Chu trình Wilson và các siêu lục địa

Các bồn địa đại dương được hình thành, phát triển và đóng lại theo một chuỗi lặp đi lặp lại được gọi là chu trình Wilson, qua hàng trăm triệu năm đã tập hợp các lục địa thành các siêu lục địa và sau đó lại tách chúng ra.

Definition

Chu trình Wilson là chuỗi mà một bồn địa đại dương mở ra thông qua quá trình tách giãn lục địa và giãn nở đáy biển, sau đó đóng lại thông qua quá trình hút chìm và va chạm lục địa; chu trình siêu lục địa là sự hợp nhất và chia tách lặp đi lặp lại của hầu hết vỏ lục địa thành một khối đất liền duy nhất.

Scope

Chủ đề này bao gồm vòng đời của các bồn địa đại dương từ quá trình tách giãn qua sự mở rộng, hút chìm và va chạm, và chu trình siêu lục địa dài hơn của sự tập hợp và phân tán lặp đi lặp lại (Rodinia, Pangaea và các cấu hình tương lai được đề xuất). Nó đề cập đến sự tiến hóa quy mô mảng của các lục địa trong thời gian dài.

Core questions

• Một bồn địa đại dương trải qua những giai đoạn nào từ khi hình thành đến khi đóng lại?
• Bằng chứng nào cho thấy các bồn địa đại dương đã đóng và mở lại theo những đường tương tự?
• Chu trình siêu lục địa diễn ra đều đặn đến mức nào và điều gì thúc đẩy nó?

Key theories

Chu trình Wilson

Wilson đã lập luận từ sự phân bố của hóa thạch và các vành đai đá rằng đại dương tiền-Đại Tây Dương đã đóng lại và một Đại Tây Dương mới sau đó mở ra gần như trên cùng một đường, thiết lập khái niệm về một chu trình đóng–mở lặp đi lặp lại của các bồn địa đại dương.

Chu trình siêu lục địa

Vỏ lục địa đã liên tục tập hợp thành các siêu lục địa và phân tán, với các tập hợp kế tiếp như Rodinia và Pangaea được ghi lại trong các vành đai kiến tạo núi; chu trình này liên kết các chuyển động mảng với những thay đổi dài hạn về khí hậu, mực nước biển và sự tiến hóa sinh học.

Mechanisms

Một chu trình Wilson bắt đầu bằng sự tách giãn lục địa làm mỏng thạch quyển và tạo ra một thung lũng tách giãn, tiến triển đến sự giãn nở đáy biển và một đại dương mở rộng, sau đó là sự hút chìm của đáy đại dương già cỗi ở một hoặc cả hai rìa, và kết thúc bằng sự va chạm lục địa và hình thành núi khi đại dương đóng hoàn toàn. Sự lặp lại của va chạm và tách giãn thúc đẩy sự tập hợp và chia tách của các siêu lục địa.

Clinical relevance

Khung siêu lục địa tổ chức việc giải thích các vành đai núi, đường nối và các tỉnh khoáng sản qua thời gian sâu, và liên kết kiến tạo với những thay đổi bậc nhất về khí hậu toàn cầu, lưu thông đại dương và sự phân bố của sự sống.

History

Wilson đã giới thiệu chu trình đại dương đóng–mở vào năm 1966, và sau đó được đặt theo tên ông. Khi cổ từ trường và địa thời học được cải thiện, các nhà địa chất đã tái tạo lại các siêu lục địa trước đó như Pangaea, Pannotia và Rodinia, định hình chu trình siêu lục địa như một đặc điểm lặp đi lặp lại của vài tỷ năm lịch sử Trái Đất gần đây.

Debates

Tính chu kỳ và cơ chế thúc đẩy của chu trình siêu lục địa

Việc các siêu lục địa tập hợp thông qua nội hướng (đóng đại dương bên trong) hay ngoại hướng (đóng đại dương bên ngoài), và liệu chu trình có một chu kỳ đều đặn hay không, vẫn đang được tranh luận sôi nổi.

Key figures

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

Seminal works

• wilson1966
• nance2014

Frequently asked questions

Pangaea là gì?

Pangaea là siêu lục địa gần đây nhất, được tập hợp khoảng 335 triệu năm trước và bắt đầu tách ra khoảng 175 triệu năm trước; sự chia tách của nó đã mở ra Đại Tây Dương và tạo ra sự sắp xếp các lục địa hiện tại.