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对过去2.4亿年地质史进行重建 揭露大亚德里亚古大陆的混乱过往

大科尔诺峰(Corno Grande)矗立在白云之间,是亚平宁山脉(Apennine Mountains)的最高峰。 对于地壳构造的调查显示,位在意大利中部的亚

大科尔诺峰(Corno Grande)矗立在白云之间,是亚平宁山脉(Apennine Mountains)的最高峰。 对于地壳构造的调查显示,位在意大利中部的亚平宁山脉是大亚德里亚古大陆(Greater Adria)被削去陆块的一部分残骸。PHOTOGRAPH BY GUIDO PARADISI, ALAMY STOCK PHOTO

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:ROBIN GEORGE ANDREWS 编译:蔡雅铃):一项研究对过去2亿4000万年的地质史进行了详细的重建,揭露了被称为大亚德里亚(Greater Adria)的古大陆的混乱过往。

当你沿着散布在亚德里亚海(Adriatic Sea)周围的山脉地带行走时,可能会发现自己正费劲攀爬通过的,是一块失落已久的大陆坍塌后的残余物。

这一堆乱石代表的是一块格陵兰大小的大陆地壳在数百万年前崩坏后的残骸,科学家在9月的《冈瓦讷研究》(Gondwana Research)期刊里,描述了这个情形。 在这份以前所未有的详细程度重现过去2亿4000万年间,地中海地壳结构史的新报告中,这块大陆崩毁的故事只是其中的一部分。

这个模型显示了这块大陆最初是如何从现在的西班牙、南法和北非分离出来,形成一块被研究团队正式命名为大亚德里亚(Greater Adria)的单独陆块。 不过由于地球坚硬的板块持续无情地推挤,这块大陆之后坠入了数条隐没带(subduction zone)──地球毁灭性的地质深渊──之中。

这块大陆的顶层在它隐没到地函极深处时被削去,就好像有个巨人替大苹果削皮一般。 残余部分就留在上头的板块上,准备成为之后沿着意大利、土耳其、希腊、阿尔卑斯和巴尔干半岛隆起地带上形成的新山脉。

这个大陆有数块碎片躲过了隐没作用造成的粗糙「削皮」和缓慢消失的命运。 这些大亚德里亚留下来的残骸,如今可以在意大利靴形国土的鞋跟地区找到,就散布在威尼斯和杜林(Turin)之间,以及克罗埃西亚的伊斯特里亚(Istria)地区──这表示你可以来一趟失落大陆碎片之旅。

重建地质上的这一段过去,是理解现在地质的关键,带领这次研究的乌得勒支大学(Utrecht University)地壳构造和古代地理专家杜威. 凡因斯贝尔根(Douwe van Hinsbergen)说。

「现在我们身边所看见的东西,除了木材和布料之外,都是地质学家在山里发现的。 」他说。 那些如今对文明不可或缺的矿石、金属和矿物等都能在这些山峰里找到,而且随着时间过去,这些资源原来互相链接的储藏地,也被板块构造的混乱弄得支离破碎。

像这个新研究中的这种模型,能让人将时光倒转观看解体的发生。 例如若在某个国家里找到有一个铜的矿床,透过重建就能让我们算出原来和它连在一起的碎片最后可能会落在哪里,等于有效地创造出现今时代的藏宝图。

将拼图重新拼起

重建地中海从三迭纪时期开始的地质演变过程是有一些挑战性。 科学家广泛了解这个地区的地壳构造历史已经有一段时间了,不过由于这边地质的错综复杂程度,更详细的分析一直令人望之生畏。

「地中海的地质情形一片混乱。 」德州大学达拉斯分校(University of Texas at Dallas)的板块构造专家罗伯. 史登(Robert Stern)说,他没有参与这项研究。

在这个混乱的地区,几位地质学家早先已经找到一块失落的大陆曾经存在的线索,不过这个故事中的重要细节仍然难以找到。 失落大陆的残骸散落在约30个国家境内,每个国家都有自己的模型、地图、调查技术和专用术语。 这个大陆在文献里甚至还有一堆可能的名称。

为了把事情厘清,这个团队花了10年时间去收集整个地区大量的地质和地球物理数据,然后使用了一套叫做GPlates 的软件把数据放进他们的模型里。 在过去大约15年来,这套软件──凡因斯贝尔根形容是「相当防呆」──让人们能更精细地微调和可视化板块构造系统。 这个团队刻苦的努力,终于揭露了这块失落大陆复杂变动过程中的缺失篇章。

大约在2亿4000万年前,大亚德里亚还是盘古大陆的一部分,受到了现在的北非、西班牙和南法的挤压。 在2000万年后,大亚德里亚从非洲断开;4000万年后,又从法国和西班牙分离出来成为独立的大陆。

虽然现在还不是很清楚它的地理,但可能有点像是大部分埋在水下的西兰大陆(Zealandia),只有几大块陆地(以西兰大陆来说,是纽西兰和新喀里多尼亚[New Caledonia])伸出于海面上。 它也可能有点像是佛罗里达礁岛群(Florida Keys),有着一群从海里突出来的非火山岛屿。

巨大的成就

大亚德里亚的毁灭确实是在1亿年前开始,当时它撞上了现在的南欧,大陆的一部分下沈到这整片区域里一系列的板块之下。 这种广泛、随机般地隐没意味着这块大陆「每一块碎片都经历了不同的变化,」凡因斯贝尔根说:「然后就有了地中海如今的混乱面貌。 」

然而关键是,「如果大陆消失,多半会留下痕迹。 」凡因斯贝尔根说,而所谓痕迹包括了造山形成的断崖。

两块大陆相撞时会形成山脉,例如喜马拉雅山脉形成的过程。 不过并不是一定要有碰撞带才能造山;史登说,隐没板块的顶层也有可能会被上面的板块削去,削下来的部分在聚积并压碎后就可以形成山脉。

这个原则对重建地中海的过去非常重要,凡因斯贝尔根说。 地质学家可以把今日看到的这些造山残骸的数量,拿来和原来大陆中被隐没到下方地函的部分的长度做配对比较,如此能让他们对这片古代拼图的每一小片做出更准确的模型。

这份研究「显然是一项极巨大的工程。 」地球物理学家迪特马. 穆勒(Dietmar Müller)说,他是雪梨大学地球字节计划(EarthByte Project)的共同主持人,该研究团队开发了GPlates。 投入这项研究的努力,和他自己的团队对整个地球的地壳构造故事进行重建所花费的心力不相上下──他说,不过这份新研究在深度上的不足,已经被它惊人的细节所补足。




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