Панталасса , также известный как Панталассийский океан или Панталассанский океан (от греч. πᾶν «все» и θάλασσα «море»), [1] был огромным суперокеаном , который охватывал планету Земля и окружал суперконтинент Пангею , последний в серии суперконтинентов в истории Земли. Во время палеозойско - мезозойского перехода ( ок. 250 млн лет назад ) океан занимал почти 70% поверхности Земли, а суперконтинент Пангея занимал менее половины. Первоначальное древнее океанское дно теперь полностью исчезло из-за непрерывной субдукции вдоль континентальных окраин по его окружности. [2] Панталасса также называется Палео-Пацификой («старый Тихий океан») или Прото-Тихим океаном, потому что Тихий океан является прямым продолжением Панталассы.
Суперконтинент Родиния начал распадаться 870–845 млн лет назад, вероятно, в результате суперплюма, вызванного лавинами мантийных плит вдоль границ суперконтинента. Во втором эпизоде около 750 млн лет назад западная половина Родинии начала раскалываться: западная Калахари и Южный Китай отделились от западных окраин Лаврентии ; а к 720 млн лет назад Австралия и Восточная Антарктида также разделились. [3] В раннюю юру Тихоокеанская плита открылась, возникнув из тройного соединения между панталассовыми плитами Фараллон , Феникс и Изанаги . Панталасса может быть реконструирована на основе магнитных линий и зон разломов, сохранившихся в западной части Тихого океана. [4]
В западной Лаврентии (Северная Америка) тектонический эпизод, который предшествовал этому рифтингу, создал неудавшиеся рифты , которые укрывали большие осадочные бассейны в Западной Лаврентии. Мировой океан Мировия , океан, который окружал Родинию, начал сокращаться по мере расширения Панафриканского океана и Панталасса. [ необходима цитата ]
Между 650 и 550 миллионами лет назад начал формироваться еще один суперконтинент: Паннотия , имевшая форму буквы «V». Внутри «V» находилась Панталасса, за пределами «V» находились Панафриканский океан и остатки Мировийского океана. [ необходима цитата ]
Большинство океанических плит, которые сформировали дно океана Панталасса, были субдуцированы, и поэтому традиционные реконструкции тектоники плит, основанные на магнитных аномалиях, могут быть использованы только для остатков мелового периода и более поздних. Однако бывшие окраины океана содержат аллохтонные террейны с сохранившимися триасово-юрскими внутрипанталассовыми вулканическими дугами, включая Колымо-Омолонскую (северо-восточная Азия), Анадырско-Корякскую (восточная Азия), Оку-Нийкаппу (Япония), а также Врангелию и Стикинию (западная часть Северной Америки). Кроме того, сейсмическая томография используется для выявления субдуцированных плит в мантии, из которых можно вывести местоположение бывших зон субдукции Панталасса. Серия таких зон субдукции, называемая Телхиния, определяет два отдельных океана или системы океанических плит — океаны Понт и Таласса. [5] Названные окраинные океаны или океанические плиты включают (по часовой стрелке) Монголо-Охотский (ныне шов между Монголией и Охотским морем), Оймяконский (между Азиатским кратоном и Колымо-Омолонским кратоном), океан Слайд-Маунтин (Британская Колумбия) [6] и Мескалера (западная Мексика).
Западная окраина (современные координаты) Лаврентии возникла во время неопротерозойского распада Родинии. Североамериканские Кордильеры являются аккреционным орогеном , который рос за счет постепенного добавления аллохтонных террейнов вдоль этой окраины с позднего палеозоя. Девонский задуговой вулканизм показывает, как эта восточная окраина Панталасса превратилась в активную окраину, которой она все еще является в середине палеозоя. Большинство континентальных фрагментов , вулканических дуг и океанических бассейнов, добавленных к Лаврентии таким образом, содержали фауны тетического или азиатского происхождения. Аналогичные террейны, добавленные к северной Лаврентии, напротив, имеют сходство с Балтикой, Сибирью и северными Каледониями . Последние террейны, вероятно, были аккрецированы вдоль восточной окраины Панталассы системой субдукции в стиле Карибского бассейна – Скотии . [7]
Эволюция границы Панталасса-Тетис плохо изучена, поскольку сохранилось мало океанической коры — как Изанаги, так и сопряженное дно Тихого океана были субдуцированы, а разделявший их океанический хребет, вероятно, субдуцирован около 60–55 млн лет назад . Сегодня в регионе доминирует столкновение Австралийской плиты со сложной сетью границ плит в юго-восточной Азии, включая блок Сундаленд . Распространение вдоль хребта Тихого океана-Феникс закончилось 83 млн лет назад в желобе Осборн в желобе Тонга - Кермадек . [4]
В пермский период атоллы развивались вблизи экватора на подводных горах середины Панталасса. По мере того, как Панталасса погружалась вдоль своей западной окраины в триасовый и ранний юрский периоды, эти подводные горы и палеоатоллы были аккретированы в виде аллохтонных известняковых блоков и фрагментов вдоль азиатской окраины. [8] Один из таких мигрирующих комплексов атоллов теперь образует двухкилометровое (1,2 мили) и 100–150-метровое (330–490 футов) тело известняка в центральной части Кюсю , на юго-западе Японии. [9]
Fusuline foraminifera , ныне вымерший отряд одноклеточных организмов, значительно диверсифицировался и развил гигантизм — например, род Eopolydiexodina достигал размера до 16 см (6,3 дюйма) — и структурную сложность, включая симбиотические отношения с фотосинтезирующими водорослями, в позднем карбоне и перми [10] в том, что известно как событие биологического разнообразия карбона-ранней перми [11] . Однако массовое вымирание в кэптениане около 260 млн лет назад положило конец этому развитию, и только карликовые таксоны сохранялись на протяжении всей перми до окончательного вымирания фузулин в Великом вымирании около 252 млн лет назад . Пермские фузулины также развили замечательный провинциализм, по которому фузулины можно сгруппировать в шесть доменов. [12] Из-за большого размера Панталасса, сто миллионов лет могли разделять аккрецию различных групп фузулин. Предполагая минимальную скорость аккреции в 3 сантиметра в год (1,2 дюйма/год), цепи подводных гор, на которых развивались эти группы, были бы разделены по крайней мере 3000 км (1900 миль). Эти группы, по-видимому, развивались в совершенно разных условиях. [13]
Значительное падение уровня моря в конце пермского периода привело к вымиранию в конце кэптенского периода . Причина вымирания оспаривается, но вероятным кандидатом является эпизод глобального похолодания, который превратил большое количество морской воды в континентальный лед. [14]
Подводные горы, аккрецированные в восточной Австралии как части орогена Новой Англии, раскрывают историю горячей точки Панталасса. [15] С позднего девона до карбона Гондвана и Панталасса сходились вдоль восточной окраины Австралии вдоль системы субдукции, падающей на запад, которая создала (с запада на восток) магматическую дугу, преддуговой бассейн и аккреционный клин. Субдукция прекратилась вдоль этой окраины в позднем карбоне и перешла на восток. С позднего карбона до ранней перми ороген Новой Англии находился во власти обстановки растяжения, связанной с переходом от субдукции к сдвигу. Субдукция была возобновлена в перми, и гранитные породы батолита Новой Англии были созданы магматической дугой, что указывает на наличие активной границы плиты вдоль большей части орогена . Остатки конвергентной окраины пермского и мелового периодов, сохранившиеся в виде фрагментов в Зеландии ( Новая Зеландия , Новая Каледония и поднятие Лорд-Хау ), были отколоты от берегов Австралии во время распада восточной Гондваны в позднемеловом и раннетретичном периодах и открытия Тасманова моря . [16]
Меловая соединительная плита, расположенная к северу от Австралии, отделила восточную часть Тетиса от Панталасс. [17]
Панталасса была океаном размером с полушарие, намного больше современного Тихого океана. Можно было бы ожидать, что большой размер приведет к относительно простым моделям циркуляции океанских течений, таким как один круговорот в каждом полушарии и в основном застойный и стратифицированный океан. Однако модельные исследования показывают, что присутствовал градиент температуры поверхности моря (SST) с востока на запад, в котором самая холодная вода была вынесена на поверхность путем подъема на востоке, в то время как самая теплая вода распространилась на запад в океан Тетис. Субтропические круговороты доминировали в модели циркуляции. Два полусферических пояса были разделены волнистой зоной внутритропической конвергенции (ITCZ). [18]
В северной Панталассе наблюдались западные ветры средних широт к северу от 60° с.ш. с восточными между 60° с.ш. и экватором. Атмосферная циркуляция к северу от 30° с.ш. связана с северо-панталассским антициклоном, который создал конвергенцию Экмана между 15° с.ш. и 50° с.ш. и дивергенцию Экмана между 5° с.ш. и 10° с.ш. Сформировалась модель, которая привела к переносу Свердрупа , который шел на север в регионах дивергенции и на юг в регионах конвергенции. Западные пограничные течения привели к антициклоническому субтропическому круговороту Северной Панталассы в средних широтах и меридиональной антициклонической циркуляции с центром на 20° с.ш. [18]
В тропической северной Панталассе пассаты создавали западные потоки, в то время как экваториальные потоки создавались западными ветрами в более высоких широтах. Следовательно, пассаты перемещали воду от Гондваны к Лавразии в северном экваториальном течении Панталассы. Когда были достигнуты западные границы Панталассы, интенсивные западные пограничные течения сформировали восточное лавразийское течение. В средних широтах северное течение Панталассы вернуло бы воду на восток, где слабое северо-западное гондванское течение окончательно замкнуло бы круговорот. Накопление воды вдоль западной окраины в сочетании с эффектом Кориолиса создало бы экваториальное противотечение Панталассы. [18]
В южной части Панталасса четыре течения субтропического круговорота, Южно-Панталасса, вращались против часовой стрелки. Южно-экваториальное течение Панталасса текло на запад между экватором и 10° ю.ш. в западное, интенсивное Южно-Панталасса течение. Южно-полярное течение затем завершало круговорот как Юго-западное Гондванское течение. Около полюсов восточные течения создавали субполярный круговорот, который вращался по часовой стрелке. [18]
