Суперконтинентальний цикл
Суперконтинентальний цикл — інтервал часу між послідовними об'єднаннями всієї суші планети в єдиний суперконтинент. Наукою встановлено, що земна кора постійно перебудовується: її блоки рухаються відносно один одного, що призводить до переміщення, зіткнення і розпаду континентів. При цьому точно невідомо, чи змінюється загальна кількість континентальної кори. Один суперконтинентальний цикл триває від 300 до 500 мільйонів років.
Колізія континентів призводить до укрупнення континентів, в той час як рифтинг породжує нові (менші) континенти. Останній суперконтинент, Пангея, утворився 300 мільйонів років тому. Він сформувався з уламків попереднього суперконтиненту, Паннотія, що існувала близько 600 мільйонів років тому. До цього утворення суперконтинентів відбувалося через нерегулярні проміжки часу. Наприклад, суперконтинент, що передував Паннотії, Родинія, існував з 1100 до 750 млн років тому, лише на 150 мільйонів років передуючи Паннотії. Попередній суперконтинент — Колумбія — існував з 1,8 до 1,5 мільярда років тому.[1][2]. До цього теорія припускає існування ще трьох суперконтинентів: Кенорланду з 2,7 до 2,1 мільярда років тому, Ура 3 мільярди років тому і Ваальбара від 3,6 до 2,8 мільярда років тому.
Гіпотетичний суперконтинентальний цикл є доповненням циклу Уїлсона (названий на честь канадського геолога Д. Т. Вілсона), який описує періодичне утворення і зникнення океанів. Найстарішому відомому океанському дну всього лише 170 мільйонів років, в той час як найстаршій ділянці континентальної земної кори — понад 4 мільярди років, так що континентальні цикли мають куди більш тривалу історію.
Відомо, що рівень моря низький в ті часи, коли континенти збираються разом і підвищується в міру їх розсування. Наприклад, рівень моря був низький під час утворення Пангеї (пермський період) і Паннотії (неопротерозой), і досягав максимумів в ордовику і крейдовому періоді, коли континенти розходилися. Це пояснюється тим, що вік літосфери під океанами відіграє важливу роль у визначенні глибини океанів: океанське дно утворюється в районах серединно-океанічних хребтів. У процесі руху кори від хребтів відбувається її охолодження і усадка, які призводять до потоншання кори і збільшення її щільності, що в свою чергу веде до зниження океанського дна далеко від серединно-океанічних хребтів.[3].
Зі зниженням рівня дна збільшується обсяг океанських басейнів і знижується рівень океанів. Навпаки, молода земна кора під океанами призводить до більш дрібних океанів і більш високого рівня моря, який своєю чергою призводить до затоплення більшої частини материків.
Ці зв'язки «суперконтинент → старе дно океану → низький рівень моря» і «численні континенти → молоде дно океану → високий рівень моря» посилюються кліматичними факторами:
- Суперконтинент має континентальний клімат, що підвищує ймовірність заледеніння, яке додатково знижує рівень моря.
- Численні континенти мають більш морський клімат і рівень моря додатково не знижується.
Суперконтинентальний цикл супроводжується змінами в тектоніці. Під час роздроблення суперконтиненту переважає рифтинг; ця фаза змінюється фазою спокійного зростання океанів; змінюється в свою чергу фазою колізії континентів, яка починається із зближення материків і ланцюжків островів і завершується зіткненнями самих материків. За цим сценарієм проходили події в палеозойському суперконтинентальному циклі й відбуваються зараз, у мезозойсько-кайнозойському циклі.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Gurnis M. Large-scale mantle convection and the aggregation and dispersal of supercontinents : [англ.] // Nature : journal. — 1988. — Vol. 332, № 6166. — С. 695—699. — Bibcode: 1988Natur.332..695G. — DOI:10.1038/332695a0.
- Murphy J. B., Nance R. D. Supercontinents and the origin of mountain belts : [англ.] // Scientific American. — Springer Nature, 1992. — Vol. 266, № 4. — С. 84—91.
- Nance R. D., Worsley T. R., Moody J. B. The supercontinent cycle : [англ.] // Scientific American. — Springer Nature, 1988. — Vol. 259, № 1. — С. 72—79.
- Божко Н. А. Суперконтинентальная цикличность в истории Земли. Вестн. Моск. Ун-та. Сер.4. Геология. 2009 N2. С. 13-27.
- Reconstructions from «Paleomap Project» [Архівовано 1 травня 2010 у Wayback Machine.] (англ.)
- Plate reconstruction movies from UTIG 'PLATES' project [Архівовано 8 березня 2010 у Wayback Machine.]
- A Tectonic Rock Cycle [Архівовано 23 липня 2011 у Wayback Machine.]
- ↑ Zhao, Guochun; Cawood, Peter A.; Wilde, Simon A.; Sun, M. Review of global 2.1–1.8 Ga orogens: implications for a pre-Rodinia supercontinent : [англ.] // Earth-Science Reviews[en] : journal. — 2002. — Vol. 59, № 1—4. — С. 125—162. — Bibcode: 2002ESRv…59..125Z. — DOI:10.1016/S0012-8252(02)00073-9.
- ↑ Zhao, Guochun; Sun, M.; Wilde, Simon A.; Li, S.Z. A Paleo-Mesoproterozoic supercontinent: assembly, growth and breakup : [англ.] // Earth-Science Reviews[en] : journal. — 2004. — Vol. 67, № 1—2. — С. 91—123. — DOI:10.1016/j.earscirev.2004.02.003.
- ↑ Parsons, Barry; Sclater, John G. An analysis of the variation of ocean floor bathymetry and heat flow with age : [англ.] // Journal of Geophysical Research : journal. — American Geophysical Union. — Vol. 82, № B5. — С. 802—827. — Bibcode: 1977JGR….82..802P.