劳亚古陆

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劳亚古陆 Laurasia推断曾存在于北半球的原始古大陆。又称劳亚大陆或北方大陆(North Great Land)。

劳亚古陆又称北方大陆,是一个假想的位于北半球的古大陆。劳亚古陆是劳伦系亚古陆块和欧亚陆块的联合名称。

劳亚古陆同假想的南方古大陆(冈瓦纳古陆)隔着一个古地中海(特提斯海)相对峙。现在的一些北半球大陆,北美、格陵兰和除印巴次大陆以外的欧亚大陆,是劳亚古陆在古生代以后分裂和迁移的结果。

大陆漂移说支持者所设想的北半球超级大陆。其构成大体包括现代的北美洲、欧洲和亚洲(除印度半岛外)。北方的劳亚古陆与南方的冈瓦纳古陆相对。劳亚古陆的存在是南非地质学家A.L.迪图瓦在《我们的漂泊的大陆》一书中首先提出来的。据地质资料推测,可知劳亚古陆的演变过程。元古宙时,北半球形成了几个相对稳定的地台,如北美地台、东欧地台、西伯利亚地台和中国地台等。早古生代晚期或末期,北欧与北美联合成劳俄大陆。晚古生代中期或晚期,乌拉尔地槽区和天山-兴安地槽区全部褶皱隆起,导致东欧地台、西伯利亚地台和塔里木-中朝地台的连接,从而在北半球形成具有统一地史特征的北方大陆。侏罗纪初,大西洋再度开裂,至第三纪时基本上形成北大西洋,北美大陆与欧洲大陆再次分离,格陵兰岛也逐渐远离欧洲大陆。在北半球逐渐演变成现代的海陆分布。  

历史

1937年由南非地质学家杜德瓦(A.L.Du Toit)提出(《Our Wandering Continents》)。魏格纳(A.Wegener)的大陆漂移说认为,在石炭纪以前全陆为一个统一的大陆,即联合古陆或泛大陆。杜德瓦则认为,有两个大陆,一是北方的劳亚古陆,一是南方的冈瓦纳古陆,两者为特提斯海(古地中海)所隔。“劳亚”为劳拉西亚(Laurasia)的简称,系加拿大地盾及其周围地区的古地理名称“劳伦提亚”(Laurentia,名称来自加拿大的劳伦斯河)与欧亚大陆(Eurasia)的合称。它包括今欧亚大陆的大部分、北美洲以及格陵兰。这个古陆在中生代期间由于北美大陆的西移和北大西洋的开启而分裂。

1966年,梅纳德(H. W. Menard)等汇集了当时所有的有关海洋深度的探测资料,再度进行了世界海洋深度的统计,得到全球陆地在海平面以上的平均高程为0.875公里,大洋的平均深度为3.729公里。大陆和大洋之间存在为海水所淹没的数拾公里宽的边缘地带,这个地带包括大陆架和大陆坡,两者共占地球表面积的10.9%。大陆地壳和大洋地壳的差异非常明显,大陆地壳的化学成份主要是花岗岩质,而大洋盆地下的岩石主要是由玄武岩或辉长岩构成。因此,整个地壳又可以分为大陆硅铝壳和大洋硅镁壳两大类型。

有关大陆的起源问题,地质和地球物理学家杜托特(A.L.Du Toit)于1937年在他的《我们漂移的大陆》一书中提出了地球上曾存在两个原始大陆的模式。如果这个模式成立,那么这两个原始大陆分别被称为劳亚古陆(Lanrasia)和冈瓦纳古陆(Gondwanaland);这实际上就象以前魏格纳等人所主张的那样,把全球大陆只拼合为一个古大陆。杜托特认为,两个原始大陆原来是在靠近地球两极处形成的,其中劳亚古陆在北,冈瓦纳古陆在南,在它们形成以后,便逐渐发生破裂,并漂移到今天大陆块体的位置。

早在19世纪末,地质家学休斯(E. Suess)已认识到地球南半球各大陆的地质构造非常相似,并将其合并成一个古大陆进行研究,并称其为冈瓦纳古陆,这个名称源于印度东中部的一个标准地层区名称(Gondwana)。冈瓦纳古陆包括现今的南美洲、非洲、马达加斯加岛、阿拉伯半岛、印度半岛、斯里兰卡岛、南极洲、澳大利亚和新西兰。它们均形成于相同的地质年代,岩层中都存在同种的植物化石,被称为冈瓦纳岩石。杜托特用以证明劳亚古陆和冈瓦纳古陆的存在和漂移的主要证据,是来自地质学、古生物学和古气候学方面。根据三十多年中积累起来的资料,有力地证明冈瓦纳古陆的理论基本上是正确的。

推断的位于北半球的古大陆,或称北方大陆,又称劳亚大陆。其范围相当于现代北半球的北美洲、欧洲和亚洲的大部分。“劳亚”一名是1928年德国学者J.R.施陶布首先用以指北方陆块的。包括加拿大中东部、格陵兰及亚洲。词意来源于劳伦大陆和亚洲,为南非学者A.L.迪图瓦首先引用。对于北方大陆的推断认为,现代北方各大陆在地史时期中曾联为一体,隔特提斯海与南方的遥相对峙。1620年,F.培根就认为西半球的大陆曾与欧洲、非洲相连接,1858年,A.斯奈德-佩利格里尼对北美洲与欧洲植物的相似性进行解释,并绘制了大陆拼合图,认为两块大陆可以拼合起来1912年,在论证时,对北方各大陆间的联系作了阐述,并拼接了各大陆。近代古地磁学和运用电子计算机技术的大陆拟合的新成果,使北方大陆的拼接更为准确。  

推断证据

历来学者所提出的劳亚大陆存在的证据,主要有以下5个面:

①根据大陆坡中点(海平面以下2000米)等深线,北美洲东岸和欧洲西岸可以拼接起来。

②地质上的连接性。北苏格兰赫布里底群岛的山系,与加拿大拉布拉多半岛同期片麻岩山系对应;欧洲西北部连接斯堪的纳维亚、苏格兰和北爱尔兰的古生代中期的加里东山系,与北美洲东部的阿巴拉契亚山系对应;晚古生代褶皱山系自欧洲中部经法国中西部和英国南部,可延至北美洲东部而与阿巴拉契亚山系相连;北美洲东部、英国、挪威南部、波罗的地区、格陵兰和斯匹茨卑尔根等地都有泥盆纪陆相老红砂岩分布;格陵兰岛东西两岸、冰岛、苏格兰、爱尔兰、法罗群岛和赫布里底群岛上都有大面积第三纪夹煤层;格陵兰西北部与北美洲北端埃尔斯米尔岛上的古生代地层对应。

③古生物的一致性。北美洲东部与欧洲西部石炭纪热带植物群有相同的组合;欧洲、亚洲和北美洲地层中都发现有袋类哺乳动物始祖的化石;7000~8000万年前,欧洲、亚洲及北美洲都有有胎盘哺乳动物生存。

④古气候方面的证据。前的造礁珊瑚在北美洲东部和欧洲西部都存在;北美洲与欧洲的干旱气候也相对应。

⑤古地磁方面的证据。北美洲和欧洲拼合后的磁极游移曲线基本吻合,尤其是至三叠纪吻合程度最高;欧洲和西伯利亚的磁极游移曲线,自三叠纪以来吻合程度最高;据现有资料,中国的磁极游移曲线三叠纪后也接近西伯利亚。

地质资料表明,在北半球形成了几个相对稳定的地台区,如北美地台、东欧地台、西伯利亚地台和中国地台等。在这些地台间分布着活动性较大的地槽区。早古生代晚期或末期,部分地槽区褶皱隆起,转为相对稳定。从而,北欧与北美联为一体,称为劳俄大陆。按板块构造学说,北美洲与欧亚大陆间曾存在一个“原始大西洋”,或称“爱阿派塔斯”(Iapetus),和时张开,志留纪时收缩,到晚古生代中期闭合。晚古生代中期至末期,乌拉尔地槽区和天山-兴安地槽区全部褶皱隆起,结束了活动状态,导致东欧地台、西伯利亚地台与塔里木-中朝地台的连接。从此,形成了统一的北方劳亚大陆。

中生代开始,大西洋重新开裂,至新生代北大西洋基本形成,北美洲与欧洲大陆再次分离,格陵兰岛也逐渐脱离欧洲大陆。至于亚洲与北美洲之间的白令海峡,直至晚第三纪仍是东西半球陆生脊椎动物的通道,才陷落成为浅海。  

演化

在全球范围内,分布在大陆附近的大陆壳岛屿几乎全部位于大陆的东海岸一侧,个别一些大陆东部边缘,则被一连串的大陆壳岛屿构成的花彩状岛群所环绕,形成了显著的向东凸出的岛弧。这种全球大陆壳岛屿的分布特征,可以用岩石圈板块的普遍向西运动和边缘海底的扩张理论来加以解释。长期以来,人们就注意到地表上的某些大陆构造能够拼合在一起,这就好像是一个拼板玩具,特别是非洲的西海岸与南美洲的东海岸之间的吻合性最为明显。这种现象可以用大陆岩石圈的直接破裂和大陆岩块体的长期漂移得到解释。这就是我们后面将要介绍的关于杜托特提出的现今的大陆是由北半球的劳亚古陆和南极洲附近的冈瓦纳古陆的破裂后漂移形成的。

劳亚古陆是欧洲、亚洲和北美洲的结合体,这些陆块即使在现在还没有离散得很远。劳亚古陆有着很复杂的形成和演化历史,它主要由几个古老的陆块合并而成,其中包括古北美陆块、古欧洲陆块、古西伯利亚陆块和古中国陆块。在晚古生代(距今约3亿年前)这些古陆块逐步靠扰并碰撞,大致在石炭纪早中期至二叠纪(即2亿至2亿7千万年前)才逐步闭合。古地质、古气候和古生物资料表明,劳亚古陆在石炭~二叠纪时期位于中、低纬度带。在中生代以后(即最近的1-2亿年间)劳亚大陆又逐步破裂解体,从而导致北大西洋扩张形成。研究表明,全球新的造山地带的形成和分布,都是劳亚古陆和冈瓦纳古陆破裂和漂移的构造结果。在这过程中,大陆岩块的不均匀向西运动和离极运动的规律十分明显。总的看来,劳亚古陆曾位于北半球的中高纬度带,冈瓦纳古陆则曾一度位于南半球的南极附近;这两个大陆之间由被称为古地中海(也称为特提斯地槽)的区域所分隔开。

在杜托特(1937年)提出劳亚古陆与冈瓦纳古陆理论之前,魏格纳(A.L.Wegener)早在1912年曾提出了地球上曾只有一个原始大陆存在的理论,称为联合古陆。魏格纳认为,它是在石炭纪时期(距今约2.2亿-2.7亿年前)形成的。魏格纳把联合古陆作为他描述大陆漂移的出发点。然而根据人们现在的认识,魏格纳所提出的联合古陆决不是一个原始的大陆。虽然仍有很大一部分人赞同联合古陆观点,但他们所作出的古大陆复原图与魏格纳所提出的复原图相比,已存在很大的差别,相反倒有些接近杜托特的两个古大陆分布的理论。

最近2亿年以来的大陆漂移和板块运动,已得到了确切证明和广泛的承认。然而有人推测,板块运动很可能早在30亿年前就已经开始了,而且不同地质时期的板块运动速度是不同的,大陆之间曾屡次碰撞和拼合,以及反复破裂和分离。大陆岩块的多次碰撞形成了褶皱山脉,并连接在一起形成新的大陆,而由大洋底扩张形成新的大洋盆地。因此,要准确复原出大陆在2亿多年前所谓的"漂移前的漂移"是十分困难的。地球的年龄已有46亿年历史,目前已经知道地球上最古老的岩石年龄为37亿年,并且分布的面积相当小。这样,从46亿年到37亿年间,约有9亿年的间隔完全缺失地质资料。此外,地球上25亿年前的地质记录也非常有限,这对研究地球早期的历史状况带来不少困难,因此,直到现在我们还没有一个关于地球早期历史的统一的理论。

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