地球的超大陆盘古大陆并没有像我们想象的那样分裂
盘古大陆超大陆地图，约2.5亿年前，在它开始解体形成我们今天看到的大陆构型之前。图片来源：uux.cn/Scotese等，2024年（DOI：10.1144/sp544-2024-28）。
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻：两亿年前，地球与我们今天所见的地球截然不同。所有大陆紧密相连，形成一个庞大的大陆——盘古大陆，庞大到几乎从极地延伸到极地。然后，在侏罗纪早期，这个统一的世界开始自我撕裂。
新的海洋缓缓打开，如同不断扩大的伤疤。大陆彼此疏远。我们如今视为理所当然的地理，正是诞生于那场古老的断裂。
几十年来，科学家们一直讲述着一个戏剧性的故事来解释为什么会发生这种情况。他们想象盘古大陆像一条行星毯子。毕竟，大陆比海洋地壳还厚。当它们合并成一个巨大的块体时，会减少地球内部热量的逃逸。在数千万年间，这种“热绝缘层”被认为能将热量困在地幔中，地幔是地壳与地核之间的厚厚岩石层。
这个想法很有说服力。热量积聚。压力上升。地幔异常炽热。最终，构造力量撕裂了超大陆，释放了积压的热能。岩浆涌上，形成厚重的新洋壳。大规模火山事件爆发，包括像中大西洋岩浆省那样的喷涌。在这个版本中，盘古大陆的分裂是由行星表面下的全球热病推动的。
但如果地球并没有我们想象的那么热呢？
解读古代热浪的岩石
测试数亿年前地球地幔的温度绝非易事。地幔本身远远超出直接触及范围。更糟的是，盘古大陆解体期间形成的最早洋壳大部分后来消失，通过俯冲回收回地幔，构造板块相互下沉。
那么，如何测量你无法触及的古代热量呢？
你寻找留下的线索。
在发表在《地球与行星科学快报》上的一项新研究中，斯特拉斯堡大学的科学家将注意力转向盘古大陆分裂时形成的最早海洋地壳厚度。他们关注了现今大西洋和印度洋的裂谷边缘，这些区域大陆拉伸和分裂，孕育出新的海洋盆地。
关键在于：当地幔岩石升起到扩张板块边界以下时，会部分熔融。地幔温度越高，熔融发生得越多。更多的融化意味着更多的岩浆。岩浆越多，海洋地壳越厚。
如今，形成于中洋脊的洋壳平均厚度约为6.1公里。如果盘古大陆真的在下面储存了大量热量，科学家们会预期其破解过程中形成的最早地壳厚度应持续高于现代平均水平。
那就是考验。
大西洋下的惊喜
研究人员重建了盘古大陆破碎后不久形成的古代洋壳厚度。他们没有发现均匀厚的地壳——这是全球过热地幔的特征——而是发现了更为微妙的东西。
地壳主要分为两大类。
一组平均厚度约为5.5公里。另一条则位于约6.7公里处。
较薄的群体主要来自赤道大西洋，实际上低于现代平均值6.1公里。这出乎意料。如果地幔在盘古大陆下方处处都极度过热，那么地壳就不应该比平均水平更薄。
科学家们认为，这种较薄的地壳可能反映了相对“冷”的热异常。在赤道地区，厚厚的大陆岩石圈——地球刚性外层——在裂谷开始之前就已存在。这种厚实的岩石圈可能影响了其下方的热结构，导致大陆开始分离时融化减少，地壳变薄。
较厚的组平均6.7公里，确实出现了一些额外的融化。但即便如此，增长幅度也很有限。根据研究，这可以用地幔势温仅上升9–15°C来解释。地幔势温是地质学家用来估算如果地幔物质在不熔化的情况下被带到地表时的温度的指标。
在中大西洋，地幔最多可能抬高60°C，形成厚度可达约9公里的地壳。但即便如此，这一数字也不足以表明会出现极端过热、超大陆级的热事件。
证据显示盘古大陆下方不再是熊熊燃烧的熔炉，而是更为克制的存在。
缓慢冷却，而非火焰释放
团队还研究了地壳厚度随时间的变化。他们的统计分析显示，随着年龄增长，初始海洋地壳厚度略有增加——约每百万年1.5米。
乍一看，这听起来很琐碎。但在1.5亿年间，它平均厚度约为6.3公里——大约比今天年轻的洋壳厚0.2公里。
不过，研究人员警告说这种关系较弱。这并不意味着剧烈的热波动。
如果地壳变厚仅仅是由于地幔变暖，观察到的趋势意味着过去1.8亿年间地幔冷却速度约为每百万年0.04–0.06°C。这一速率与地球逐渐散热的长期估计高度一致——大约每十亿年30–50°C——这一过程被称为“长期冷却”。
换句话说，大西洋和印度洋下方的地幔似乎稳步且渐进地冷却，这与地球长期的热演化一致。没有明确的迹象表明盘古大陆解散时出现了巨大的热激增。
超级大陆或许并非坐落在一个巨大的热气泡之上。
复杂写成的分手
如果极端高温不是唯一的驱动力，那么是什么让盘古大陆分裂？
新发现表明，分裂很可能是由多个地区性过程共同作用，而非单一全球原因。地球板块内部的构造应力、大陆岩石圈的先天弱点以及地幔成分的变化都可能发挥了重要作用。
部分地区可能因较早的断层系统或较薄的岩石圈而易受裂谷影响。在那些地方，大陆可以分裂，而无需异常的地幔温度。在其他地方，适度的热上升流——从地幔深处升起的稍暖岩石柱——可能带来了局部热量，但并非覆盖整个超大陆。
故事不是星球因积蓄能量爆发，而是一个被细微差异和长期力量逐步重塑的世界。
这是一个更安静、更复杂的叙事。
为什么这改变了我们对地球的看法
理解超大陆如何组装和分裂不仅仅是重建古代地图。这些周期影响长期气候模式、海平面变化，甚至生物进化。
大陆的排列塑造了海洋环流。它影响调节大气中二氧化碳的风化过程。与裂谷相关的火山事件会释放大量温室气体。当大陆移动时，整个地球系统都会响应。
多年来，盘古大陆下方一个全球过热地幔的说法为其分裂提供了一个戏剧性且统一的解释。它优雅而有力。但科学进步是通过检验即使是最引人入胜的故事。
通过分析可测量地壳厚度并精确估算古代地幔温度，本研究揭示了更为细致的图景。早期大西洋和印度洋下方的地幔并非均匀地炽热。在许多地方，气温仅略高，甚至接近平均水平。
盘古大陆的崩解并非灾难性的困热释放，而是由构造应力、区域热变和遗传结构弱点的微妙相互作用所引导。
这个教训让人谦卑。地球最剧烈的转变并不总是需要极端原因。有时，广阔的海洋和漂流大陆是由我们脚下相对温和的变化孕育而成。
这项研究之所以重要，是因为它重塑了我们对行星进化的看法。它提醒我们，全球事件可以源于复杂的区域进程。它也强调了地球内部虽然隐藏在视线之外，但留下的细微痕迹，科学家们在数亿年后仍能读懂这些痕迹。
盘古大陆的分裂不仅仅是一场烈火的断裂。这是地球漫长热学故事中精心书写的一章——一个关于缓慢冷却、板块移动以及行星不断自我重塑的故事。
研究详情
Daniel Sauter等人，盘古大陆分裂时地幔是否更温暖？《大西洋和印度洋裂谷边缘初期海洋地壳厚度的洞见》，《地球与行星科学快报》（2026年）。DOI：10.1016/j.epsl.2026.119897。
