特提斯的「前世今生」

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01

1893——「特提斯」誕生

早在1885年，古生物地層學家Melchior Neumayr發現，在歐亞大陸南緣存在一套侏羅紀海相地層，表明當時存在過海洋，他將其命名為中地中海（圖1）。

（圖1. 特提斯展布範圍示意圖 Neumayr 1887）

1893年，奧地利地質學家Eduard Suess根據阿爾卑斯山脈與非洲的化石記錄，提出過去在北方安哥拉古陸與南方岡瓦納大陸之間，曾有個淺內海存在。休斯將上述橫貫歐亞大陸的古海洋定義為特提斯海(Tethys Sea)。在希臘神話中Tethys是一位女神，但其真容從未被其他人見過，基於該特點，休斯借用這位女神的名字命名了地質歷史時期曾經存在過的海洋，並指出這個古海洋的痕迹正保存於那些高聳於喜馬拉雅和阿爾卑斯的巨大褶皺中。他認為特提斯的隆起形成了西至阿爾卑斯，東至東南亞的一系列山脈。

02

1912——固定論到活動論，特提斯的新生

（圖2.魏格納所繪泛大陸（Pangea）與特提斯 魏格納 1912）

大陸漂移學說創立者Alfred Wegner，於1912年1月6日首先向德國地質學會提出了—大陸漂移假說，魏格納認為現在不同的大陸是由一個曾經統一的稱為潘基亞(Pangea）的大陸裂解而來。誠然，魏格納給出了不同大陸之間可對比的古生物、地層以及冰川遺迹等證據，然而大陸漂移學說未能說服當時的地學屆廣大同仁。其一大缺陷是無法解釋大陸漂移的動力來源是什麼，顯然地球自轉所提供的能量是不能被廣大學者接受的。根據魏格納提出的模型，潘基亞裂解為勞亞大陸與岡瓦納大陸，兩個大陸之間所夾持的大洋即為特提斯洋。但是由於測量技術的局限性，魏格納僅僅粗略估算了特提斯洋的展布範圍。

03

1965——特提斯空間範圍的準確限定

20世紀50年代，隨著戰後大量新技術的使用，古地磁與大地測量學得到了極大的推進。尤其是一系列大洋內對稱分布的海底磁異常條帶的發現 (Vine and Matthews, 1963)和大洋轉換斷層的發現(Wilson 1965），大洋擴張的證據已經越來越充分，同時大陸漂移的活動論觀點又再次興起。1965年，劍橋大學的地球物理學家Bullard爵士發表了世界上第一幅利用數值模擬恢復的超大陸形態圖(Bullard et al., 1965)。該文章一經發表則引起極大的反響，而該圖也被地學界稱作著名的Bullard Fit。 此圖也是第一次準確釐定出特提斯洋的空間分布範圍，特提斯洋就是一個向東開口的三角形海灣。

(圖3. 基於900m等高線測量的Pangea大陸復原圖 Bullard et al., 1965)

04

1979——特提斯演化框架的確立

（圖4. 新特提斯與古特提斯關係 Stampfli et al., 2013）

自1967年板塊構造學說建立以來，越來越多的地質學家迅速將板塊構造理論運用在全球的各個造山帶中。比如1969年Dewey解釋阿巴拉契亞／加里東造山帶，1971年Smith解釋大西洋開啟與阿爾卑斯—地中海地區的地質演化。1979年，還在美國讀書的土耳其地質學家?eng?r在《Nature》文章中系統梳理了特提斯區域的地層證據，提出自潘基亞大陸形成以來（晚古生代）存在的特提斯和今天在阿爾卑斯－喜馬拉雅地區消亡的特提斯並非是一個古大洋，而是兩個古大洋。早的古大洋被命名為「古特提斯」，而前期由Suess等人通過侏羅紀地層命名的特提斯被稱為「新特提斯」。Seng?r運用板塊構造理論提出，新特提斯的形成是由於古特提斯洋向南俯衝使得岡瓦納大陸北緣裂解擴張而形成，而分隔古、新特提斯的長條形大陸被命名為基梅里(Cimmerian)大陸（圖4）。隨著資料的積累，許多細節已經被修改或修正，但是特提斯構造域演化的基本框架在上世紀80年代已經被基本確定。

（圖5 特提斯構造域展布範圍）

新特提斯洋消亡導致岡瓦納大陸的各個陸塊與歐亞大陸相繼碰撞，這些被特提斯洋消亡所廣泛影響到的區域正是我們現在所熟知的——特提斯構造域或特提斯域（圖5）。值得注意的是，大陸漂移假說和板塊構造理論均未闡明大陸或者板塊運動的動力是什麼？在後板塊構造時期，這一問題也一直是地球科學前沿課題。而特提斯域在演化的過程中，一系列塊體持續不斷地從南方大陸裂解，然後向北漂移、增生到歐亞大陸南緣，最終特提斯洋消亡，繼而導致大規模的大陸碰撞。之後，南方的非洲、阿拉伯、印度、澳大利亞等大陸並沒有停止前進的步伐，它們繼續北上並進而發生大陸深俯衝，形成全球矚目的超高壓變質帶。究竟是什麼動力驅使著這些陸塊或洋殼長期的發生單向匯聚？這也是特提斯地球動力學的核心問題。

美術編輯：趙亞楠

校對：張騰飛

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