1. 循環(huán)的大陸

在很久以前，我們的地球上的陸地并不像現(xiàn)在這樣有板塊之分，而是只有一塊巨大的、連在一起的“超大陸”。這個(gè)“超大陸”的設(shè)想是德國(guó)科學(xué)家阿爾弗雷德·魏格納（Alfred Wegener）在一個(gè)多世紀(jì)以前提出的，在收集了一些證據(jù)之后，他將大約于3億年前形成的超大陸命名為盤古大陸（也稱泛大陸）；將圍繞這片大陸的海洋命名為盤古大洋（泛大洋）。而用以解釋盤古大陸形成的理論也開(kāi)辟了現(xiàn)代板塊構(gòu)造論。

時(shí)至今日，超大陸的歷史仍有模糊之處。根據(jù)近年來(lái)的一些研究發(fā)現(xiàn)，地球科學(xué)家越來(lái)越傾向于相信——平均每隔一段時(shí)間，分裂的大陸就會(huì)再次合并成一塊巨大的陸地：最早的是哥倫比亞超大陸，它存在于16億到14億年前；在它分裂之后，又大約在9億年前合并成羅迪尼亞超大陸；待到7億年前，羅迪尼亞超大陸解體，然后在大約3.2億年前形成了盤古大陸。

澳大利亞科廷大學(xué)的李正祥（Zheng-Xiang Li）教授解釋說(shuō)，6億年的循環(huán)周期似乎與地幔的流動(dòng)模式非常吻合。但是一些礦物、金的沉淀物，以及古巖石的地球化學(xué)特征則有著長(zhǎng)約10億年的重現(xiàn)周期。

在《前寒武紀(jì)研究》（Precambrian Research）期刊上發(fā)表的一篇新論文中，李教授和他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)提出，地球?qū)嶋H上有兩個(gè)周期在同時(shí)運(yùn)行：一個(gè)是為期6億年的超大陸周期，另一個(gè)是10億年的超級(jí)海洋周期。超大陸和超級(jí)海洋以交替循環(huán)的方式形成與分裂。研究人員認(rèn)為，每次超大陸的分裂與形成都是通過(guò)兩種交替的方式進(jìn)行的：一種會(huì)維持原有的海洋地殼，另一種會(huì)將海洋地殼俯沖回地球內(nèi)部。

2. “內(nèi)”與“外”的相互交替

我們可以稱這兩種方式為“內(nèi)傾”和“外翻”。

如何理解“內(nèi)傾”呢？我們可以想象一個(gè)被超級(jí)海洋圍繞的超大陸，它被新的內(nèi)部海洋分割，從而開(kāi)始分裂。然后，由于某種原因，這個(gè)新的內(nèi)部海洋形成了一個(gè)俯沖過(guò)程。海洋地殼俯沖回地球熾熱的地幔中，內(nèi)部海洋被吞噬回地球內(nèi)部，分裂的大陸又重新結(jié)合起來(lái)，一個(gè)新的超大陸出現(xiàn)了，但圍繞在它周圍的是與之前相同的那片超級(jí)海洋。這便是內(nèi)傾。

外翻的方式則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的超大陸和一個(gè)新的超級(jí)海洋。在這種情況下，一個(gè)超大陸分裂，形成內(nèi)部海洋。但是這一次，俯沖過(guò)程不是發(fā)生在內(nèi)部海洋中，而是在包圍著分裂的超大陸的超級(jí)海洋中。地球吞噬超級(jí)海洋，繞著整個(gè)地球拖拽分裂的大陸地殼。這意味著這個(gè)超大陸在本質(zhì)上內(nèi)外調(diào)換了：以前的海岸線被擠壓了中部，而被撕裂的中部現(xiàn)在成為了海岸線。與此同時(shí)，曾經(jīng)的內(nèi)部海洋變成了一個(gè)全新的超級(jí)海洋，圍繞著全新的超大陸。

李教授等人通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬來(lái)論證在過(guò)去的20億年里，內(nèi)傾和外翻這兩種模式交替出現(xiàn)。在這種設(shè)想之下，哥倫比亞超大陸分裂之后，通過(guò)內(nèi)傾方式形成了羅迪尼亞大陸，哥倫比亞的超級(jí)海洋因而幸存了下來(lái)，成為羅迪尼亞的超級(jí)海洋，科學(xué)家稱之為米洛維亞洋。哥倫比亞和羅迪尼亞具有非常相似的結(jié)構(gòu)，這支持了李教授等人認(rèn)為的“哥倫比亞超大陸就是分裂之后又重新結(jié)合起來(lái)”的觀點(diǎn)。

但隨后，米洛維亞洋的海洋地殼開(kāi)始下沉，羅迪尼亞的超級(jí)海洋就消失了，超大陸自身也隨之分崩離析。在地球的另一邊，它發(fā)生猛烈的撞擊，形成了盤古大陸。隨著羅迪尼亞的分裂，新的超級(jí)海洋形成了，成為了盤古大陸的超級(jí)海洋——盤古大洋。

3. 地球的未來(lái)

再后來(lái)，盤古大陸分裂成了我們今天所知的大陸，盤古大洋的殘余保留了下來(lái)，成為了太平洋的海洋地殼。

同樣研究地球的悠久歷史的還有地球物理學(xué)家Mark Behn。他認(rèn)為，這項(xiàng)研究所設(shè)想的地球在過(guò)去20億年間的歷史貌似合理，然而我們很難知道，這些周期是否真的代表一種真實(shí)的基本模式。因?yàn)闃颖局兄怀霈F(xiàn)了三個(gè)周期過(guò)程，這意味著這是從不太多的周期來(lái)試圖推斷一種普遍的趨勢(shì)。

李教授認(rèn)為，如果這種交替模式確實(shí)存在，那么下一個(gè)超大陸將由內(nèi)傾方式形成。西洋、印度洋和南大洋，這幾個(gè)因盤古大陸分裂形成的內(nèi)部海洋將會(huì)閉合起來(lái)，而太平洋將擴(kuò)展成新的超大陸的超級(jí)海洋。科學(xué)家將這個(gè)根據(jù)理論猜想出來(lái)的未來(lái)超大陸稱為阿美西亞超大陸（Amasia）。

事實(shí)上，此時(shí)此刻的太平洋就正在俯沖的作用下緩慢地回縮，但我們不確定的是，在數(shù)億年的時(shí)間尺度上，這種模式是否會(huì)一直延續(xù)。超大陸的未來(lái)仍不太明朗。

李教授表示，將大陸的運(yùn)動(dòng)與地幔內(nèi)部動(dòng)態(tài)結(jié)合在一起的模型，或許能幫助我們確定這種“內(nèi)傾-外翻”的交替方式是否符合事實(shí)。Behn認(rèn)為，這種方法涉及到古巖石中的分子變化模式，很可能是解決板塊構(gòu)造這類基本問(wèn)題的正確途徑。

這些問(wèn)題最終將歸結(jié)為——是什么驅(qū)動(dòng)了板塊構(gòu)造。沒(méi)有人知道是什么在特定時(shí)間和特定地點(diǎn)觸發(fā)了俯沖作用的開(kāi)始。甚至人們對(duì)于地球板塊是何時(shí)開(kāi)始移動(dòng)的仍存在爭(zhēng)議：一些科學(xué)家認(rèn)為，板塊構(gòu)造在地球形成后不久就開(kāi)始了；另一些則認(rèn)為這個(gè)過(guò)程開(kāi)始于30億、20億或10億年前。而解答這些問(wèn)題的數(shù)據(jù)似乎才剛剛初步成形，因此目前我們所能做的，還只能將眼前的碎片拼湊起來(lái)。

編譯：烏鴉少年

參考鏈接：

[1] https://www./64707-earth-swallowed-superocean.html

[2] https://www./38218-facts-about-pangaea.html