关于超级大陆旋回的探讨

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1、关于超级大陆旋回的探讨摘要：超大陆旋回(supercontinentcycle)的含义是指古大陆曾经在地质历史时期经历过多次的聚集和裂解。自新元古代以来，在地球历史进程中先后历经了的罗迪尼亚(Rodinia)-冈瓦纳(Gongdwanalan)-潘基亚(Pangea)等几次超级大陆的拼合与解体。但超级大陆的拼合与解体都是相互关联，相互影响的，并非毫无联系的独立发展与消亡的。每个超级大陆旋回都包括了旧大陆的分裂，裂谷带的发育，单个克拉通的无序偏移导致的多个克拉通随机组合、碰撞、缝合形成新的超级大陆这两个

2、重要阶段。然而这些过程中对板块的运动，矿床的演化，生物的进化成长都有着重要的研宄意义。关键词：超级大陆；罗迪尼亚；冈瓦纳；旋回自1910年，德国的气象学家A.Wegener提出的大陆漂移学说以来，关于板块构造运动，大陆的拼合与洋中脊的分离，以致后来的加拿大威尔逊从板块的运动提出了，威尔逊旋回的观点，大洋盆地从产生到消失是有一定旋回性的，为大洋的发展提出了六个阶段。这一切都为超级大陆的学说发展奠定了理论基础。1Ur超级大陆(3.0Ga)UR超级大陆是出现在大约30亿年前古元古代时期的原始大陆(Roger

3、s，1996)，推测其大概有5个克拉通，他们发育了大面积的浅水表壳系盖成(3.0Ga-2.8Ga)(图1)。目前都可以在泛大陆的东冈瓦纳大陆部分发现，另外还有南非的卡普瓦尔(Kaapvaal)克拉通，印度的西达尔瓦尔(WesternDharwar)克拉通Bhandara克拉通、Singhbhum克拉通，西澳的皮尔巴拉(Pilbara)克拉通。不管30亿年前的历史中是否真实存在这样一块超级大陆，但是在18亿年前可以确定就已经结合在一起的大陆块的内核。2北极古陆(2.5Ga-1.5Ga)属于原生古陆，北极

4、古陆(2.5GA-1.5Ga)，包括了北美、西伯利亚及部分格陵兰等地区一些古老的克拉通。早些时期Williams(1991)将加拿大克拉通包括北极古陆以内，统一称为科罗拉多大陆(Kenorland)，科罗拉多在2.4GA至lj2.0GA之间发育广泛裂谷，最终在两条造山带的碰撞下聚合(Rogersetal.，2003)。由于其在东、西、南三面经历汇聚之后有了很大的增生程度，导致最终与北美、格林兰、波罗的形成了后面的nean超大陆。3哥伦比亚超大陆(1.8Ga-1.2Ga)Columbia超级大陆是地质历

5、史时期第一个聚合在一起的超大陆［1］，根据地球物理地磁数据的推测，它可能是一个古元生代到中元古代时期的一个超级大陆。地质学家Rogers最初猜想的是哥伦比亚大陆在1.6Ga时期开始聚合，但随后的GC.Zhao提出了哥伦比亚大陆大概在1.8Ga其间开始汇聚，因为当时同一时代情况下出现了全球造山带的分布。所以最后Rogers再根据岩石学和地质年龄数据修改了当时的论点，提出了哥伦比亚大陆聚合时间与一些影响全球事件相一致，大约时间在1.85Ga-1.9Ga。4罗迪尼亚(1.0Ga-0.7Ga)“Rodinia

6、”一词出自于俄语，原意是指“初生，诞生”之意，因为是出现在10亿年前在新元古代出现的一个超级大陆，对显生宙的所有超级大陆的出现有着直接影响，对于Rodinia的超级大陆边缘浅海部位沉积也是显生宙初期生物大爆发的重要原因之一。1991年罗迪尼亚超级大陆的提出对研宄超级大陆在地质历史时期的聚合和裂解有着重要的推动作用［2］。其中Sweat的假说的提出和研宄证明，很有力的推动了前寒武纪的超级大陆恢复再建。Sweat认为罗迪尼亚以劳伦古陆为中心（图2），分布在其周围的主要有：波罗的古陆、东冈瓦纳古陆、卡拉哈里

7、、刚果、西非及亚马孙等克拉通。如果北美的西部与澳大利亚-南极地盾相拼合的话，从南极到冈瓦纳的其它部分，许多特征可以得到延伸，尤其是元古界造山带，其中Grenville造山带可以环绕东南极的沿岸延伸直到印度和澳大利亚。加拿大北西Wopmay造山带可以通过东澳大利亚延入南极，然后经过冰盖与美国西部Yavapai-Mazatzal造山带连接，造山带中的蛇绿岩带也可以延入东南极。沿美国科迪勒拉冒地槽的前寒武纪-古生代沉积岩相似的岩系也出现在横穿南极的岩系中。因此，他主张，在中元古代末期，劳伦古陆的西缘与澳大利

8、亚-南极的东缘、部分南美及波罗的古陆曾拼合在一起，南美与劳伦古陆的东缘相邻。该假说成了以后的罗迪尼亚泛大陆重建的重要基础。罗迪尼亚聚合于中元古代晚期（1.3Ga〜1.0Ga），北美格林威尔造山带标志着这一时期的大陆汇聚作用。而劳伦古陆与东冈瓦纳大陆的裂解形成的早期太平洋，以及劳伦古陆与波罗的克拉通之间裂解形成的早期大西洋，则标志罗迪尼亚超级大陆的解体，这一时期大概发生在0.7Ga,此时劳伦古陆和东冈瓦纳古陆从罗迪尼亚开始分离P］。罗迪尼亚超大陆的破裂可能