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巨神海

巨神海（英语：Iapetus Ocean[1]）是一个存在于新元古代到古生代的海洋（6亿到4亿年前）。巨神海位于地球的南半球，在古大陆劳伦大陆、波罗地大陆和阿瓦隆尼亚大陆之间。巨神海因为使前述三个大陆合并成欧美大陆的喀里多尼亚造山运动、塔康造山运动和阿卡迪亚造山运动而消失。

潘诺西亚大陆的重构（5.5亿年前）

因为巨神海位于数个大陆之间，而这些大陆在之后形成了大西洋两岸的大陆，因此巨神海被认为是大西洋的前身。而巨神海名称来自于希腊神话中提坦中的伊阿珀托斯；而祂是阿特拉斯的父亲，大西洋的命名由来于阿特拉斯[2]。

研究历史

 
喀里多尼亚造山运动（泥盆纪到二叠纪）之后的各大陆位置。不同的生物化石群在红线（巨神海缝合线）两端都有出现，是古大陆成为超大陆盘古大陆之前这些大陆之间曾有海洋的证据[3]。

20世纪初，美国古生物学家查尔斯·都利特·沃尔科特注意到了古生代早期底栖性的分布差异。例如属于太平洋动物相的小油栉虫科三叶虫分布于劳伦大陆、纽芬兰-拉布拉多西部和苏格兰；而属于大西洋动物相的奇异虫科三叶虫分布于波罗地大陆、不列颠群岛南部和纽芬兰东部。20世纪初的地质学家因此假设古生代早期曾经有一个地槽存在于英格兰和苏格兰之间分隔两地。

1960年代板块构造论发展期间，地质学家约翰·图佐·威尔逊和阿瑟·霍尔姆斯提出在盘古大陆形成以前有一个大西洋前身的海洋。威尔逊也注意到大西洋展开的时间与它的前身海洋闭合的时间大约相等，使威尔逊提出了威尔逊循环假说。

地球动力史

古生代

 
曼岛Niarbyl附近的断层。照片中间附近的狭窄白色对角线是目前唯一已知的明确巨神海存在证据。

古生代早期的巨神海在劳伦大陆（苏格兰、格陵兰和北美洲）西侧与波罗地大陆（斯堪的纳维亚和东北欧一部分）东侧形成广大的海盆。

这个海洋的南方边缘受到广大的古大陆冈瓦那大陆（包含未来的非洲、南美洲、欧亚大陆南部、澳大利亚和南极洲）限制。之后冈瓦那分裂，其中分裂出的地体中有包含现今新英格兰东部、纽芬兰南部、新不伦瑞克和新斯科舍部分区域、爱尔兰南部、英格兰和威尔士大部分、低地国家和德国北部的阿瓦隆尼亚大陆，该大陆成为巨神海的南方边界。

巨神海的西南部是在寒武纪早期形成（5.4亿年前）的岛弧。这个火山岛弧是形成于巨神海的海洋地壳隐没在其他海洋地壳下的隐没带上方。自约5.5亿年前的寒武纪早期开始，巨神海西方因为隐没作用逐渐变窄，相同的情况在之后也发生于奥陶纪（4.88到4.44亿年前）分别位于北方和东方阿瓦隆尼亚大陆和波罗地大陆向劳伦大陆移动时[4]。

在斯堪的纳维亚发现的Finnmarkian相（5.6到4.8亿年前）被认为是是因为新的隐没带沿着原先是被动边缘的波罗地大陆西缘形成而产生。

奥陶纪时代波罗地大陆和劳伦大陆各自大陆棚的三叶虫动物相仍有明显差异；但在志留纪时因为两个大陆逐渐接近，出现了两侧动物相混合的状况[5]。

巨神海的西半部因为4.8到4.3亿年前的塔康造山运动使火山岛弧和劳伦大陆碰撞而消失。部分科学家认为岛弧南方的海洋盆地也是巨神海的一部分，这一部分则是在阿瓦隆尼亚大陆和劳伦大陆相撞的阿卡迪亚造山运动期间消失。

相同时间巨神海的东半部也正在封闭中。阿瓦隆尼亚大陆和波罗地大陆之间的特恩奎斯特海形成于奥陶纪晚期[6]。而这发生在喀里多尼亚造山运动在波罗地－阿瓦隆尼亚大陆和劳伦大陆之间的两个分支运动格兰屏相和斯堪的纳维亚相（4.4到4.2亿年前）期间。

在志留纪结束时（约4.2亿年前），巨神海已完全消失，而巨神海周围的三个大陆合并成为欧美大陆[7]，也就是之后超大陆盘古大陆的北半部分。

新元古代起源

虽然现在对于巨神海在古生代演化和消失的过程已经很明确了解，对于该海洋起源的地球动力状态却所知较少。新元古代晚期（约8亿年前）波罗地大陆、劳伦大陆和数个克拉通形成冈瓦那大陆，之后成为超大陆罗迪尼亚大陆的一部分。

目前这些大陆的分布状况仍未清楚了解[8]。不过目前对于罗迪尼亚大陆北半部的克拉通内盆地在成冰纪（8.5到6.3亿年前）的演化已有明确了解，那是目前已知的罗迪尼亚大陆分裂的第一个前兆（其他部分可能更早分离）。

在斯堪的纳维亚有许多玄武岩质的岩脉形成年代是在6.7到6.5亿年之间。这时间被认为是裂谷开始形成，之后形成巨神海的证据[9]。纽芬兰-拉布拉多的Long Range岩墙群也被认为是在巨神海形成期间形成的[10]。

参见

参考资料

注释

  1. ^ 发音： /aɪˈæpɪtəs/ Wells, John. Iapetus and tonotopy. John Wells's phonetic blog. 14 April 2010 [21 April 2010]. （原始内容存档于2013-08-27）. 
  2. ^ 这个名称起源自1972年Harland和Gayer，这之前巨神海被称为原大西洋（Proto-Atlantic）
  3. ^ Figure based on Windley (1996) and Ziegler (1990)
  4. ^ See Torsvik et al.（1996）
  5. ^ Cocks & Fortey (1990)
  6. ^ See Torsvik & Rehnström（2003）
  7. ^ 板块碰撞的古地理重建模型请参见Stanley (1999), p. 386; Ziegler (1990), pp. 17-19
  8. ^ 2003年Meert和Torsvik曾描述和比较罗迪尼亚大陆不同的模型
  9. ^ Torsvik et al.（1996）
  10. ^ Birthdate for the lapetus Ocean? A precise U-Pb zircon and baddeleyite age for the Long Range dikes, southeast Labrador. [2012-03-30]. （原始内容存档于2006-02-12）. 

书籍

  • Cocks, L.R.N. & Fortey, R.A.; 1990: Biogeography of Ordovician and Silurian faunas, in: McKerrow, W.S. & Scotese, C.F.（eds.）: Palaeozoic Palaeogeography and Biogeography, Geological Society of London Memoirs 12, pp. 97–104.
  • Harland, W.B. & Gayer, R.A.; 1972: The Arctic Caledonides and earlier oceans, Geological Magazine 109, pp. 289–314.
  • Meert, J.G. & Torsvik, T.H.; 2003: The making and unmaking of a supercontinent: Rodinia revisited, Tectonophysics 375, pp. 261–288.
  • Stanley, S.M.; 1999: Earth System History, W.H. Freeman & Co, ISBN 0-7167-2882-6.
  • Torsvik, T.H. & Rehnström, E.F.; 2003: The Tornquist Sea and Baltica–Avalonia docking, Tectonophysics 362, pp. 67– 82.
  • Torsvik, T.H.; Smethurst, M.A.; Meert, J.G.; Van der Voo, R.; McKerrow, W.S.; Brasier, M.D.; Sturt, B.A. & Walderhaug, H.J.; 1996: Continental break-up and collision in the Neoproterozoic and Palaeozoic - A tale of Baltica and Laurentia, Earth-Science Reviews 40, p. 229-258.
  • Windley, B.F.; 1996: The Evolving Continents, John Wiley & Sons（3rd ed.）, ISBN 0471917397.
  • Ziegler, P.A.; 1990: Geological Atlas of Western and Central Europe, Shell Internationale Petroleum Maatschappij BV（2nd ed.）, ISBN 90-6644-125-9.

外部链接

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