วัฏจักรวิลสันและมหาทวีป

แอ่งมหาสมุทรเกิดขึ้น เติบโต และปิดตัวลงในลำดับที่ซ้ำกันซึ่งเรียกว่าวัฏจักรวิลสัน ซึ่งตลอดระยะเวลาหลายร้อยล้านปีได้รวมทวีปต่างๆ เข้าเป็นมหาทวีป และต่อมาก็แยกออกจากกัน

Definition

วัฏจักรวิลสันคือลำดับที่แอ่งมหาสมุทรเปิดออกผ่านการแยกตัวของทวีปและการขยายตัวของพื้นทะเล จากนั้นปิดตัวลงผ่านการมุดตัวและการชนกันของทวีป; วัฏจักรมหาทวีปคือการรวมตัวและการแตกตัวซ้ำๆ ของเปลือกทวีปส่วนใหญ่เข้าเป็นแผ่นดินผืนเดียว

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมวงจรชีวิตของแอ่งมหาสมุทรตั้งแต่การแยกตัวผ่านการขยายตัว การมุดตัว และการชนกัน และวัฏจักรมหาทวีปที่ยาวนานกว่าของการรวมตัวและการแยกตัวซ้ำๆ (โรดิเนีย, พันเจีย และการกำหนดค่าในอนาคตที่เสนอ) โดยกล่าวถึงวิวัฒนาการของทวีปในระยะยาวและระดับแผ่นเปลือกโลก

Core questions

• แอ่งมหาสมุทรผ่านขั้นตอนใดบ้างตั้งแต่การเปิดออกจนถึงการปิดตัวลง?
• หลักฐานใดที่แสดงให้เห็นว่าแอ่งมหาสมุทรได้ปิดตัวลงและเปิดขึ้นใหม่ตามแนวเส้นที่คล้ายกัน?
• วัฏจักรมหาทวีปมีความสม่ำเสมอเพียงใด และอะไรคือแรงขับเคลื่อน?

Key theories

วัฏจักรวิลสัน

วิลสันให้เหตุผลจากการกระจายตัวของซากดึกดำบรรพ์และแนวหินว่ามหาสมุทรโปรโต-แอตแลนติกได้ปิดตัวลง และมหาสมุทรแอตแลนติกใหม่ได้เปิดขึ้นในภายหลังตามแนวเส้นเดิมเกือบทั้งหมด ซึ่งเป็นการสร้างแนวคิดของวัฏจักรการเปิด-ปิดซ้ำๆ ของแอ่งมหาสมุทร

วัฏจักรมหาทวีป

เปลือกทวีปได้รวมตัวกันเป็นมหาทวีปและแยกตัวออกไปซ้ำๆ โดยมีการรวมตัวกันต่อเนื่อง เช่น โรดิเนียและพันเจียที่บันทึกไว้ในแนวเทือกเขา; วัฏจักรนี้เชื่อมโยงการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกกับการเปลี่ยนแปลงระยะยาวของสภาพภูมิอากาศ ระดับน้ำทะเล และวิวัฒนาการทางชีวภาพ

Mechanisms

วัฏจักรวิลสันเริ่มต้นด้วยการแยกตัวของทวีปที่ทำให้ธรณีภาคบางลงและสร้างหุบเขาทรุดตัว ดำเนินไปสู่การขยายตัวของพื้นทะเลและมหาสมุทรที่กว้างขึ้น จากนั้นเป็นการมุดตัวของพื้นมหาสมุทรที่เก่าแก่ที่ขอบด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้าน และสิ้นสุดลงด้วยการชนกันของทวีปและการสร้างภูเขาเมื่อมหาสมุทรปิดตัวลงอย่างสมบูรณ์ การชนกันและการแยกตัวซ้ำๆ เป็นแรงขับเคลื่อนการรวมตัวและการแตกตัวของมหาทวีป

Clinical relevance

กรอบแนวคิดมหาทวีปช่วยจัดระเบียบการตีความแนวเทือกเขา รอยประสาน และแหล่งแร่ธาตุตลอดช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่ยาวนาน และเชื่อมโยงธรณีแปรสัณฐานกับการเปลี่ยนแปลงลำดับแรกของสภาพภูมิอากาศโลก การหมุนเวียนของมหาสมุทร และการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต

History

วิลสันได้นำเสนอวัฏจักรมหาสมุทรแบบเปิด-ปิดในปี 1966 ซึ่งต่อมาได้ตั้งชื่อตามเขา เมื่อการศึกษาธรณีแม่เหล็กโบราณและธรณีกาลวิทยาพัฒนาขึ้น นักธรณีวิทยาได้สร้างภาพมหาทวีปในอดีตขึ้นมาใหม่ เช่น พันเจีย, แพนโนเทีย และโรดิเนีย โดยกำหนดให้วัฏจักรมหาทวีปเป็นลักษณะที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในช่วงหลายพันล้านปีที่ผ่านมาของประวัติศาสตร์โลก

Debates

ช่วงเวลาและกลไกขับเคลื่อนของวัฏจักรมหาทวีป

ยังคงมีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่องว่ามหาทวีปรวมตัวกันผ่านการรวมเข้าด้านใน (การปิดมหาสมุทรภายใน) หรือการรวมออกด้านนอก (การปิดมหาสมุทรภายนอก) และวัฏจักรนี้มีช่วงเวลาที่สม่ำเสมอหรือไม่

Key figures

• J. Tuzo Wilson
• R. Damian Nance
• J. Brendan Murphy

Seminal works

• wilson1966
• nance2014

Frequently asked questions

พันเจียคืออะไร?

พันเจียเป็นมหาทวีปล่าสุดที่รวมตัวกันเมื่อประมาณ 335 ล้านปีก่อน และเริ่มแยกตัวออกจากกันเมื่อประมาณ 175 ล้านปีก่อน การแยกตัวของพันเจียทำให้เกิดมหาสมุทรแอตแลนติกและก่อให้เกิดการจัดเรียงตัวของทวีปในปัจจุบัน