Planet Bumi adalah tempat dalam transformasi berterusan, di mana tiada apa yang kekal statik selama berjuta-juta tahun. Salah satu fenomena yang paling menarik dan paling kurang dirasakan pada skala manusia ialah kitaran superbenua: proses di mana jisim daratan berkumpul untuk membentuk superbenua raksasa, yang kemudiannya berpecah-belah dan terpisah, menimbulkan benua dan landskap baharu. Memahami sejarah superbenua adalah penting untuk memahami bagaimana planet kita telah berkembang dan bagaimana ia mungkin berubah pada masa hadapan..
Sepanjang masa geologi, superbenua telah menandakan bab utama dalam evolusi Bumi.Daripada Vaalbara yang misteri kepada Pangaea yang terkenal, penyatuan dan perpecahan benua telah mempengaruhi iklim, kepelbagaian biologi, kepupusan besar, dan bentuk lautan. Meneroka kitaran superbenua adalah seperti menyelidiki jentera Bumi yang luas dan menemui cara planet ini berfungsi di bawah kaki kita.
Apakah kitaran superbenua?
Kitaran superbenua menerangkan proses berulang pembentukan, pemecahan, dan pemasangan semula blok tanah besar di permukaan Bumi. Dinamik ini berlaku selama ratusan juta tahun dan berkaitan secara langsung dengan Plat tektonik, pergerakan plat litosfera yang membentuk kerak bumi.
Untuk mendapatkan idea, Plat tektonik boleh bergerak seperlahan beberapa sentimeter setahun, tetapi pada skala masa geologi ini sudah cukup untuk menyebabkan perubahan yang sangat dramatik: lautan terbuka dan tertutup, banjaran gunung naik dan turun, dan benua berkumpul dan berpisah semula.
Benua super ialah jisim daratan besar yang dibentuk oleh pengelompokan sebahagian yang baik atau semua benua semasa.Kewujudan mereka tidak kekal. Mereka kekal bersama selama berpuluh-puluh atau ratusan juta tahun, sehingga dinamik tektonik memecah-belah mereka semula, menimbulkan jisim benua yang berbeza yang boleh bersatu semula pada peringkat masa hadapan.
Kitaran lengkap, dari kesatuan kepada penyebaran dan kesatuan baru, mengambil antara 400 dan 600 juta tahunKami kini berada di tengah-tengah fasa penyebaran yang bermula selepas perpecahan Pangaea.
Plat tektonik: enjin kitaran superbenua
Tektonik plat adalah kunci asas untuk menerangkan kitaran superbenua. Lapisan luar bumi, litosfera, dibahagikan kepada serpihan atau plat besar yang "terapung" pada lapisan yang lebih plastik yang dipanggil astenosfera. Plat ini sentiasa bergerak disebabkan oleh arus perolakan dalam mantel Bumi. Bergantung pada gerakan relatif mereka, mereka boleh bergerak berasingan (membentuk lautan baharu), berlanggar (membentuk gunung dan menggabungkan benua), atau meluncur melepasi satu sama lain.
Terdapat pelbagai jenis tepi pinggan: konstruktif (di mana litosfera baru dicipta, seperti di rabung tengah lautan), merosakkan (di mana satu plat subduk di bawah yang lain dan litosfera musnah), dan berubah (apabila ia menggelongsor ke sisi). Proses-proses ini menerangkan cara lembangan lautan boleh terbuka, rapat membentuk banjaran gunung, dan bergabung atau memisahkan benua.
El Kitaran Wilson, dinamakan sempena ahli geofizik J. Tuzo Wilson, adalah idea utama dalam tektonik plat. Ia menerangkan bagaimana lembangan lautan terbuka dengan pecah, tumbuh, stabil, dan akhirnya ditutup dengan subduksi, sehingga benua yang dipisahkan itu bersatu semula. Kitaran ini biasanya berlangsung antara 300 dan 500 juta tahun, walaupun ia jarang sekali bertepatan dengan kitaran superbenua.
Apabila beberapa kitaran Wilson menyegerakkan peringkat penutupnya, pembentukan superbenua boleh berlaku.Kebetulan ini menimbulkan episod utama perlanggaran benua dan pengumpulan jisim daratan global.
Model pembentukan dan pemusnahan superbenua
Walaupun semua superbenua terbentuk oleh perlanggaran jisim benua, terdapat model yang berbeza untuk menerangkan pemasangan dan pemisahan mereka.Antara yang paling dikenali ialah model introvert dan extrovert.
Model introvert: Beliau mencadangkan bahawa, selepas pemecahan sebuah benua besar, lembangan lautan dalaman baru dicipta, yang kemudiannya hampir menyatukan semula serpihan yang sebelumnya bersatu. Prosesnya adalah seperti "akordion," di mana tepi pecah yang sama akhirnya berlanggar lagi.
Model ekstrovert: Dia berhujah bahawa selepas perpecahan, serpihan benua bergerak berasingan, dan kemudian, penutupan berlaku di lautan luar, iaitu, yang mengelilingi benua besar asal. Oleh itu, perhimpunan tidak berlaku di tempat sempadan dahulu, tetapi di kawasan pinggir.
Kedua-dua model mencari contoh dalam sejarah Bumi dan boleh digabungkan. Bukti geologi semasa menunjukkan bahawa aktiviti perlanggaran dan pembentukan orogeni (jajaran gunung). Ia tidak tetap, tetapi berlaku dalam selang masa yang singkat tetapi sengit, dipisahkan oleh tempoh tenang yang panjang. Puncak aktiviti ini biasanya bertepatan dengan pembentukan superbenua setiap 400-500 juta tahun.
Supercontinent sepanjang sejarah
Sejarah Bumi telah ditandai dengan pembentukan pelbagai superbenua, walaupun bilangan tepat dan kronologinya masih diperdebatkan. Menurut bukti dan rekod geologi yang paling diterima, kita boleh mengenal pasti sekurang-kurangnya enam benua besar yang besar:
- Vaalbara (kira-kira 3.800–3.300 bilion tahun yang lalu): benua super hipotesis pertama yang kami tahu, berdasarkan kajian paleomagnetik dan geokronologi dua wilayah yang sangat purba: Kaapvaal di Afrika Selatan dan Pilbara di Australia Barat. Kewujudannya belum disahkan sepenuhnya, tetapi ia membuka pintu untuk memahami tektonik awal Bumi.
- Ur (kira-kira 3.000 bilion tahun yang lalu): mungkin kurang luas daripada Australia masa kini, ia terbentuk di Archean dan bertahan selama beberapa ratus juta tahun. Ia kemudiannya mengambil bahagian dalam pembentukan benua besar lain yang lebih besar.
- Kenorland (kira-kira 2.700–2.100 bilion tahun yang lalu): jisim benua yang jauh lebih besar daripada pendahulunya, terdiri daripada kraton yang kini membentuk Amerika Utara, Greenland, Scandinavia, bahagian Amerika Selatan, Afrika, Asia dan Australia. Pemisahannya juga menandakan perubahan iklim yang ketara, seperti peningkatan pengoksigenan dan glasiasi Huronia.
- Nuna atau Columbia (kira-kira 1.800–1.500 bilion tahun yang lalu): Ia merangkumi hampir semua benua pada masa itu dan merupakan tempat kejadian orogeni utama. Atmosfera sudah teroksida, dan kehidupan berkembang ke arah bentuk multiselular yang lebih kompleks.
- Rodinia (kira-kira 1.100–750 juta tahun yang lalu): Pemasangannya mungkin berlaku melalui model ekstrovert dan menandakan era perubahan ketara, termasuk kemunculan organisma eukariotik pertama dan episod global glasiasi yang dikenali sebagai "Bumi Bola Salji." Pemisahannya membawa kepada pembentukan superbenua baru.
- Pannotia atau Vendia (kira-kira 600 juta tahun dahulu): memanjang dan berbentuk V, ia adalah salah satu benua super terakhir sebelum Pangaea. Pemisahannya bertepatan dengan kemunculan fauna Ediacaran dan letupan Kambrium, asas kepada evolusi kehidupan di Bumi.
- Pangea (kira-kira 300-180 juta tahun dahulu): sudah pasti benua super yang paling terkenal. Ia muncul pada akhir Paleozoik dan berpecah-belah semasa Mesozoik. Pemisahannya bertanggungjawab untuk konfigurasi semasa benua.
Sesetengah pengarang menganggap kewujudan superbenua atau benua kecil lain, seperti Atlantica dan Nena, yang mengambil bahagian dalam pembentukan blok terbesar yang disebutkan. Apa yang jelas ialah Bumi telah mengumpulkan dan menyebarkan benuanya beberapa kali sepanjang sejarahnya, juga menjejaskan iklim dan kehidupan.
Pembentukan dan pemecahan Pangaea: benua besar yang terakhir
Pangea ialah contoh benua super yang paling terkini dan dikaji, dan sejarahnya menandakan permulaan geografi seperti yang kita ketahui. Ia terbentuk pada penghujung Paleozoik, kira-kira 300 juta tahun yang lalu, oleh perlanggaran dan gabungan semua jisim benua yang sedia ada, selepas peringkat perlanggaran berturut-turut (seperti Variscan atau orogeni Hercynian).
Semasa kewujudan Pangaea, paras laut agak rendah, kerana tanahnya padat dan terdapat kurang ruang untuk air laut. Iklim pedalaman Pangea adalah gersang dan melampau, kerana jarak yang jauh dari laut dan kekurangan hujan.
Pemecahan Pangea bermula pada zaman Jurassic, apabila aktiviti tektonik menghasilkan sesar dan zon keretakan yang memisahkan superbenua pertama kepada dua blok: Laurasia di utara dan Gondwana di selatan, dengan Lautan Tethys di antara. Dari situ, keretakan selanjutnya dan pembukaan rabung tengah lautan (Atlantik, India) membawa kepada pemisahan benua yang kita kenali hari ini.
Susunan semasa benua masih merupakan hasil daripada proses penyebaran ini dan, mengikut dinamik yang diperhatikan, masih berterusan. Lautan Atlantik, sebagai contoh, terus melebar, manakala Lautan Pasifik mengecut disebabkan aktiviti subduksi yang sengit di sepanjang pinggirnya (Lantaran Api Pasifik).
Akibat iklim dan biologi kitaran superbenua
Kitaran superbenua bukan hanya soal geografi; ia mempunyai implikasi yang mendalam terhadap iklim, biodiversiti, dan evolusi kehidupan di Bumi.
Paras laut Ia berbeza-beza bergantung kepada sama ada benua itu bersama atau terpisah. Apabila superbenua wujud, paras laut lebih rendah; apabila serpihan tersebar, paras laut boleh naik ke paras tertinggi yang bersejarah. Sebagai contoh, semasa pembentukan Pangea atau Pannotia, paras laut adalah rendah, tetapi ia akan meningkat semasa tempoh seperti Cretaceous, apabila benua tersebar.
Faktor-faktor seperti umur kerak lautan, kedalaman sedimen marin, dan kewujudan wilayah igneus yang besar memainkan peranan penting dalam variasi ini. Perubahan ini menjejaskan iklim keseluruhan, kadangkala menghasilkan glasiasi global apabila sebahagian besar kawasan daratan dikumpulkan bersama (pantulan suria yang lebih besar dan kelembapan yang lebih rendah).
Evolusi kehidupan juga dikondisikan oleh kitaran superbenuaSetiap pembentukan mencetuskan interaksi spesies terpencil, menjana peluang evolusi baharu, kepupusan, dan letupan biodiversiti berikutan himpunan besar. Tambahan pula, pergerakan benua mempengaruhi peredaran lautan dan atmosfera, mengubah pengangkutan haba dan nutrien.
Teori alternatif mengenai sejarah superbenua
Tiada konsensus mutlak tentang berapa lama kitaran superbenua telah wujud atau berapa banyak superbenua sebenar yang ada. Terdapat dua pandangan saintifik utama:
Sudut pandangan tradisional: Beliau menyokong kewujudan penggantian berterusan superbenua dari Vaalbara, melalui Ur, Kenorland, Columbia, Rodinia, Pannotia dan Pangaea, berdasarkan kajian paleomagnetik dan geologi serta pengedaran mineral dan fosil tertentu.
Sudut pandangan Protopangea-Paleopangea: Ia menunjukkan bahawa kitaran superbenua tidak wujud sebelum kira-kira 600 juta tahun dahulu. Daripada berbilang benua besar, satu jisim benua yang besar dan berterusan akan wujud dari 2.700 bilion hingga 600 juta tahun yang lalu, dengan hanya pengubahsuaian kecil di tepinya. Menurut penyokongnya, data paleomagnetik menunjukkan kedudukan kutub seakan-akan statik dalam selang masa yang panjang, menunjukkan kerak benua yang hampir tidak berubah. Pandangan ini telah menjadi kontroversi dan dikritik kerana tafsirannya terhadap rekod paleomagnetik.
The mineral dalam berlian purba Mereka juga mencadangkan peralihan dalam komposisi mantel dan kerak Bumi sekitar 3.000 bilion tahun yang lalu, menunjukkan bahawa kitaran superbenua boleh setua plat tektonik itu sendiri.
Masa depan: apakah benua super seterusnya?
Pada masa ini, kitaran penyebaran yang bermula selepas pecahnya Pangea berterusan, tetapi senario berbeza sedang dipertimbangkan untuk masa depan Bumi dalam masa kira-kira 200 hingga 250 juta tahun. Ahli geologi telah mencadangkan beberapa hipotesis yang menerangkan bagaimana benua besar seterusnya mungkin terbentuk:
1. Novopangea: Jika pergerakan plat berterusan, dengan Atlantik mengembang dan Pasifik mengecut, benua Amerika akan bertembung dengan Antartika yang tersesat di utara dan seterusnya dengan Afrika dan Eurasia, kini bersatu, membentuk benua super baru bertentangan dengan yang sekarang.
2. Pangea Terakhir: Jika Atlantik berhenti mengembang dan mula ditutup, jisim benua akan bergabung semula, membentuk benua super yang dikelilingi oleh Lautan Pasifik yang besar.
3. Aurica: Dalam senario ini, lautan Atlantik dan Pasifik akan ditutup serentak, membentuk lembangan lautan di kawasan yang kini dikenali sebagai Asia, dengan Australia di tengah-tengah benua besar baharu itu. Sempadan Eurasia dan Amerika akan bertemu di sempadan mereka.
4. Amasia: Semua benua, tidak termasuk Antartika, akan berhijrah ke Kutub Utara untuk bergabung, membentuk sebuah benua besar di sekitar Kutub Utara, dengan sebahagian besarnya terbuka atau berkurangan lautan Atlantik dan Pasifik.
Menurut pakar, senario Novopangea adalah yang paling mungkin di bawah dinamik plat semasa, walaupun model lain tidak diketepikan, kerana ia bergantung kepada evolusi aktiviti tektonik.
Kesan superbenua baharu terhadap kehidupan dan iklim masa hadapan
Pembentukan superbenua baru akan mempunyai kesan mendalam terhadap iklim dan biodiversiti.Iklim yang melampau berkemungkinan berlaku di dalam benua besar, bersama-sama dengan perubahan dalam arus lautan dan peralihan dalam pengedaran spesies. Aktiviti gunung berapi dan orogenik juga akan meningkat dalam tempoh ini, menyebabkan perubahan persekitaran yang ketara.
Ketibaan superbenua baharu akan menimbulkan cabaran kepada penyesuaian hidupan di Bumi, dengan kemungkinan kepupusan besar-besaran dan peluang untuk sinaran evolusi baharu.
Kitaran superbenua dan evolusi Bumi: kepentingan dan perspektif
Mempelajari kitaran superbenua adalah penting untuk memahami sejarah mendalam planet ini.Setiap fasa, daripada pembentukan kepada pemecahan, menyebabkan perubahan iklim, peredaran lautan dan atmosfera, dan evolusi biologi.
Orogeni yang mengiringi proses ini Mereka mencipta banjaran gunung baharu, mengubah suai laluan sungai dan menjana sumber semula jadi seperti mineral dan minyak. Tambahan pula, platform yang muncul selepas penyebaran adalah kawasan utama untuk pengumpulan sedimen dan pembangunan ekosistem marin yang penting untuk kehidupan.
Memahami kitaran superbenua juga membantu meramalkan tingkah laku masa depan planet ini., yang membolehkan kita menjangka perubahan iklim dan membimbing penerokaan sumber atau kajian planet lain dengan dinamik tektonik.
