкие породы скапливались. Из них сформировались континенты.
ДНО ОКЕАНОВ ИСЧЕЗАЕТ. НО КУДА?
Тонкая кора под земными океанами играет роль заслонки — закрывает щели между плитами, когда массивные континенты расходятся. А если континенты идут друг на друга, она исчезает под ними. Еще в пятидесятых годах ученым казалось невероятным, что океанское дно толщиной в несколько километров играет такую короткую роль и после этого исчезает в расплавленных глубинах. С тех пор геологам удалось получить много неоспоримых доказательств, что зоны погружения океанского дна действительно существуют.
Куда уходит ставшее уже ненужным океанское дно? Этот вопрос породил длительный спор между специалистами. Вначале, когда сейсмологические изыскания показывали, что погружающиеся плиты на глубине около 670 километров разламываются, словно натолкнувшись на массивную «стенку», многие исследователи приняли это за окончательный ответ на вопрос. Но профессор Геттингенского университета У. Кристенсен на этом не остановился. С помощью компьютерной модели он показал, что относительно холодные каменные части плит в начале погружения действительно задерживаются на определенной глубине, но затем снова начинают медленно погружаться.
Сейсмическая томография также показала, что по крайней мере часть погруженной плиты пробивает «стенку» на глубине 670 километров и опускается ниже. Ряд ученых придерживается мнения, что бывшее океанское дно уходит на глубину 2900 километров — к границе между мантией и внешним ядром планеты. Там из этого материала откладываются «кучи» толщиной от 200 до 400 километров. На внешнем ядре, омываемом конвекционными потоками магмы, есть застойные места, там и собирается материал, пришедший сверху.
Геологи называют эти места «кладбищами плит», поскольку утонувшая порода может здесь пролежать миллиарды лет, пока поднимающийся конвекционный поток не увлечет материал снова наверх.
от Пангеи к шести материкам и обратно — Ecocosm
На протяжении всей истории Земли суперконтиненты формировались и распадались. Современная географическая карта мира в объективе Andrew StutesmanКаждый человек знает, что на нашей планете шесть материков: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия и Антарктида. Однако ученые полагают, что так было не всегда и на протяжении всей истории Земли облик планеты неоднократно менялся. Суперконтиненты (массивы, объединяющие в себе большую часть суши планеты) формировались и распадались. Так, более миллиарда лет назад существовал единый континент Родиния, а около 600 миллионов лет назад — континент Паннотия.
Современная наука связывает историческое изменение облика Земли с движением тектонических плит, которые находятся в литосфере и отвечают за геологическую активность планеты. До начала прошлого столетия основной теорией, объясняющей движение материков, была теория дрейфа континентов, сформулированная Альфредом Вегенером в 1912 году. Геолог был убеждён, что все современные континенты Земли много миллионов лет назад были частью единого сверхматерика Пангеи, объединяющего практически всю сушу планеты.
Движение тектонических плит продолжается, и, возможно, через несколько сотен миллионов лет Земля будет выглядеть по-другому Ecocosm
Для доказательства своей теории Вегенер использовал большой объем геологических и палеонтологических данных. Он исследовал окаменелости мезозавров (древних рептилий), которых можно было встретить только в Южной Америке и южной части Африканского континента. Вегенер изучал и окаменелости растений арктического архипелага Шпицберген. Данные растения были тропическими, следовательно, они не были приспособлены к выживанию в холодном арктическом климате. И наконец, ученый сравнивал различные горные породы и хребты на континентах. Он пришел к выводу, что Восточное побережье Южной Америки и западное побережье Африки имеют похожую геологию. Такая же ситуация наблюдается и в других местах, например, в горах Аппалачи на востоке США и в Каледонских горах в Шотландии.
По оценкам ученых, Пангея существовала около 240 миллионов лет назад, а омывал её огромный океан Тетис. Сверхматерик образовался в результате столкновения более древних континентов из-за движения тектонических плит, которое послужило как формированию сверхматерика, так и его последующему расколу. Примерно 200 миллионов лет назад сверхматерик начал распадаться под влиянием значительного напряжения в центре континента, южное побережье двигалось к северу. Пангея раскололась на два больших континента (Гондвану на юге и Лавразию на севере). Именно так на планете появился Атлантический океан.
Около 150 миллионов лет назад начала распадаться Гондвана, сформировалось несколько материков, а именно: Африка, Южная Америка, Индия, Антарктида и Австралия. Около 65 миллионов лет назад раскололась и Лавразия. Материк распался на Евразию, Северную Америку и Гренландию. На рисунке представлен процесс формирования современного облика Земли от Пангеи до шести материков.
Процесс формирования современного облика Земли от Пангеи до шести материков. Источник: USGSВ процессе раскола Пангеи образовывались не только новые материки, но и моря и океаны. Как уже было отмечено выше, первым таким океаном стал Атлантический. Около 180 миллионов лет назад открылась часть океана, лежащая между Северной Америкой и северо-западной Африкой, а южная часть Атлантического океана образовалась 140 миллионов лет назад в процессе раскола Южной Америки и западного побережья южной Африки. В свою очередь, Индийский океан возник в результате отделения Индии от Антарктиды и Австралии.
Объективные процессы, происходящие на поверхности и внутри Земли, повлияли на современный облик планеты. Сейчас на Земле насчитывается шесть континентов, пять океанов, большое множество морей и островов. При этом движение тектонических плит продолжается, и, возможно, через несколько сотен миллионов лет Земля будет выглядеть по-другому. Учёные предполагают, что большая часть континентов столкнётся с Евразией, Африка соединится с Европой, а Австралия переместится на север к Азиатской части Евразии. Таким образом, дрейф континентов приведёт к новому объединению материков в суперконтинет Пангея Ультима.
Движение Ecocosm
Современный экологический кризис вызван не только пластиковым загрязнением, и одним eco-friendly проблемы не решить. Нужно комплексное знание предмета, поэтому здесь мы пишем о сложной науке простыми словами.
Похождения суши – Огонек № 36 (5532) от 24.09.2018
Крупнейший в Европе остров, Великобритания, образовался в результате столкновения сразу трех древних массивов суши, утверждают британские геологи. Какие еще загадки остались в геологической истории Земли?
В западных СМИ эту новость сразу назвали сенсацией: долгое время считалось, что остров Великобритания образовался миллионы лет назад в результате столкновения крупных массивов суши — Авалонии и Лаврентии. И вот геологи Плимутского университета огорошили: оказывается, это было «тройное ДТП» — в столкновении участвовал еще один массив, Арморика, к которому, в частности, относится нынешняя Франция. Остряки сразу окрестили произошедшее «геологическим брекситом». Как это выяснилось?
История открытия похожа на научный детектив: ведущий автор исследования Арьян Дейкстра с коллегой вообще-то занимались другой загадкой — изучали необычные горные породы, называющиеся лампрофирами, чей возраст — 300 млн лет. Оказалось, что эти конкретные лампрофиры сформировала магма, поднявшаяся с недоступной для человека глубины в 100 километров или около того. Однако основное открытие ждало дальше: исследователи обнаружили, что часть взятых образцов идентична таким же вулканическим скалам того же возраста… во Франции! А границы древних массивов теперь можно провести через Корнуолл и южную часть Девона… Сенсация?
Коллеги исследователей отнеслись к новости осторожно: например, профессор Годфри Фиттон из Университета Эдинбурга заявил журналистам, что о существовании этого «шва» было известно и раньше, цена вопроса — сдвиг границы на 40 километров. С ним согласны отечественные специалисты, к которым обратился «Огонек»: то, что юго-запад Великобритании представляет собой единое целое с Армориканским массивом Франции, действительно знали. Однако это вовсе не значит, что загадок в геологической истории Земли не осталось.
Вот одна из таких загадок: как появились Арморика, Авалония и Лаврентия, о которых говорится в исследовании британцев? Современная версия гласит, что они были частями суперконтинентов древности…
Разберемся.
— Когда начал остывать первичный «расплав» Земли, возникла земная кора двух типов — океаническая и континентальная,— говорит младший научный сотрудник геологического факультета МГУ Александр Гусев.— Фрагменты более легкой, но более мощной континентальной коры начали перемещаться по «расплаву» из-за его конвекции, постепенно увеличиваясь в размерах. Процесс нарастал, и в какой-то момент эти участки неизбежно встретились. Так образовался первый суперконтинент нашей планеты, названный Ваальбарой, он возник 3,5 млрд лет назад и существовал примерно 800 млн лет.
Парадокс в другом: геологи даже не уверены, что Ваальбара была континентом в географическом понимании этого термина, то есть крупным массивом земной коры, основная часть которого не покрыта океаном. Откуда мы знаем, что Ваальбара вообще существовала? В этом помогает изучение древнейших блоков континентальной коры, так называемых кратонов. Однако несовершенство современных технологий дает большой разброс данных: кто-то считает, что суперконтинентов в истории Земли было семь, кто-то говорит о восьми.
Самый известный — так называемая Пангея, он образовался около 250 млн лет назад и наверняка был в основном сушей. Более того, во времена, когда он существовал, из «Северной Америки» до «России» можно было… дойти пешком! А известна Пангея тем, что в результате ее распада возникли все современные континенты. Почему Пангея распалась? У науки есть теория и на этот счет: виноват так называемый дрейф континентов.
В интервью «Огоньку» завотделом московского филиала Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А.П. Карпинского Владимир Куприн подтверждает: то, что литосферные плиты взаимодействуют, это неоспоримый факт.
— Примеры взаимодействия литосферных плит — острова, островные дуги, вулканизм. Типичнейший пример — Красное море, которое сейчас «разъезжается», и через 100 млн лет там будет большой океан,— говорит эксперт.
Только представьте: к примеру, прямо сейчас Африка пытается присоединиться к Евразии и от нее, от Африки, одновременно откалывается восточная часть. Этот процесс никогда не прекращался, и распад чего-то одного означает формирование чего-то другого. Хотя и тут теория объясняет далеко не все.
— Например, в том же самом Тихом океане есть цепочки вулканических островов, которые в рамках классической теории приурочены к окраинам континентов, там, где океаническая кора погружается под континентальную и начинает плавиться,— говорит Александр Гусев с геологического факультета МГУ.— Однако эти самые острова находятся на океанической плите и к границам никак не привязаны!
Чем может закончиться дрейф континентов? Существует теория, согласно которой все они вновь объединятся в новый суперконтинент — его уже назвали «Последняя Пангея». Впрочем, как отмечает Александр Гусев, это может произойти не ранее чем через 250 млн лет. По меркам геологии — сравнительно скоро, по человеческим меркам — целая вечность.
Но вернемся к загадкам прошлого. Все ли континенты древности нам известны? И снова ответ неоднозначен — ученые продолжают их открывать, а заодно спорить об этих открытиях. Ну, например, несколько лет назад геологи из Новосибирска заявили, что смогли доказать существование континента Арктиды. Согласно их данным, существовало целых две Арктиды: они распадались и собирались вновь, первый был частью суперконтинента Родиния (около 1,1 млрд лет назад), второй — Пангеи… Пресса обрадовалась: вот она, мифическая Гиперборея!
Тем временем на другом конце света коллеги россиян, геологи из Новой Зеландии, Австралии и Новой Каледонии, выступили с не менее сенсационной находкой: мол, Зеландия — это затопленный континент, большая часть которого сегодня скрыта под водой. А некогда он был частью другого, более крупного континента,— Гондваны!
Впрочем, в геологической истории Земли есть и такие загадки, которые официальная наука обходит стороной. Ну, например, действительно ли существовали мифические континенты — Лемурия, Атлантида, Му?
— А кто сказал, что Атлантида — это континент? — удивляется Александр Гусев.— Насколько я помню платоновское описание, Атлантида — это остров, на котором расположен полис, так вот остров не обязан иметь континентальную кору, он вполне может быть вулканическим. Как и в случае с Му… Конечно, никаких континентов в Тихом океане быть не может (там океаническая кора), но вот вулканические острова — почему бы нет?
И наконец, мифическая Лемурия: в некотором смысле она действительно существовала… Просто речь о далекой древности — временах, когда Индийского океана не было, а Индия с Мадагаскаром являлись частью одного массива суши. Вот только, похоже, это не та Лемурия, о которой говорят сторонники эзотерических течений. Одной загадкой меньше?
Кирилл Журенков
Брифинг
Николай Короновский, заведующий кафедрой динамической геологии геологического факультета МГУ
Сегодня мы смело можем говорить лишь о том, что когда-то Аппалачи вплотную подступали к Британским островам. 200 млн лет назад Великобритания была соединена с Северной Америкой. А потом уже начался глобальный процесс расхождения. О чем свидетельствует и существующий в Шотландии такой огромный разлом — сдвиг Грейт-Глен. Но, к сожалению, в геологии нет универсальных технологий, когда можно было бы что-то доказать на 100 процентов. Есть такой уникальный метод исследований — палеомагнитный. При этом методе можно увидеть, что порода сохранила свое первозданное (относящееся именно к эпохе ее возникновения) магнитное поле. Это магнитное поле никогда не меняется, в породе вечная ее метка. Когда их все смогут изучить, тогда реальная картина древнего мира к нам приблизится. Сегодня есть много разных способов для геологических исследований. Но стопроцентных гарантий не даст ни один из них.
Источник: «Вечерняя Москва»
Александр Округин, главный научный сотрудник Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН
За всю 4,5-миллиардную историю развития Земли на ее поверхности прошли свой жизненный путь семь различных суперконтинентов с периодичностью примерно 600 млн лет. В протерозойское время материки объединялись дважды, вначале в суперконтинент Нуна (1,7–1,3 млрд лет назад), затем Родиния (1,1–0,7 млрд лет назад). Нашими палеомагнитными, изотопно-геохронологическими и геохимическими исследованиями базитовых пород на Сибирском и Северо-Американском (Лаврентия) кратонах (или древних платформах.— «О») фиксируются девять хорошо коррелируемых эпизодов формирования крупных магматических провинций в период 1,9–0,7 млрд лет назад. Это свидетельствует о том, что эти кратоны в тесном контакте находились более 1,2 млрд лет, совместно пережив все катаклизмы формирования этих двух суперконтинентов. Сибирь и Лаврентия расстались 700 млн лет назад, когда… наступило самое масштабное оледенение Земли и льды достигали экватора, распался древний суперконтинент Родиния.
Источник: «МК в Якутии»
Александр Городницкий, доктор геолого-минералогических наук, профессор
Моя докторская диссертация посвящена изучению генезиса подводных гор, мы исследовали дно Мирового океана, и в 1984 году на судне «Витязь» в 300 милях от Гибралтара в Северной Атлантике в районе гряды Хосшу на плоской вершине подводной горы Ампер наткнулись на странные сооружения, напоминавшие развалины древнего города. Когда-то гора была островом, позже погрузившимся в океан. Существовала большая островная страна, ушедшая на дно. Как известно, Платон писал, что Атлантида занимала микроконтинент или огромный архипелаг. В этом смысле все сходится. Считайте, мне посчастливилось приблизиться к разгадке.
Источник: ТАСС
ⓘ Лаврентия, древний материк. Лаврентия
Пользователи также искали:
что такое пангея на какие материки она разделилась, древние материки нашей планеты, два материка, единый древний материк, формирование материков, когда материки соединятся, название какого материка пропущено в схеме образование материков, материки, древний, материков, материка, Лаврентия, когда материки соединятся, как появились материки, два материка, формирование материков, материк, древние, нашей, планеты, когда, появились, формирование, такое, пангея, какие, разделилась, название, какого, пропущено, схеме, образование, соединятся, единый, единый древний материк, Лаврентия древний материк, что такое пангея на какие материки она разделилась,
Земная суша.
Формирование материков.Подробно:
© Владимир Каланов,
сайт «Знания-сила».
Согласно справочникам суша занимает только 29,2 процента поверхности всей Земли. Но и эти 29,2% сушей можно назвать лишь с некоторой степенью условности. Как ни совершенна современная топографическая съёмка, в том числе и космическая, всё равно практически невозможно учесть площадь бесчисленных рек, речушек, ручьёв, болот, искусственных бассейнов, прудов и каналов, которые есть на Земле. Тем более, что эти водоёмы периодически исчезают или возникают вновь. Но как бы то ни было, мы будем исходить из того, что 29,2% поверхности Земли — это суша. Су́шу составляют шесть частей света: Европа, Азия, Америка, Африка, Австралия, Антарктида и острова.
Очертания материков и крупных островов знакомы нам до подробностей со школьной скамьи. Но формы и очертания материков и вообще всех элементов суши не всегда были такими, какими мы их видим на современных географических картах. Геологическая наука доказала, что литосфера Земли состоит из тектонических плит, которые постоянно перемещаются по находящейся под ними мантии.
Возраст Земли оценивается в 4,5 миллиарда лет, и уже́ 4,2—4,3 миллиарда лет назад на Земле существовали океаны и небольшие материки. Начиная с архейской эры (самой древней в истории Земли) и до сегодняшнего времени кора континентов формировалась из расплавленных в глубинах Земли пород, которые выносились на её поверхность. Тектонические плиты литосферы могут сталкиваться между собой или расходиться друг от друга. На границах столкновения одна из сталкивающихся плит может погружаться под другую и уходить в глубину Земли. В зоне погружения возникают глубокие океанические рвы и активные вулканы.
В местах, где плиты расходятся друг от друга, в земной коре возникают глубокие трещины. Породы земных глубин в этих местах плавятся, обычно образуя базальты. Базальты поднимаются, чтобы заполнить трещины, затвердевая по мере поднятия ближе к верхним слоям земной коры. Расходящиеся плиты в океанах формируют таким образом океанское дно, включая подводные хребты.
Формирование материков. Разделение Пангеи.
Почти все современные южные континенты в далёком прошлом соединились, образовав гигантский материк Гондвану. Процесс этого соединения длился в течение 300 миллионов лет, почти всю палеозойскую эру (которая началась 0,5 миллиарда лет назад). К концу этой эры, в результате перемещения тектонических плит, Гондвана соединилась с остальными континентами. Образовалась огромная суша, которая объединила в себе практически все континенты. Этот единый континент геологи назвали Панге́ей. Он простирался от полюса до полюса. В процессе формирования Пангеи на территории нынешних Северной Америки (восточная часть), Шотландии, Азии, восточной Австралии и в других районах Земли образовались горные системы как результат столкновений тектонических плит.
Формирование материков. Гондвана, Лавразия. Тетис.
Дрейф континентовПрошли сотни миллионов лет, и единый континент Пангея разделился на несколько материков, которые теперь мы видим на карте Земли. Реальность континентального дрейфа, т.е. взаимного сближения или удаления одного континента от другого, многими учёными ставилась под сомнение вплоть до 1960-х годов. Однако собранные научные данные доказали, что движение континентов является реальностью.
Дрейф континентов
Тектонические плиты являются кусками литосферы, т.е. твёрдой внешней оболочки Земли, которая простирается в среднем до глубины 100 км. Эти плиты имеют возможность перемещаться потому, что на указанных глубинах земная мантия имеет высокую температуру и физически представляет почти жидкую субстанцию. Таким образом, потребная для движения плит энергия исходит из само́й Земли. На Земле насчитывается десять больших и средних литосферных плит, например: Евразийская, Тихоокеанская, Южно-Американская, Северо-Американская, Африканская, Антарктическая и др. Скорость перемещения плит — несколько сантиметров в год. Примерно с такой скоростью 180 миллионов лет назад начался процесс отделения Европы и Африки от Америки и соответственно раскрытие между ними Атлантического океана. Посмотрите внимательно на карту мира: если мысленно удалить Атлантический океан и сдвинуть Африку и Южную Америку навстречу друг другу, то контуры береговых линий обоих этих континентов практически совпадут. Но не только и не столько этот умозрительный факт является доказательством того, что Европа, Африка и Америка были когда-то единым континентом. Необходимые доказательства собрала геологическая наука и океанография.
Индия с конца мезозойской эры была островным континентом (приблизительно 70 миллионов лет назад). Более 50 миллионов лет назад Индия начала́ сближение с Азией. Это был грандиозный процесс, длившийся десятки миллионов лет. В результате сжатия часть коры континента Индии поднялась, что привело к возникновению Гималайского хребта. Некоторая часть коры Индии проскользнула под тектоническую плиту Азии, образовав в этом месте кору толщиной вдвое более мощную, чем где-либо в мире. Сжатие между современным субконтинентом Индией и Азией продолжается до настоящего времени, т. е. движение Индии на север ещё не прекратилось. Одним из следствий этого процесса являются разрушительные землетрясения не только вблизи Гималаев, но и за тысячи километров от этого района.
Можно привести и другие примеры, показывающие, что постоянное перемещение тектонических плит на Земле является неоспоримым фактом.
Уважаемые посетители!
У вас отключена работа JavaScript. Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!Расположение древних материков и континентов, условия климата и фаунистическое районирование
Расположение древних материков и континентов, условия климата и фаунистическое районирование
В кембрийский период (570 – 500 млн. лет назад) распределение суши по поверхности Земли было иным, нежели в настоящее время.
На месте Северной Америки и Гренландии существовал материк Лавренция. Южнее Лавренции простирался Бразильский материк. Африканский материк включал Африку, Мадагаскар и Аравию.
Севернее него располагался Русский материк, соответствующий на Русской платформе в границах – дельта Дуная, Днестр, Висла, Норвежское море, Баренцево море, реки Печора, Уфа, Белая, север Каспийского моря, дельта Волги, север Чёрного моря. Центр платформы – город Владимир в междуречье Оки и Волги [35]. На Русской платформе кембрийские отложения распространены почти повсеместно в её северной части, а также известны в западных частях современной Белоруссии и Украины [1801].
К востоку от Русского материка располагался Сибирский материк – Ангарида, включающий Сибирскую платформу и прилегающие горные сооружения [1798]. На месте современного Китая был Китайский материк, на юге от него – Австралийский материк, охватывавший территорию современной Индии и Западной Австралии.
В начале палеозоя (ордовикский период, 500 – 440 млн. лет назад) в Северном полушарии из древних платформ – Русской, Сибирской, Китайской и Северо-Американской – сложился единый материк Лавразия.
Индостанская (остров Мадагаскар, полуостров Индостан, южнее Гималаев), Африканская (без гор Атласа), Южно-Американская (к востоку от Анд), Антарктическая платформы, а также Аравия и Австралия (к западу от горных хребтов её восточной части) вошли в южный материк – Гондвану [1797].
Лавразия отделялась от Гондваны морем (геосинклиналью) Тетис (Центральное Средиземноморье, Мезогея), проходившим в мезозойскую эру по зоне Альпийской складчатости: в Европе – Альпы, Пиренеи, Андалусские горы, Апеннины, Карпаты, Динарские горы, Стара-Планина, Крымские горы, горы Кавказа; в Северной Африке – северная часть Атласских гор; в Азии – Понтийские горы и Тавр, Туркмено-Хорасанские горы, Эльбрус и Загрос, Сулеймановы горы, Гималаи, складчатые цепи Бирмы, Индонезии, Камчатка, Японские и Филиппинские острова; в Северной Америке – складчатые хребты Тихоокеанского побережья Аляски и Калифорнии; в южной Америке – Анды; архипелаги, обрамляющие Австралию с востока, в том числе острова Новая Гвинея и Новая Зеландия [1799, 1800]. Территория, охваченная альпийской складчатостью, сохраняет высокую тектоническую активность и в современную эпоху, что выражается в интенсивно расчленённом рельефе, высокой сейсмичности и продолжающейся во многих местах вулканической деятельности. Реликтом Пратетиса являются современные Средиземное, Чёрное и Каспийское моря.
Лавразия существовала до середины мезозоя, а её изменения заключались в утрате территорий Северной Америки и последующее переформирование Лавразии в Евразию.
Остов современной Евразии сращен из фрагментов нескольких древних материков. В центре – Русский континент. На северо-западе к нему примыкает восточная часть бывшей Лавренции, которая после кайнозойских опусканий в области Атлантического океана отделилась от Северной Америки и образовала Европейский выступ Евразии, расположены западнее Русской платформы. На северо-востоке – Ангарида, которая в позднем палеозое была сочленена с Русским континентом складчатой структурой Урала. На юге – к Евразии причленились северо-восточные части распавшейся Гондваны (Аравийская и Индийская платформы) [35, Ю. К. Ефремов, ст. Евразия].
Распад Гондваны начался в мезозое, Гондвана была буквально растащена по частям. К концу мелового – началу палеогенового периодов обособились современные постгондванские материки и их части [1797] – Южная Америка, Африка (без гор Атласа), Аравия, Австралия, Антарктида.
Рис. 3.9.1.1. Тектоника [35].
Древняя Восточно-Европейская платформа включает два выступа фундамента на поверхности – Балтийский щит и Украинский кристаллический массив – и обширную Русскую плиту, где фундамент погружен и перекрыт осадочным чехлом. В строении фундамента участвуют архейские (самая древняя геологическая эра, выделяемая в геохронологии Земли – начало 3.500 млн. лет – конец 2.500 – 2.700 млн. лет назад) и последующие нижне- и среднепротерозойские толщи. Архейские породы образуют многочисленные массивы. Глубина залегания фундамента на Русской плите изменяется от нескольких сотен метров (на поднятиях) до нескольких тысяч метров (во впадинах). Наиболее крупные поднятия – Воронежская, Белорусская и Волго-Уральская антеклизы. Среди впадин выделяются Московская, Балтийская, Прикаспийская синеклизы. Породы, заполняющие синеклизы, имеют возраст от венда до кайнозоя и образуют верхний этаж структур Русской плиты. Самая крупная синеклиза – Московская – отделяет выступ фундамента Балтийского щита на севере от Воронежской и Волго-Уральской антеклиз на юге и юго-востоке. В её осевой части развиты триасовые и юрские породы, на крыльях – пермские и каменноугольные. Фундамент в её центральной части погружен на глубину 3 – 4 км.
Сибирская платформа имеет древний, преимущественно архейский фундамент. Сибирская платформа, в отличие от Восточно-Европейской, в конце протерозоя и начале палеозоя являлась областью общего погружения и почти повсеместного накопления морских отложений. Во 2-й половине палеозоя, в мезозое и кайнозое она была относительно приподнята и на ней накапливались главным образом континентальные отложения. Сибирская платформа отличается высокой степенью тектонической активности.
Средиземноморский пояс расположен к юго-западу и югу от Восточно-Европейской платформы. Внешняя зона пояса (Скифская плита, южная часть Туранской плиты, Таджикская депрессия и Северный Памир) представляет собой молодую платформу. Таджикская депрессия и Северный Памир в неогене – антропогене были охвачены орогенезом, в результате чего мезозойские и кайнозойские отложения платформенного чехла здесь смяты в складки. Скифская плита, включающая равнинные территории Крыма и Предкавказья, имеет фундамент, в составе которого выделяются блоки верхнепротерозойских пород. Платформенный чехол повсеместно включает отложения от меловых до антропогеновых. Южная часть Туранской плиты имеет фундамент, состоящий из ряда докембрийских массивов – Центральнокаракумский, Кара-Богазский, Северо-Афганский и др. Чехол плиты в целом образован серией отложений от юры до антропогена. Наиболее мощный чехол развит на юго-востоке в Мургабской и Амударьинской впадинах.
Внутренняя зона Средиземноморского пояса (Карпаты, Горный Крым, Кавказ, Копетдаг, Средний и Южный Памир) отличается тем, что мезозойские и кайнозойские отложения в ней представлены геосинклинальным типом формаций.
Древние архейские платформы Русская и Сибирская – стабильны на протяжении всего времени существования, начиная с самого раннего геологического времени. Это создаёт уверенные условия для существования разных форм жизни, а также создает им условия для длительного поступательного формирования и развития, не прерываемого геологическими катаклизмами. При таких условиях организмы, развивающиеся в пределах древних платформ, приобретают заметно преимущество перед другими, развивающимися на молодых и тектонически активных участках земной коры.
Естественно, эволюция отдаёт предпочтение более стабильным условиям существования.
Климатические данные о состоянии Земли в то историческое время также раскрывают нам дополнительные возможности для интересующего нас познания.
В терминальном рифее (680 – 570 млн. лет назад) большие пространства Европы и Северной Америки были охвачены обширным лапландским оледенением. Ледниковые отложения этого возраста известны на Урале, в Тянь-Шане, на Русской платформе (Белоруссия), в Скандинавии (Норвегия), в Гренландии и Скалистых горах.
В ордовикский период (500 – 440 млн. лет назад) Австралия располагалась близ Южного полюса, а северо-западная Африка – в районе самого полюса, что подтверждается запечатлевшимися в ордовикских породах Африки признаками широкого распространения оледенения.
В девонский период (от 410 млн. до 350 млн. лет тому назад) экватор располагался под углом в 55 – 65° к современному и проходил примерно через Кавказ, Русскую платформу и южную Скандинавию. Северный полюс находился в Тихом океане в пределах 0 – 30° северной широты и 120 – 150° восточной долготы (в районе Японии) [35, В.Н. Тихий, ст. Девонский период].
Поэтому на Русской платформе климат был приэкваториальным – сухим и жарким, отличался большим разнообразием органического мира. Часть территории Сибири занимали моря, температура воды которых не спускалась ниже 25°С [1802]. Тропический (гумидный) пояс, в разное время девонского периода простирался от современной Западно-Сибирской равнины на севере до юго-западного края Русской платформы [35, В. Н. Тихий, ст. Девонский период]. На основе палеомагнитного изучения пород установлено, что на протяжении большей части палеозоя и Северная Америка располагалась в экваториальной зоне. Ископаемые организмы и широко распространенные известняки этого времени свидетельствуют о господстве в ордовике теплых мелководных морей.
Напротив, на территории Гондваны климат был приполярным. В Южной Африке (в Капских горах) в свите Столовой горы, в бассейне Конго и в южной части Бразилии имеются ледниковые образования (тиллиты) – свидетели холодного околополярного климата. В протерозое и верхнем карбоне развивалось обширное оледенение. В Южной Австралии, Китае, Норвегии, Южной Африке, на юге Европы, в Южной Америке в пределах этого пояса обнаружены признаки ордовикского оледенения. Следы верхнекаменноугольного оледенения известны в Центральной и Южной Африке, на юге Южной Америки, в Индии и Австралии [1797]. Оледенения установлены в нижнем протерозое Северной Америки, в верхнем рифее (рифей – 1650 – 570 млн. лет) Африки и Австралии, в венде (680 – 570 млн. лет назад) Европы, Азии и Северной Америки, в ордовике Африки, в конце карбона и начале перми на материке Гондвана. Органический мир этого пояса отличался обеднённостью состава. В каменноугольном и пермском периодах на материке Гондвана развивалась своеобразная флора умеренного и холодного пояса, для которой было характерно обилие глоссоптерисов и хвощей [1797].
В девоне северный (аридный – засушливый) пояс охватывал Ангариду (Северную Азию) и складчатые сооружения, примыкавшие к нему с юга и востока, господствовал на континентах: Ангарском, Казахском, Балтийском и Северо-Американском [35, В.Н. Тихий, ст. Девонский период].
В Колорадо (часть бывшей Лавренции) в ордовикских песчаниках обнаружены фрагменты самых примитивных позвоночных – бесчелюстных (остракодерм).
После окончания цикла геосинклинальное развитие может повториться, но всегда какая-то часть геосинклинальных областей в конце очередного цикла превращается в молодую платформу. В связи с этим в течение геологической истории площадь, занятая геосинклиналями (морями), уменьшалась, а площадь платформ увеличивалась. Именно геосинклинальные системы являлись местом образования и дальнейшего нарастания континентальной коры с её гранитным слоем.
Периодический характер вертикальных движений в течение тектонического цикла (преимущественно опускание в начале и преимущественно поднятие в конце цикла) каждый раз приводил к соответствующим изменениям рельефа поверхности, к смене трансгрессий и регрессий моря. Те же периодические движения влияли на характер отлагавшихся осадочных пород, а также на климат, который испытывал периодические изменения. Уже в докембрий тёплые эпохи прерывались ледниковыми. В палеозое оледенение охватывало по временам Бразилию, Южную Африку, Индию и Австралию. Последнее оледенение (в Северном полушарии) было в антропогене [35, ст. Земля].
* * *
Рассмотренное выше положение континентов подтверждается данными фаунистического районирования, согласно которым суша Земли разделяется на четыре фаунистических царства: Арктогея, Палеогея, Неогея, Нотогея. Антарктическая суша, населённая преимущественно морскими животными не входит ни в одно из царств [39].
Арктогея («северная земля») с центром группирования на Русской платформе включает также Голарктическую, Индо-Малайскую, Эфиопскую области [35; 1803, стр. 354] и занимает Евразию (без Индостана и Индокитая), Северную Америку, Северную Африку (включая Сахару). Животный мир Акртогеи характеризуется общностью происхождения. В Арктогее обитают только плацентарные млекопитающие [39, ст. Арктогея].
Неогея («новая земля», более поздняя по времени, образовавшаяся из продуктов распада Гондваны) занимает Южную, Центральную Америку от Нижней Калифорнии и южной части Мексиканского нагорья на севере до 40° ю.ш. на юге и прилежащие к Центральной Америке острова. Распространены плацентарные [35; 39, ст. Неогея].
Нотогея («южная земля») занимает Австралию, Новую Зеландию и острова Океании. Длительная изоляция Нотогеи привела к формированию фауны, богатой эндемиками (изолированные виды). Число плацентарных млекопитающих относительно невелико: мышиные, рукокрылые, псовые [35, 39].
Палеогея занимает главным образом тропические районы Восточного полушария. Для Палеогеи характерны группы животных древней фауны Гондваны – ее Бразильско-Африканского континента: страусы, двоякодышащие рыбы, черепахи, а также хоботные, человекообразные обезьяны, хищные и др. [35].
Указанное выше распространение фауны заостряет наше внимание на особой концентрации плацентарных млекопитающих – в пределах Арктогеи с центром на Русской равнине. Первые плацентарные известны из раннего мела (мел – 135 – 65 млн. лет назад), отложения которого занимают обширные площади на Русской платформе [35].
Между тем, плацентарные млекопитающие, являются, во-первых, живородящими, а во-вторых, характеризуются наиболее высокой организацией и эколого-морфологическим разнообразием – головной мозг имеет сильно развитые большие полушария, которые соединены мозолистым телом; эмбриональное развитие протекает с образованием плаценты.
К плацентарным принадлежит и человек. Преобладание плацентарных на территории Арктогеи даёт нам надёжные основания для утверждения именно этой области в качестве наиболее вероятной прародины человека.
читать далее …Угли
источник; http://www.organizmica.org/archive/307/rp3.shtml#9
Что такое Пангея? Теория и факты о суперконтиненте
Около 300 миллионов лет назад на Земле не было семи континентов, а был один огромный суперконтинент под названием Пангея, который был окружен одним океаном под названием Панталасса.
Объяснение образования Пангеи положило начало современной теории тектоники плит, которая утверждает, что внешняя оболочка Земли разбита на несколько плит, скользящих по скалистой оболочке Земли, мантии.
По ходу планеты 3.За 5 миллиардов лет истории несколько суперконтинентов сформировались и распались в результате перемешивания и циркуляции в мантии Земли, которая составляет большую часть объема планеты. Этот распад и образование суперконтинентов коренным образом изменили историю планеты.
«Это то, что движет всей эволюцией планеты во времени. Это главный поворот планеты», — сказал Брендан Мерфи, профессор геологии в Университете Святого Франциска Ксавьера в Антигонише, Новая Шотландия.
История
Более века назад ученый Альфред Вегенер предложил идею древнего суперконтинента, который он назвал Пангея (иногда пишется Пангея), собрав несколько доказательств.
Первым и наиболее очевидным было то, что «континенты сходятся друг с другом, как язычок и канавка», что было весьма заметно на любой точной карте, сказал Мерфи. Еще один характерный намек на то, что все континенты Земли были одной сушей, исходит из геологических летописей.Угольные месторождения, обнаруженные в Пенсильвании, имеют такой же состав, как и месторождения угля в Польше, Великобритании и Германии того же периода. Это указывает на то, что Северная Америка и Европа когда-то были единым массивом суши. По словам Мерфи, ориентация магнитных минералов в геологических отложениях показывает, как магнитные полюса Земли мигрировали в течение геологического времени.
В летописи окаменелостей идентичные растения, такие как вымерший семенной папоротник Glossopteris , встречаются на теперь значительно разрозненных континентах.И горные цепи, которые сейчас лежат на разных континентах, таких как Аппалачи в Соединенных Штатах и Атласские горы в Марокко, были частью Центральных гор Пангеи, образовавшихся в результате столкновения суперконтинентов Гондваны и Лавруссии.
Пангея образовалась в результате постепенного процесса, охватывающего несколько сотен миллионов лет. Примерно 480 миллионов лет назад континент под названием Лаврентия, который включает в себя части Северной Америки, слился с несколькими другими микроконтинентами, образовав Еврамерику.Еврамерика в конечном итоге столкнулась с Гондваной, другим суперконтинентом, который включал Африку, Австралию, Южную Америку и Индийский субконтинент.
Около 200 миллионов лет назад суперконтинент начал распадаться. Гондвана (сейчас это Африка, Южная Америка, Антарктида, Индия и Австралия) сначала отделилась от Лавразии (Евразия и Северная Америка). Затем, около 150 миллионов лет назад, Гондвана распалась. Согласно статье 1970 года в Journal of Geophysical Research, Индия отделилась от Антарктиды, а Африка и Южная Америка подверглись разорванию.Около 60 миллионов лет назад Северная Америка отделилась от Евразии.
Жизнь и климат
Наличие одного массивного участка суши могло бы привести к очень различным климатическим циклам. Например, внутренняя часть континента могла быть совершенно сухой, поскольку была заперта за массивными горными цепями, которые блокировали всю влагу и осадки, сказал Мерфи.
Но угольные месторождения, обнаруженные в Соединенных Штатах и Европе, показывают, что части древнего суперконтинента около экватора, должно быть, были пышными тропическими лесами, похожими на джунгли Амазонки, сказал Мерфи. (Уголь образуется, когда мертвые растения и животные опускаются в болотистую воду, где давление и вода превращают материал в торф, а затем в уголь.)
«Отложения угля по сути говорят нам о том, что на суше было изобилие жизни», — сказал Мерфи Live Science .
Климатические модели подтверждают, что континентальные внутренние районы Пангеи были чрезвычайно сезонными, согласно статье 2016 года в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Исследователи в этом исследовании использовали биологические и физические данные из формации Моради, области слоистых палеопочв (ископаемых почв) на севере Нигера, чтобы реконструировать экосистему и климат в период существования Пангеи.Сравнимый с современной африканской пустыней Намиб и бассейном озера Эйр в Австралии, климат в целом был засушливым с короткими повторяющимися влажными периодами, которые иногда включали катастрофические внезапные наводнения.
Пангея существовала 100 миллионов лет, и в течение этого периода процветало несколько животных, в том числе Traversodontidae, семейство животных, питающихся растениями, которое включает предков млекопитающих.
В пермский период процветали такие насекомые, как жуки и стрекозы.Но существование Пангеи совпало с наихудшим массовым вымиранием в истории, пермско-триасовым (P-TR) вымиранием. Это явление, также называемое Великим вымиранием, произошло около 252 миллионов лет назад и привело к исчезновению большинства видов на Земле. В ранний триасовый период произошел рост архозавров, группы животных, которые в конечном итоге дали начало крокодилам и птицам, а также множество рептилий. Около 230 миллионов лет назад на Пангеи появились одни из самых ранних динозавров, в том числе тероподы, в основном хищные динозавры, у которых в основном были заполненные воздухом кости и перья, похожие на перья птиц.
Цикл в истории
Текущая конфигурация континентов вряд ли будет последней. Суперконтиненты образовывались несколько раз в истории Земли только для того, чтобы разделиться на новые континенты. Прямо сейчас, например, Австралия медленно приближается к Азии, а восточная часть Африки медленно отделяется от остальной части континента.
Геологи заметили, что существует квазирегулярный цикл, в котором суперконтиненты образуются и распадаются каждые 300–400 миллионов лет, но почему, по словам Мерфи, остается загадкой.Но большинство ученых полагают, что цикл суперконтинента во многом определяется динамикой циркуляции в мантии, согласно статье 2010 года в Journal of Geodynamics.
Кроме того, детали становятся нечеткими. Хотя тепло, образующееся в мантии, вероятно, происходит от радиоактивного распада нестабильных элементов, таких как уран, ученые не согласны с тем, есть ли внутри мантии мини-карманы теплового потока, или вся оболочка представляет собой один большой конвейер тепла. пояс, сказал Мерфи.
Текущие исследования
Ученые создали математическое трехмерное моделирование, чтобы лучше понять механизмы, лежащие в основе движения континентов.В статье 2017 года в журнале Geoscience Frontiers ученые Масаки Йошида и М. Сантош объясняют, как они производили моделирование крупномасштабных движений континентов после распада Пангеи 200 миллионов лет назад. Модели показывают, как движение тектонических плит и силы конвекции мантии работали вместе, разрушая и перемещая большие массивы суши. Например, большая масса Пангеи изолировала мантию под ней, вызывая мантийные потоки, которые спровоцировали начальный распад суперконтинента. Радиоактивный распад верхней мантии также повысил температуру, вызвав восходящие мантийные потоки, которые оторвались от Индийского субконтинента и инициировали его северное движение.
Йошида и Сантос создали дополнительные геологические модели, чтобы предсказать мантийную конвекцию и модели движения континентов на 250 миллионов лет в будущем. Эти модели предполагают, что через миллионы лет Тихий океан закроется, поскольку Австралия, Северная Америка, Африка и Евразия объединятся в Северном полушарии. В конце концов, эти континенты сольются, образуя суперконтинент под названием «Амасия». Два оставшихся континента, Антарктида и Южная Америка, по прогнозам, останутся относительно неподвижными и отделятся от нового суперконтинента.
Дополнительная информация от Кэрол Столл, участника Live Science
Дополнительные ресурсы
Гондвана | древний суперконтинент | Britannica
Гондвана , также называемая Гондвана , древний суперконтинент, который включал современные Южную Америку, Африку, Аравию, Мадагаскар, Индию, Австралию и Антарктиду. Он был полностью собран к позднему докембрию, около 600 миллионов лет назад, а первая стадия его распада началась в раннеюрский период, около 180 миллионов лет назад.Название Гондвана было придумано австрийским геологом Эдуардом Зюссом в отношении верхнепалеозойских и мезозойских образований в регионе Гондвана в центральной Индии, которые похожи на образования того же возраста на континентах Южного полушария.
Распространение суши, горных регионов, мелководных морей и глубоководных бассейнов океана в позднем кембрии. В палеогеографическую реконструкцию включены холодные и теплые океанические течения. Современные береговые линии и тектонические границы сконфигурированных континентов показаны на вставке в правом нижнем углу.Карта B представляет собой «обратный» вид реконструкции, показанной на карте A.
По материалам C.R. Scotese, Техасский университет в АрлингтонеПодробнее по этой теме
силурийский период: Гондвана
Огромный суперконтинент Гондвана располагался над Южным полюсом. Помимо Австралии, Антарктиды, Индии, Аравии, …
Соответствующие формы берегов Западной Африки и востока Южной Америки были впервые отмечены Фрэнсисом Бэконом в 1620 году, когда впервые стали доступны карты Африки и Нового Света.Идея о том, что все континенты Южного полушария когда-то были объединены, была подробно изложена немецким метеорологом Альфредом Вегенером в 1912 году. Он представлял себе единую огромную сушу, Пангею (или Пангею). Гондвана составляла южную половину этого суперконтинента.
Концепция Гондваны была расширена Александром Дю Туа, геологом из Южной Африки, в его книге 1937 года « Наши странствующие континенты ». Дю Туа тщательно задокументировал многочисленные геологические и палеонтологические свидетельства, которые связывали южные континенты.Эти свидетельства включали наличие ледниковых отложений — тиллитов — пермско-каменноугольного возраста (возраст около 290 миллионов лет) и подобных флор и фаун, которые не встречаются в северном полушарии. В этой связи особо упоминается широко распространенный семенной папоротник Glossopteris . Слои горных пород, содержащие это свидетельство, называются системой Кару (Карроо) в Южной Африке, системой Гондвана в Индии и системой Санта-Катарина в Южной Америке. Он также встречается в группе Мейтленд в восточной Австралии, а также в конгломерате Whiteout и формациях Polarstar в Антарктиде.Хотя концепция Гондваны была широко принята учеными из Южного полушария, ученые в Северном полушарии продолжали сопротивляться идее континентальной мобильности до 1960-х годов, когда теория тектоники плит продемонстрировала, что океанические бассейны не являются постоянными глобальными особенностями и подтвердили Гипотеза Вегенера о дрейфе континентов.
Распространение суши, горных регионов, мелководных морей и глубоководных бассейнов океана в течение позднего карбона.В палеогеографическую реконструкцию включены холодные и теплые океанические течения. На вставке показаны современные береговые линии и тектонические границы сконфигурированных континентов.
По материалам C.R. Scotese, Техасский университет в Арлингтоне.Согласно данным тектоники плит, Гондвана образовалась в результате столкновений континентов в позднем докембрии (примерно от 1 до 542 миллионов лет назад). Затем Гондвана столкнулась с Северной Америкой, Европой и Сибирью, образовав суперконтинент Пангею.Распад Гондваны происходил поэтапно. Около 180 миллионов лет назад, в юрский период, западная половина Гондваны (Африка и Южная Америка) отделилась от восточной части (Мадагаскар, Индия, Австралия и Антарктида). Южный Атлантический океан открылся около 140 миллионов лет назад, когда Африка отделилась от Южной Америки. Примерно в то же время Индия, которая все еще была присоединена к Мадагаскару, отделилась от Антарктиды и Австралии, открыв центральную часть Индийского океана. Во время позднего мелового периода Индия отделилась от Мадагаскара, а Австралия медленно отошла от Антарктиды.В конце концов Индия столкнулась с Евразией около 50 миллионов лет назад, образовав Гималаи, в то время как движущаяся на север Австралийская плита только что начала свое столкновение вдоль южной окраины Юго-Восточной Азии — столкновение, которое продолжается и сегодня.
Пангея: позднеюрский периодПалеогеография и палеоокеанография поздней юры. Современные береговые линии и тектонические границы континентов показаны на вставке справа внизу.
По материалам: C.R.Скотезе, Техасский университет в Арлингтоне, Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчасПангея | Определение, карта, история и факты
Пангея , также называемая Пангея , в ранние геологические времена, суперконтинент, который включал в себя почти все суши на Земле.
Распределение суши в ранней и поздней пермиПалеогеография и палеоокеанография ранней перми (вверху) и ранней поздней перми.
По материалам C.A. Росс и Дж. Росс, Фонд Кушмана по исследованию фораминифер, специальная публикация 24Основные вопросы
Как давно существовала Пангея?
Пангея существовала примерно от 299 миллионов лет назад (в начале пермского периода геологического времени) до примерно 180 миллионов лет назад (в юрский период). Он оставался в полностью собранном состоянии около 100 миллионов лет, прежде чем начал распадаться. Концепция Пангеи была впервые разработана немецким метеорологом и геофизиком Альфредом Вегенером в 1915 году.
Что такое суперконтинент?
Суперконтинент — это территория, состоящая из большей части или всей суши Земли. По этому определению сушу, образованную современной Африкой и Евразией, можно считать суперконтинентом. Самым недавним суперконтинентом, включившим в себя все основные — и, возможно, самые известные — суши Земли, была Пангея. Суперконтиненты эпизодически объединялись и распадались на протяжении геологической истории Земли. Ученые предполагают, что следующий суперконтинент, способный соперничать с Пангеей по размеру, сформируется примерно через 250 миллионов лет, когда столкнутся Африка, Америка и Евразия.
Как образовалась Пангея?
В настоящее время широко признано, что образование суперконтинентов, таких как Пангея, можно объяснить тектоникой плит — научной теорией, согласно которой поверхность Земли состоит из системы плит, которые плавают поверх более глубокого пластикового слоя. Тектонические плиты Земли сталкиваются и погружаются одна под другую на сходящихся границах, отталкиваются друг от друга на расходящихся границах и смещаются в поперечном направлении друг за другом на границах трансформации. Континенты объединяются, образуя суперконтиненты, такие как Пангея, каждые 300-500 миллионов лет, прежде чем снова разделиться на части.Многие геологи утверждают, что континенты сливаются по мере того, как океан (например, Атлантический океан) расширяется, расходясь по расходящимся границам. Со временем, когда массивы суши сталкиваются на ограниченном оставшемся пространстве, формируется суперконтинент размером с Пангею.
Как формирование Пангеи повлияло на жизнь на Земле?
Геологи утверждают, что образование Пангеи, по-видимому, частично ответственно за событие массового вымирания в конце пермского периода, особенно в морской сфере. По мере образования Пангеи масштабы мелководных местообитаний уменьшились, а сухопутные преграды препятствовали циркуляции холодных полярных вод в тропики.Считается, что это привело к снижению уровня растворенного кислорода в сохранившихся средах обитания в теплой воде и способствовало 95-процентному снижению разнообразия морских видов. Распад Пангеи имел противоположный эффект: возникла более мелководная среда обитания по мере увеличения общей длины береговой линии, и были созданы новые среды обитания, поскольку каналы между меньшими массивами суши открылись и позволили теплой и холодной океанским водам смешиваться. На суше в результате распада популяции растений и животных разделились, но формы жизни на недавно изолированных континентах со временем выработали уникальные приспособления к новой среде, и биоразнообразие увеличилось.
Как Пангея повлияла на климат Земли?
Пангея была огромна и обладала большой степенью климатической изменчивости, причем ее внутренние условия были более прохладными и засушливыми, чем ее окраина. Некоторые палеоклиматологи сообщают о свидетельствах коротких сезонов дождей в засушливых недрах Пангеи. На климатические модели всего земного шара также повлияло присутствие Пангеи, поскольку она простиралась от далеких северных широт до далеких южных широт. Экваториальные воды Панталассы — суперокеана, окружавшего Пангею, — были в значительной степени изолированы от холодных океанских течений, потому что моря Палео Тетис и Тетис, которые вместе образовали огромное теплое море, окруженное различными частями Пангеи, также повлияли на климат суперконтинента, вызвав влажность тропический воздух и дождь с подветренной стороны. Распад Пангеи мог также способствовать повышению температуры на полюсах, поскольку более холодные воды смешивались с более теплыми.
Пангея была окружена глобальным океаном под названием Панталасса, и она была полностью сформирована ранней пермской эпохой (примерно 299–273 миллиона лет назад). Суперконтинент начал распадаться примерно 200 миллионов лет назад, в раннюю юрскую эпоху (201–174 миллиона лет назад), в конечном итоге сформировав современные континенты, а также Атлантический и Индийский океаны.Впервые существование Пангеи было предложено в 1912 году немецким метеорологом Альфредом Вегенером как часть его теории дрейфа континентов. Его название происходит от греческого слова pangaia , что означает «вся Земля».
В ранней перми северо-западное побережье древнего континента Гондвана (палеоконтинент, который в конечном итоге фрагментировался и превратился в Южную Америку, Индию, Африку, Австралию и Антарктиду) столкнулся с южной частью Евразии (палеоконтинент, состоящий из палеоконтинента) и присоединился к ней. Северной Америки и Южной Европы).Со слиянием Ангарского кратона (стабильной внутренней части континента) Сибири с этим объединенным массивом суши в середине ранней перми сборка Пангеи была завершена. Катайзия, территория, состоящая из бывших тектонических плит Северного и Южного Китая, не была включена в Пангею. Скорее, он сформировал отдельный, гораздо меньший континент в глобальном океане Панталасса.
палеоконтинентИнфографика, показывающая свидетельства затопленных континентов, которые формировались и распадались на протяжении геологической истории Земли.
Encyclopædia Britannica, Inc./Kenny ChmielewskiМеханизм распада Пангеи теперь объясняется с точки зрения тектоники плит, а не устаревшей концепции дрейфа континентов Вегенера, которая просто заявляла, что континенты Земли когда-то были объединены в суперконтинент Пангею. это длилось большую часть геологического времени. Тектоника плит утверждает, что внешняя оболочка Земли, или литосфера, состоит из больших жестких плит, которые раздвигаются в океанических хребтах, сходятся вместе в зонах субдукции или скользят друг мимо друга по линиям разломов. Картина распространения морского дна указывает на то, что Пангея не распалась на части сразу, а скорее разделилась на отдельные этапы. Тектоника плит также постулирует, что континенты соединялись друг с другом и распадались несколько раз в геологической истории Земли.
Пангея: раннетриасовый периодПалеогеография и палеоокеанография раннего триаса. Современные береговые линии и тектонические границы сконфигурированных континентов показаны на вставке в правом нижнем углу.
По материалам: C.Р. Скотез, Техасский университет в Арлингтоне, Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчасПервыми океанами, образовавшимися в результате распада около 180 миллионов лет назад, были центральная часть Атлантического океана между северо-западной Африкой и Северной Америкой и юго-западная часть Индийского океана между Африкой и Антарктидой. Южный Атлантический океан открылся около 140 миллионов лет назад, когда Африка отделилась от Южной Америки. Примерно в то же время Индия отделилась от Антарктиды и Австралии, образовав центральную часть Индийского океана.Наконец, около 80 миллионов лет назад Северная Америка отделилась от Европы, Австралия начала отделяться от Антарктиды, а Индия отделилась от Мадагаскара. В конце концов Индия столкнулась с Евразией примерно 50 миллионов лет назад, образовав Гималаи.
Пангея: позднеюрский периодПалеогеография и палеоокеанография поздней юры. Современные береговые линии и тектонические границы континентов показаны на вставке справа внизу.
По материалам: C.R. Scotese, Техасский университет в АрлингтонеЗа долгую историю Земли, вероятно, существовало несколько суперконтинентов, подобных Пангеи.Самый старый из этих суперконтинентов называется Родиния и образовался в докембрийское время около миллиарда лет назад. Другой Пангеиоподобный суперконтинент, Паннотия, образовался 600 миллионов лет назад, в конце докембрия. Современные движения плит снова сближают континенты. Африка начала сталкиваться с южной Европой, а Австралийская платформа теперь сталкивается с Юго-Восточной Азией. В течение следующих 250 миллионов лет Африка и Америка сольются с Евразией, образуя суперконтинент, приближающийся к пангейским размерам.Эпизодическое объединение массивов суши было названо циклом суперконтинента или, в честь Вегенера, циклом Вегенера ( см. тектоника плит: цикл суперконтинента).
Наш меняющийся континент
Наш меняющийся континентНАШ МЕНЯЮЩИЙСЯ КОНТИНЕНТ
Автор Джон С. ШлиГде были суши и океаны Североамериканского континента 1 миллион лет назад по сравнению с их нынешним местоположением? Всегда ли Северная Америка была такого же размера и формы, как сегодня?
Чтобы ответить на эти вопросы, геологи составляют карты земель и морей, существовавших в прошлые века.Этот процесс реконструкции древней географии называется палеогеография (от греческого слова «палеос», что означает древний).
Загадки прошлого
Подобно современному сыщику, геологи должны интерпретировать подсказки, которые они находят сохранившимися в скалах. Эти ключи бывают двух основных типов: типы окаменелостей, содержащихся в породах, и свойства самих пород. При интерпретации эти подсказки могут дать не только прямое представление о распределении земель и морей, но и о природной среде местности, такой как климат, температура и соленость воды, а также направление спусков склонов. на поверхности Земли.Последний пункт очень важен, если мы хотим сделать вывод, где в геологическом прошлом находились горы и бассейны.Окаменелости как ключ к разгадке
Распределение окаменелостей (скелеты, раковины, отпечатки листьев, следы и яйца динозавров) в породах определенного возраста кое-что говорит о древнем распределении земель и морей на поверхности Земли. Остатки кораллов и ракушек, найденные в очень старых известняках в некоторых частях Пенсильвании и Нью-Йорка, указывают на то, что когда-то этот регион был покрыт мелким морем. Точно так же останки предковых лошадей и верблюдов в скалах Южной Дакоты показывают, что тогда этот район был сушей или эта земля находилась поблизости.Более пристальный взгляд на эти окаменелости расскажет еще больше. Их распространение определяет древние районы суши и моря, а также определяет приблизительную береговую линию. Распределение живых форм показывает, что ископаемые животные с толстым панцирем когда-то жили на мелководье недалеко от берега, где их раковины были построены так, чтобы выдерживать волну и удары волн.Тонкостенные, нежные ископаемые животные, вероятно, жили в более глубоких и более спокойных водах от берега.
Ископаемые гребешки мелового периода из северо-центрального Техаса. | Живые кораллы на современном коралловом рифе у побережья Флориды (фото Э.А.Шинна) . |
Помимо измерения глубины воды, окаменелости также могут использоваться для обозначения прежней температуры воды. Чтобы выжить, некоторые виды современных кораллов должны жить в теплых и неглубоких тропических соленых водах, например, в морях вокруг Флориды и Багамских островов.Когда подобные типы кораллов обнаруживаются в древних известняках, они дают хорошую оценку морской среды, которая должна была существовать, когда они были живы.
Все эти факторы — глубина, температура, течения и соленость — которые обнаруживаются окаменелостями, важны, поскольку каждая деталь имеет тенденцию обострять и прояснять картину древней географии.
Камни как подсказки
Свойства горных пород также являются важными подсказками и используются в качестве ориентира при реконструкции палеогеографии.Несколько примеров покажут некоторые свойства горных пород, которые используются для расшифровки прошлого.До 1830-х годов геологи были не уверены в происхождении залежей валунов, грубо смешанных с песком, илом и глиной, которые покрывают большую часть Европы и Северной Америки. С этими отложениями связаны большие бороздчатые валуны (некоторые размером с дом) и поцарапанные и бороздчатые поверхности коренных пород. Некоторые естествоиспытатели предполагали, что эти отложения образовались из обломков, отложенных во время библейского Потопа, тогда как другие предполагали, что они образовались отложениями от тающих айсбергов.
Ледниковые борозды и бороздки на скалах в Массачусетсе. | Окончание ледника Колумбия, пролив Принца Уильяма, Аляска, 1976 год. |
В 1836 году знаменитый натуралист Луи Агассис провел лето в Швейцарских Альпах, где у него была возможность исследовать ледники и ледниковые отложения в этом районе. Из своих наблюдений Агассис пришел к выводу, что это одеяло из валунов, песка и глины было распространено по большей части Европы большими континентальными ледниками во время доисторического ледникового периода.
Многое из того, что увидел Агассис, можно было объяснить только действием ледников. Поскольку ледник представляет собой твердую массу льда, он движется очень медленно и по мере движения собирает обломки всех размеров, от огромных валунов до мелкого ила и глин. Когда лед тает, весь мусор остается в виде слоя плохо отсортированного материала.
Исходя из природы и распространения ледниковых отложений, геологи составили картину того, как Земля выглядела во время ледникового периода.
Таким же образом геологи определили скалы, которые когда-то были отложениями древних пляжей, потому что большинство пляжей состоит из хорошо отсортированного песка.Воздействие волн вдоль берегов древних морей смыло ил и глину и оставило после себя округлые песчинки, точно такие же, как и на нынешних берегах. В море, где придонные воды более спокойные, более мелкие отложения оседают в виде ила. В общем, размер зерен осадка показывает направление уклона на морском дне, потому что песчаные отложения будут находиться у берега, а грязь — на берегу. Тот же принцип сортировки применим и к древним камням; морские песчаники и конгломераты формировались ближе к берегу, чем морские сланцы и алевролиты с более мелкой текстурой.
Та же самая концепция сортировки может использоваться с неморскими образованиями, такими как отложения рек и дельт, для определения направления палеосклона (древний склон). Реки (как волны) сортируют обломки горных пород, оставляя более грубые материалы у истока потока и унося более мелкие материалы вниз по течению к побережью.
Флювиатильные косы в песчанике Супай, Гранд-Каньон, Аризона. | Эскиз, показывающий направления течений и падение поперечных пластов вниз по течению. |
Чтобы получить дополнительную информацию о направлении течения древних потоков, геологи изучают расположение слоев в отложениях ручьев. Например, при внимательном рассмотрении многих песчаников можно увидеть наклонные слои песка, называемые поперечными пластами . Определив направление наклона пересеченных пластов, геологи могут определить направление, в котором текла вода, когда осаждались песчинки. Даже сегодня пески образуют поперечные русла, особенно в руслах рек и на мелководье, где волнообразные дюны образуются поперек канала. Подобно дюнам в пустыне, эти дюны медленно движутся вниз по течению. Течение переносит песчинки вверх по пологой стороне дюн вверх по течению и откладывает их на более крутой стороне вниз по течению. Наклонные слои песка залегают на передней части дюны, образуя пласты с падением вниз по течению (вниз по течению). Измерения падения из большого количества поперечных пластов в породах одного возраста, обнаженных на большой площади, показывают полезную картину древнего направления потока (палеотока).Как сортировка, так и наслоение отложений в речных отложениях используются для определения местонахождения древних высокогорья и низменности.
Карты как изображения
Чтобы получить представление о древней географии, существовавшей в определенный интервал геологического времени, геологи наносят на карту распределение различных видов горных пород для данного геологического возраста. Затем, отметив расположение отложений в дельте, пляжей и ручьев, геологи могут определить примерное местоположение древней береговой линии, отделявшей сушу от моря.Окаменелости, размер и сортировка зерен, а также направление поперечных пластов в породах — это лишь некоторые из многих таких ключей, хотя они являются наиболее полезными, которые геологи используют для реконструкции палеогеографии. Используя эти данные, геологи реконструируют картины географии Североамериканского континента в течение каждого из различных периодов геологического времени, таких как Великий ледниковый период (эпоха плейстоцена), эпоха динозавров (меловой период) и угольный век. (Пенсильванский период).
Великий ледниковый период
Максимальная протяженность ледникового льда в северной полярной области во время плейстоцена. | Во время Великого ледникового периода, или эпохи плейстоцена, который начался около 2 миллионов лет назад, большие части Канады и северных Соединенных Штатов были покрыты континентальным ледниковым покровом, как показано на карте. Большая часть богатых почв Среднего Запада имеет ледниковое происхождение, и на структуру дренажа реки Огайо и положение Великих озер повлиял лед. Воздействие ледников можно увидеть на каменистой почве некоторых районов, холмистой поверхности земли, усеянной озерами, поцарапанной и бороздчатой поверхности коренных пород, а также на длинных невысоких грядах, состоящих из песка и гравия, которые образовались на передней части льда простынь. Увеличение количества осадков в районе к югу от континентального ледникового покрова образовало большие озера в Юте, Неваде и Калифорнии. Остатки этих древних озер все еще существуют сегодня, такие как Большое Соленое озеро, Пирамидное озеро, Виннемукка и многие другие. Древние береговые линии этих старых озер можно найти по склонам гор, например, недалеко от Прово, штат Юта. Огромный размер ледникового щита еще больше повлиял на палеогеографию, опустив уровень моря примерно на 450 футов ниже нынешнего уровня; вода, содержащаяся во льду и снеге, пришла из океанов. Континентальные шельфы вокруг нашего континента, а также других континентов мира были над водой, и в результате некоторые штаты, такие как Флорида, были намного больше, чем сегодня. Отложения на береговой линии и раковины на краю континентального шельфа в водах глубиной до 450 футов являются свидетельством этого заметного падения уровня моря в плейстоцене. |
Обобщенная географическая карта Северной Америки эпохи плейстоцена.
Эпоха динозавров
Восемьдесят миллионов лет назад, в эпоху динозавров, география Северной Америки сильно отличалась от сегодняшней.Горные хребты значительно изменились с этого мелового периода. Аппалачи, вероятно, были ниже и менее заметны как источник наносов, чем сегодня; очевидно, что они принесли заметные количества грубых отложений только на юго-востоке (Теннесси, Алабама, Миссисипи и Джорджия). Скалистых гор в их нынешнем виде не существовало; вместо этого эту часть Запада занял гигантский желоб, в котором медленно накапливались морские отложения. Мелкие теплые внутренние моря покрывали большую часть южной и западной части Соединенных Штатов, как показано на карте.Большая часть Калифорнии находилась под водой, а в восточной Калифорнии, Неваде, Аризоне, Айдахо, восточном Орегоне, Вашингтоне и Альберте пояс земной коры медленно поднимался, образуя новый горный хребет. Детали этого обширного нагорья простирались на восток в Юту, Вайоминг, Колорадо и Нью-Мексико. Еще дальше на восток Канзас, Небраска и соседние штаты на севере и юге были покрыты теплыми, обширными, но неглубокими морями, в которых медленно формировались слои известняка.Обобщенная географическая карта США позднего мелового периода.
Меловой период ознаменовал последнее обширное покрытие Североамериканского континента морем. С тех пор уровень моря упал, и континент постепенно приобрел свои нынешние размеры и форму.
Угольный век
По мере того, как мы движемся назад во времени от Великого ледникового периода к эпохе динозавров, а затем к эпохе угля, контраст в распределении земли и воды от древнего прошлого к настоящему становится все более разительным. На карте показан контур Соединенных Штатов, как они выглядели в период Пенсильвании около 300 миллионов лет назад.Создается впечатление, что современная география меняет направление вспять.Обобщенная географическая карта Соединенных Штатов среднего пенсильванского времени. |
Горная местность, которая лежала на востоке, юге и севере, поставляла большую часть осадочного мусора, который был разбросан по среднему западу Соединенных Штатов. Средний Запад был в основном невысоким болотом, на котором в изобилии росли тростники и папоротники. Осадки заносились в регион от дельт на восток.Время от времени уровень моря колебался — возможно, из-за ледниковых условий в Южном полушарии. Были затоплены болота, уничтожены леса. Постепенно откладывались слои, богатые пнями, спорами, ветками и листьями. Позже тепло и давление превратили эти слои в угольные пласты, которые так обширны в Иллинойсе, Кентукки, Пенсильвании, Западной Вирджинии и Теннесси. На западе морские известняки, песчаники и сланцы накапливались в неглубоких морях, обширные просторы которых были усеяны отмелями и островами.Некоторые из очень больших островов были образованы изгибом и поднятием частей земной коры. | Реставрация угольно-болотного леса в пенсильванское время (фотография любезно предоставлена Полевым музеем естественной истории). |
Карты, изображающие эпоху плейстоцена, меловой и пенсильванский периоды, дают упрощенное представление об изменениях размеров и формы континента. Исследования более старых и старых пород показывают, что в более ранние периоды суши Североамериканского континента были намного меньше и в основном ограничивались центральной и северной Канадой.Фактически, в течение большей части геологического времени большие части континентальной части Соединенных Штатов были покрыты мелководными морями, в которых накапливались известь, ил и песок.
Карты показывают, что горные хребты время от времени искривляли земную кору. Большинство этих хребтов располагались вдоль восточных и западных окраин нынешнего континента, и эрозия вновь образованных высокогорья внесла отложения в центр континента. В конце концов, эти хребты были изношены (как в Аппалачах в меловой период).Однако процесс горообразования продолжался либо за счет нового подъема и эрозии старых горных хребтов, таких как Аппалачи, либо за счет строительства новых и молодых гор, таких как те, что составляют прибрежный хребет Калифорнии.
Внешний вид нашего континента постоянно изменялся этой сложной последовательностью горообразования, эрозии и отложения наносов в медленно опускающихся желобах, за которыми следовало дальнейшее движение земной коры.
Эти изменения продолжаются и сегодня, хотя они настолько постепенные, что мы лишь изредка узнаем о них.Одним из драматических последствий изменений является толчковое движение части земной коры во время землетрясения. Другой пример — пожар и разрушения, связанные со строительством вулкана во время извержений, как, например, вулкана Сент-Хеленс в 1980 году. Такие впечатляющие природные явления при строительстве континентов сочетаются с менее заметными процессами эрозии и отложений, которые постепенно сформировались и изменил облик Североамериканского континента и всей планеты на протяжении геологического времени.
На ранних этапах освоения континентальной окраины Атлантического океана США Северная Америка отошла от Африки, Европы и Южной Америки. |
На протяжении тысячелетий медленно менялась не только география континентов, но и их положение. Около 200 миллионов лет назад суперконтинент (Пангея) соединял Северную и Южную Америку, Африку и Европу. Одним из захватывающих новых достижений в геологии с начала 1960-х годов стало осознание того, что континенты и существенные части граничащего с океаном дна медленно перемещаются. относительно друг друга и , что самый внешний слой земной коры состоит из литосферных плит. По мере движения этих тонких пластин океанической и континентальной коры они меняют положение континента; теория, описывающая их формирование, движение и разрушение, называется тектоникой плит.
Литосферные плиты Земли. |
Ученые Геологической службы США вместе со всеми геологами, работающими во многих областях исследований, постоянно пополняют фонд информации о Земле — ее происхождении, ее минеральных ресурсах и процессах, которые изменяют характеристики ее земной коры.Изучение физических и химических свойств горных пород сочетается с исследованиями развития жизни в ее бесчисленных формах, чтобы получить данные, которые, будучи сопоставлены вместе, приводят к лучшему пониманию последовательных изменений, которые произошли на Земле. Эти концепции, как и карты, показанные в этом буклете, являются «неполными», потому что еще предстоит обнаружить много информации. Но по мере того как геологи узнают о Земле, ее история становится более ясной и содержательной.
Эта публикация является одной из серии публикаций общего интереса (GIP), подготовленных Геологической службой США для предоставления информации о науках о Земле, природных ресурсах и окружающей среде. Чтобы получить каталог дополнительных наименований из серии «Общие публикации Геологической службы США», напишите: USGS Information Services или посетите http: //geology.usgs.gov / gip.html для получения списка GIP в Интернете. |
Как главное природоохранное агентство страны, Министерство внутренних дел отвечает за большую часть государственных земель и природных ресурсов, находящихся в государственной собственности. Это включает в себя поощрение разумного использования наших земельных и водных ресурсов, защиту нашей рыбы и дикой природы, сохранение экологических и культурных ценностей наших национальных парков и исторических мест, а также обеспечение радости жизни посредством отдыха на природе. Департамент оценивает наши энергетические и минеральные ресурсы и работает над тем, чтобы их развитие отвечало интересам всех наших людей. Департамент также несет основную ответственность за общины резерваций американских индейцев и за людей, проживающих на островных территориях под управлением США. |
ПРОСМОТРЕТЬ список других общих интересов USGS Публикации
Министерство внутренних дел США, Геологическая служба США,
Эта страница
Поддерживается веб-группой Eastern Publications Group
Последнее обновление 2.15.00 (krw)
Чтение: континентальный дрейф | Геология
Идея континентального дрифта
Рис. 1. Континенты складываются вместе, как кусочки пазла. Так они выглядели 250 миллионов лет назад.
Найдите карту континентов и вырежьте каждый из них. Еще лучше использовать карту, где края континентов показывают континентальный шельф.Это истинный размер и форма континента. Сможете ли вы соединить кусочки вместе? Самая простая связь — между Восточной Америкой и Западной Африкой и Европой, но и остальные тоже могут соответствовать друг другу (Рисунок 1).
Альфред Вегенер предположил, что когда-то континенты были объединены в единый суперконтинент под названием Пангея, что означает вся земля на древнегреческом. Он предположил, что Пангея давно распалась и континенты затем переместились на свои нынешние позиции. Он назвал свою гипотезу дрейфом континентов.
Свидетельства континентального дрейфа
Помимо того, как континенты сочетаются друг с другом, Вегенер и его сторонники собрали множество доказательств в пользу гипотезы континентального дрейфа.
- Идентичные породы одного типа и возраста встречаются по обе стороны Атлантического океана. Вегенер сказал, что скалы сформировались бок о бок, и что с тех пор земля раздвинулась.
- Горные хребты с такими же типами пород, структур и возраста теперь находятся на противоположных сторонах Атлантического океана. Например, Аппалачи на востоке США и в Канаде подобны горным хребтам восточной Гренландии, Ирландии, Великобритании и Норвегии (рис. 2). Вегенер пришел к выводу, что они сформировались как единый горный хребет, разделившийся по мере дрейфа континентов.
Рис. 2. Сходство горных хребтов Аппалачей и восточной Гренландии свидетельствует в пользу гипотезы дрейфа континентов.
- Древние окаменелости одного и того же вида вымерших растений и животных обнаружены в породах того же возраста, но на континентах, которые в настоящее время сильно разделены (рис. 3).Вегенер предположил, что организмы жили бок о бок, но земли разделились после того, как они были мертвы и окаменели. Он предположил, что организмы не могли перемещаться через океаны.
- Окаменелости семенного папоротника Glossopteris были слишком тяжелыми, чтобы их мог унести ветер.
- Мезозавр был плавающей рептилией, но мог плавать только в пресной воде.
- Cynognathus и Lystrosaurus были наземными рептилиями и не могли плавать.
Рис. 3. Вегенер использовал свидетельства окаменелостей в поддержку своей гипотезы о дрейфе континентов. Окаменелости этих организмов найдены на землях, которые сейчас находятся далеко друг от друга.
- Рощи и отложения пород, оставленные древними ледниками, сегодня обнаруживаются на разных континентах, очень близко к экватору. Это может указывать на то, что ледники либо образовались в центре океана, либо покрыли большую часть Земли. Сегодня ледники образуются только на суше и ближе к полюсам. Вегенер считал, что ледники сосредоточены на южном массиве суши вблизи Южного полюса, а континенты позже переместились на свои нынешние позиции.
- Коралловые рифы и углеобразующие болота встречаются в тропических и субтропических средах, но древние угольные пласты и коралловые рифы встречаются в местах, где сегодня слишком холодно. Вегенер предположил, что эти существа были живы в зонах с теплым климатом, и что окаменелости и уголь позже переместились в новые места на континентах.
Взгляните на эту анимацию, показывающую, что климатические пояса Земли остаются примерно в том же положении, в то время как континенты перемещаются, и эта анимация, показывающая, как континенты разделяются.
Хотя доказательства Вегенера были убедительными, большинство геологов в то время отвергали его гипотезу о дрейфе континентов. Как вы думаете, почему они не приняли дрейфа континентов?
Ученые утверждали, что невозможно объяснить, как твердые континенты могут пробиваться сквозь твердую океаническую кору. Идея Вегенера была почти забыта, пока технический прогресс не представил еще больше доказательств того, что континенты движутся, и не дал ученым инструменты для разработки механизма дрейфующих континентов Вегенера.
Свидетельство магнитной полярности
Рис. 4. Магнитное поле Земли подобно магниту, северный полюс которого находится около географического Северного полюса, а южный полюс — около географического Южного полюса.
Новые удивительные доказательства были получены в 1950-х годах в результате исследований магнитной истории Земли (рис. 4). Ученые использовали магнитометров и устройств, способных измерять напряженность магнитного поля, чтобы изучить магнитные свойства горных пород во многих местах.
Кристаллы магнетита похожи на крошечные магниты, указывающие на северный магнитный полюс, когда они кристаллизуются из магмы.Кристаллы фиксируют направление и силу магнитного поля в то время. Направление известно как магнитная полярность поля .
Магнитная полярность на одном континенте с камнями разного возраста
Геологи отметили важные вещи о магнитной полярности разных возрастных пород на одном континенте:
- Кристаллы магнетита в свежих вулканических породах указывают на текущий северный магнитный полюс (рис. 5), независимо от того, на каком континенте или где на континенте расположены породы.
Рис. 5. Текущий северный магнитный полюс Земли находится на севере Канады.
- Более старые породы того же возраста, расположенные на том же континенте, указывают на то же место, но это место не является текущим северным магнитным полюсом.
- Более старые породы разного возраста не указывают на одни и те же места или на текущий северный магнитный полюс.
Рис. 6. Расположение северного магнитного полюса за 80 миллионов лет до настоящего времени (mybp), затем 60, 40, 20 и сейчас.
Другими словами, хотя кристаллы магнетита указывали на северный магнитный полюс, положение полюса, казалось, менялось. Ученые были поражены, обнаружив, что северный магнитный полюс со временем менял свое местоположение (рис. 6).
Этому есть три возможных объяснения:
- Континенты оставались неподвижными, а северный магнитный полюс двигался.
- Северный магнитный полюс остановился, и континенты двигались.
- Оба континента и северный полюс переместились.
Магнитная полярность на разных континентах с породами одного возраста
Геологи отметили, что для горных пород одного возраста, но на разных континентах, маленькие магниты указывали на разные северные магнитные полюса.
- Магнетит в Европе возрастом 400 миллионов лет указывает на другой северный магнитный полюс, чем магнетит того же возраста в Северной Америке.
- 250 миллионов лет назад северные полюса у двух континентов тоже были разными.
Ученые снова рассмотрели три возможных объяснения.Только один может быть правильным. Если континенты оставались неподвижными, пока двигался северный магнитный полюс, должно было быть два отдельных северных полюса. Поскольку сегодня существует только один северный полюс, единственное разумное объяснение состоит в том, что северный магнитный полюс остался неизменным, но континенты переместились.
Чтобы проверить это, геологи соединили континенты, как это сделал Вегенер. Это сработало! Был только один северный магнитный полюс, и континенты сместились (рисунок 7). Они назвали феномен магнитного полюса, который кажется движущимся, но на самом деле не имеет видимого полярного блуждания.
Рис. 7. Слева: кажущийся северный полюс Европы и Северной Америки, если континенты всегда были на своих текущих местах. Два пути сливаются в один, если континентам разрешено дрейфовать.
Это свидетельство дрейфа континентов вызвало у геологов новый интерес к пониманию того, как континенты могут перемещаться по поверхности планеты.
Краткое содержание урока
- В начале 20 века ученые начали собирать доказательства того, что континенты могут перемещаться по поверхности Земли.
- Доказательства дрейфа континентов включали сходство континентов; распространение древних окаменелостей, горных пород и горных хребтов; и расположение древних климатических зон.
- Хотя доказательства дрейфа континентов были чрезвычайно убедительными, ученые отвергли эту идею, потому что не было разработано никакого механизма того, как твердые континенты могут перемещаться по твердой Земле.
- Открытие явного полярного блуждания возобновило интерес ученых к дрейфу континентов.
Внесите свой вклад!
У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.
Улучшить эту страницуПодробнее
континентальный дрейф | Национальное географическое общество
Теория дрейфа континентов больше всего связана с ученым Альфредом Вегенером. В начале 20 века Вегенер опубликовал статью, в которой объяснял свою теорию о том, что континентальные массивы суши «дрейфуют» по Земле, иногда пересекая океаны и друг друга.Он назвал это движение континентальным дрейфом.Пангея
Вегенер был убежден, что все континенты Земли когда-то были частью огромного единого массива суши под названием Пангея. Вегенер, получивший образование астронома, использовал биологию, ботанику и геологию для описания Пангеи и дрейфа континентов. Например, окаменелости древних рептилий-мезозавров можно найти только на юге Африки и в Южной Америке. Мезозавр, пресноводная рептилия всего в один метр (3.3 фута) длиной, не мог переплыть Атлантический океан. Присутствие мезозавра предполагает единую среду обитания со множеством озер и рек. Наконец, Вегенер изучил стратиграфию различных горных пород и горных хребтов. Восточное побережье Южной Америки и западное побережье Африки, кажется, сливаются воедино, как кусочки мозаики, и Вегенер обнаружил, что их слои горных пород «подходят» столь же четко. Южная Америка и Африка были не единственными континентами с похожей геологией.Вегенер обнаружил, что, например, Аппалачи в восточной части Соединенных Штатов геологически связаны с Каледонскими горами в Шотландии. Пангея существовала около 240 миллионов лет назад. Примерно 200 миллионов лет назад этот суперконтинент начал распадаться. За миллионы лет Пангея разделилась на части, которые отделялись друг от друга. Эти фигуры постепенно заняли свои позиции в качестве континента, который мы знаем сегодня.Сегодня ученые считают, что несколько суперконтинентов, таких как Пангея, сформировались и распались за время жизни Земли. К ним относятся Паннотия, образовавшаяся около 600 миллионов лет назад, и Родиния, существовавшая более миллиарда лет назад.
Тектоническая активность
Ученые не приняли теорию дрейфа континентов Вегенера. Одним из элементов, отсутствующих в теории, был механизм ее работы — почему континенты дрейфовали и по каким закономерностям они следовали? Вегенер предположил, что, возможно, вращение Земли заставило континенты сдвигаться по направлению друг к другу.(Это не так.) Сегодня мы знаем, что континенты покоятся на массивных каменных плитах, называемых тектоническими плитами. Плиты всегда движутся и взаимодействуют в процессе, называемом тектоникой плит. Сегодня континенты все еще движутся. Одними из наиболее динамичных участков тектонической активности являются зоны распространения морского дна и гигантские рифтовые долины. В процессе расширения морского дна расплавленная порода поднимается изнутри Земли и добавляет новое морское дно (океаническую кору) к краям старого. Распространение морского дна наиболее динамично вдоль гигантских подводных горных хребтов, известных как срединно-океанические хребты. По мере того как морское дно становится шире, континенты на противоположных сторонах хребта отдаляются друг от друга. Например, Североамериканская и Евразийская тектонические плиты разделены Срединно-Атлантическим хребтом. Два континента удаляются друг от друга со скоростью примерно 2,5 сантиметра (1 дюйм) в год. Рифтовые долины — это места, где континентальный массив суши разрывается на части.Африка, например, в конечном итоге разделится по системе Великой рифтовой долины. То, что сейчас представляет собой единый континент, превратится в два — один на Африканской плите, а другой на меньшей Сомалийской плите. Новый Сомалийский континент будет в основном океаническим, а крупнейшими массивами суши станут Африканский Рог и Мадагаскар. Процессы расширения морского дна, образования рифтовых долин и субдукции (когда более тяжелые тектонические плиты опускаются под более легкие) не были четко установлены до 1960-х годов.Эти процессы были основными геологическими силами того, что Вегенер назвал дрейфом континентов.История Суперконтинента Пангея
Пангея (альтернативное написание: Пангея) была суперконтинентом, который существовал на Земле миллионы лет назад и занимал около одной трети ее поверхности. Суперконтинент — это большой континент, состоящий из нескольких континентов. В случае Пангеи почти все континенты Земли были объединены в единую форму суши. Большинство людей считают, что Пангея начала развиваться более 300 миллионов лет назад, полностью сформировалась 270 миллионов лет назад и отделилась около 200 миллионов лет назад.
Название Пангея происходит от древнегреческого слова, означающего «все земли». Этот термин впервые был использован в начале 20 века, когда Альфред Вегенер заметил, что континенты Земли, казалось, собираются вместе, как головоломка. Позже он разработал теорию дрейфа континентов для объяснения формы и положения континентов и придумал название Пангея на симпозиуме по этой теме в 1927 году. Эта теория со временем превратилась в современные исследования тектоники плит.
Образование Пангеи
Пангея формировалась в течение многих лет формирования и движения суши.Мантийная конвекция на поверхности Земли миллионы лет назад заставляла новый материал постоянно подниматься на поверхность между тектоническими плитами Земли в рифтовых зонах. Затем эти массы или континенты отошли от разлома по мере появления на поверхности нового материала. Континенты со временем мигрировали навстречу друг другу, чтобы объединиться в один суперконтинент, и именно так родилась Пангея.
Но как именно соединились эти массивы суши? Ответ заключается в большом количестве миграций и столкновений.Около 300 миллионов лет назад северо-западная часть древнего континента Гондвана (около Южного полюса) столкнулась с южной частью Евразийского континента, образовав один массивный континент. Через некоторое время Ангарский континент (около Северного полюса) начал двигаться на юг и слился с северной частью растущего европейского континента, образуя суперконтинент, который стал известен как Пангея. Этот процесс завершился около 270 миллионов лет назад.
От Пангеи оставалась только одна территория — Катайзия, состоящая из северного и южного Китая.Он так и не стал частью суперконтинента. После полного образования Пангея покрывала около трети поверхности Земли, а остальную часть составлял океан (и Катайзию). Этот океан получил общее название Панталасса.
Дивизия Пангеи
Пангея начала распадаться около 200 миллионов лет назад точно так же, как и образовалась: в результате движения тектонических плит, вызванного конвекцией мантии. Подобно тому, как Пангея образовалась в результате перемещения нового материала от зон разломов, новый материал также вызвал разделение суперконтинента.Ученые считают, что трещина, которая в конечном итоге разделит Пангею, началась из-за слабого места в земной коре. В этом слабом месте магма всплыла на поверхность и образовала зону вулканического рифта. В конце концов, эта рифтовая зона стала настолько большой, что образовала бассейн, и Пангея начала распадаться.
Океаническое образование
Отчетливые океаны образовались, когда Панталасса заняла недавно открытые участки суши. Первым океаном, образовавшимся, был Атлантический океан. Около 180 миллионов лет назад часть Атлантического океана открылась между Северной Америкой и северо-западной Африкой.Около 140 миллионов лет назад Южный Атлантический океан образовался, когда сегодняшняя Южная Америка отделилась от западного побережья южной Африки.
Индийский океан возник, когда Индия отделилась от Антарктиды и Австралии. Около 80 миллионов лет назад Северная Америка и Европа, Австралия и Антарктида, Индия и Мадагаскар последовали их примеру и разделились. Еще через миллионы лет континенты переместились на свое приблизительное нынешнее положение.
Чтобы ознакомиться со схемой Пангеи и ее пути разделения, посетите страницу «Историческая перспектива» Геологической службы США в этой динамической Земле.
Доказательства Пангеи
Не все уверены, что Пангея когда-либо существовала, но существует множество доказательств, которые эксперты используют, чтобы доказать, что это было. Самая сильная поддержка связана с тем, как континенты сочетаются друг с другом. Другие свидетельства Пангеи включают распространение окаменелостей, характерные узоры в пластах горных пород, разбросанных по всему миру, и глобальное размещение угля.
Континенты, соединяющиеся вместе
Как заметил в начале 20-го века Альфред Вегенер — создатель теории дрейфа континентов, континенты Земли складывались вместе, как головоломка.Это самое важное свидетельство существования Пангеи. Наиболее заметное место, где это видно, находится вдоль северо-западного побережья Африки и восточного побережья Южной Америки. В этих местах два континента выглядят так, как будто они могли быть соединены в одной точке, и многие полагают, что это было во времена Пангеи.
Распространение ископаемых
Археологи нашли совпадающие ископаемые останки древних наземных и пресноводных видов на континентах, которые сейчас разделены тысячами миль океана.Например, подходящие окаменелости пресноводных рептилий были найдены в Африке и Южной Америке. Поскольку пересечение Атлантического океана было бы невозможным для этих существ, не склонных к соленой воде, их окаменелости указывают на то, что два континента, должно быть, когда-то были связаны.
Рок-узоры
Узоры в пластах горных пород — еще один показатель существования Пангеи. Геологи обнаружили отличительные узоры в горных породах на континентах, далеко расположенных друг от друга. Прибрежные конфигурации были первым маркером, указывающим на расположение континента, похожее на головоломку, много лет назад, затем геологи еще больше убедились в существовании Пангеи, когда они обнаружили, что даже слои горных пород на континентах, которые, казалось, когда-то совмещались, точно соответствуют друг другу.Это указывает на то, что континенты, должно быть, разошлись, поскольку одинаковая стратификация горных пород не могла быть совпадением.
Размещение угля
Наконец, распространение угля в мире свидетельствует о Пангеи во многом так же, как и распространение ископаемых. Уголь обычно образуется в теплом влажном климате. Однако ученые обнаружили уголь под ледяными шапками Антарктиды. Для того, чтобы это стало возможным, считается, что ледяной континент ранее находился в другом месте на Земле и с сегодняшнего дня имел совершенно другой климат, который должен был способствовать образованию угля.
Другие суперконтиненты
Основываясь на данных, полученных в результате изучения тектоники плит, вполне вероятно, что Пангея была не единственным существующим суперконтинентом. Фактически, археологические данные, полученные с помощью сопоставления типов пород и поиска окаменелостей, показывают, что образование и разрушение суперконтинентов, таких как Пангея, вероятно, происходило снова и снова на протяжении всей истории. Гондвана и Родиния — два суперконтинента, существование которых ученые подтверждают, вероятно, существовавших до Пангеи.
Ученые предсказывают, что суперконтиненты будут и дальше появляться. Сегодня континенты мира медленно удаляются от Срединно-Атлантического хребта к середине Тихого океана.