超級大陸將重現地球？

來源丨原理（principia1687）

編譯丨烏鴉少年

循環的大陸

在很久以前，我們的地球上的陸地並不像現在這樣有板塊之分，而是只有一塊巨大的、連在一起的「超大陸」。這個「超大陸」的設想是德國科學家阿爾弗雷德·魏格納（Alfred Wegener）在一個多世紀以前提出的，在收集了一些證據之後，他將大約於3億年前形成的超大陸命名為盤古大陸（也稱泛大陸）；將圍繞這片大陸的海洋命名為盤古大洋（泛大洋）。而用以解釋盤古大陸形成的理論也開闢了現代板塊構造論。

時至今日，超大陸的歷史仍有模糊之處。根據近年來的一些研究發現，地球科學家越來越傾向於相信——平均每隔一段時間，分裂的大陸就會再次合併成一塊巨大的陸地：最早的是哥倫比亞超大陸，它存在於16億到14億年前；在它分裂之後，又大約在9億年前合併成羅迪尼亞超大陸；待到7億年前，羅迪尼亞超大陸解體，然後在大約3.2億年前形成了盤古大陸。

澳大利亞科廷大學的李正祥（Zheng-Xiang Li）教授解釋說，6億年的循環周期似乎與地幔的流動模式非常吻合。但是一些礦物、金的沉澱物，以及古岩石的地球化學特徵則有著長約10億年的重現周期。

在《前寒武紀研究》（Precambrian Research）期刊上發表的一篇新論文中，李教授和他領導的團隊提出，地球實際上有兩個周期在同時運行：一個是為期6億年的超大陸周期，另一個是10億年的超級海洋周期。超大陸和超級海洋以交替循環的方式形成與分裂。研究人員認為，每次超大陸的分裂與形成都是通過兩種交替的方式進行的：一種會維持原有的海洋地殼，另一種會將海洋地殼俯衝回地球內部。

「內」與「外」相互交替

我們可以稱這兩種方式為「內傾」和「外翻」。

如何理解「內傾」呢？我們可以想像一個被超級海洋圍繞的超大陸，它被新的內部海洋分割，從而開始分裂。然後，由於某種原因，這個新的內部海洋形成了一個俯衝過程。海洋地殼俯衝回地球熾熱的地幔中，內部海洋被吞噬回地球內部，分裂的大陸又重新結合起來，一個新的超大陸出現了，但圍繞在它周圍的是與之前相同的那片超級海洋。這便是內傾。

外翻的方式則會產生一個新的超大陸和一個新的超級海洋。在這種情況下，一個超大陸分裂，形成內部海洋。但是這一次，俯衝過程不是發生在內部海洋中，而是在包圍著分裂的超大陸的超級海洋中。地球吞噬超級海洋，繞著整個地球拖拽分裂的大陸地殼。這意味著這個超大陸在本質上內外調換了：以前的海岸線被擠壓了中部，而被撕裂的中部現在成為了海岸線。與此同時，曾經的內部海洋變成了一個全新的超級海洋，圍繞著全新的超大陸。

李教授等人通過計算機模擬來論證在過去的20億年里，內傾和外翻這兩種模式交替出現。在這種設想之下，哥倫比亞超大陸分裂之後，通過內傾方式形成了羅迪尼亞大陸，哥倫比亞的超級海洋因而倖存了下來，成為羅迪尼亞的超級海洋，科學家稱之為米洛維亞洋。哥倫比亞和羅迪尼亞具有非常相似的結構，這支持了李教授等人認為的「哥倫比亞超大陸就是分裂之後又重新結合起來」的觀點。

但隨後，米洛維亞洋的海洋地殼開始下沉，羅迪尼亞的超級海洋就消失了，超大陸自身也隨之分崩離析。在地球的另一邊，它發生猛烈的撞擊，形成了盤古大陸。隨著羅迪尼亞的分裂，新的超級海洋形成了，成為了盤古大陸的超級海洋——盤古大洋。

地球的未來

再後來，盤古大陸分裂成了我們今天所知的大陸，盤古大洋的殘餘保留了下來，成為了太平洋的海洋地殼。

同樣研究地球的悠久歷史的還有地球物理學家Mark Behn。他認為，這項研究所設想的地球在過去20億年間的歷史貌似合理，然而我們很難知道，這些周期是否真的代表一種真實的基本模式。因為樣本中只出現了三個周期過程，這意味著這是從不太多的周期來試圖推斷一種普遍的趨勢。

李教授認為，如果這種交替模式確實存在，那麼下一個超大陸將由內傾方式形成。西洋、印度洋和南大洋，這幾個因盤古大陸分裂形成的內部海洋將會閉合起來，而太平洋將擴展成新的超大陸的超級海洋。科學家將這個根據理論猜想出來的未來超大陸稱為阿美西亞超大陸（Amasia）。

事實上，此時此刻的太平洋就正在俯衝的作用下緩慢地回縮，但我們不確定的是，在數億年的時間尺度上，這種模式是否會一直延續。超大陸的未來仍不太明朗。

李教授表示，將大陸的運動與地幔內部動態結合在一起的模型，或許能幫助我們確定這種「內傾-外翻」的交替方式是否符合事實。Behn認為，這種方法涉及到古岩石中的分子變化模式，很可能是解決板塊構造這類基本問題的正確途徑。

這些問題最終將歸結為——是什麼驅動了板塊構造。沒有人知道是什麼在特定時間和特定地點觸發了俯衝作用的開始。甚至人們對於地球板塊是何時開始移動的仍存在爭議：一些科學家認為，板塊構造在地球形成後不久就開始了；另一些則認為這個過程開始於30億、20億或10億年前。而解答這些問題的數據似乎才剛剛初步成形，因此目前我們所能做的，還只能將眼前的碎片拼湊起來。

參考鏈接：

[1]https://www.livescience.com/64707-earth-swallowed-superocean.html

[2]https://www.livescience.com/38218-facts-about-pangaea.html

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