Цикл Вильсона — это модель, описывающая открытие и закрытие океанических бассейнов , а также субдукцию и расхождение тектонических плит во время сборки и разборки суперконтинентов . Классическим примером цикла Вильсона является открытие и закрытие Атлантического океана . Было высказано предположение, что циклы Вильсона на Земле начались около 3 млрд лет назад в архейском эоне . [1] Модель цикла Вильсона стала ключевым достижением в теории тектоники плит во время Революции тектоники плит .
Модель названа в честь Джона Тузо Уилсона в знак признания его знакового наблюдения, что современный Атлантический океан появляется вдоль бывшей зоны шва [2], и его разработки в классической статье 1968 года [3] того, что позже, в 1975 году, было названо «циклом Уилсона» Кевином К. А. Берком , коллегой и другом Уилсона. [4]
Теория цикла Вильсона основана на идее продолжающегося цикла закрытия океана, столкновения континентов и образования нового океана на бывшей зоне шва. Цикл Вильсона можно описать шестью фазами движения тектонических плит: разделение континента ( континентальный рифт ), образование молодого океана на морском дне, образование океанических бассейнов во время континентального дрейфа , начало субдукции , закрытие океанических бассейнов из-за океанической литосферной субдукции и, наконец, столкновение двух континентов и закрытие океанических бассейнов. [4] Первые три стадии (эмбриональная, молодая, зрелая) описывают расширение океана, а последние три стадии (убывающая, терминальная и реликтовый шрам/геосутура) описывают закрытие океана и создание горных хребтов, таких как Гималаи . [ 3]
В XXI веке знания, полученные с помощью сейсмической визуализации и других методов, привели к обновлению цикла Вильсона, включив в него взаимосвязи между активизацией рифтинга и мантийными плюмами . [4] Рифтинг, вызванный плюмами, и мантийный апвеллинг, вызванный рифтингом, могут объяснить высокую корреляцию возрастов крупных магматических провинций и возраста распада этих окраин.
Примером цикла Уилсона может служить развитие Атлантического океана. Различные части современного Атлантического океана открывались в разное время в периоды от мезозоя до кайнозоя после цикла Уилсона. Распространение морского дна в центральной части Атлантического океана, вероятно, произошло около 134–126 млн лет назад на панафриканских орогенных и рейских швах. Распространение морского дна в южной части Атлантического океана началось вдоль кратона Конго-Сан-Франциско около 112 млн лет назад. После извержений Североатлантической магматической провинции около 55 млн лет назад северные пассивные окраины Атлантики раздвинулись до своего нынешнего состояния.
На примере Атлантического океана границы плит цикла Вильсона можно в общих чертах описать как имеющие следующие атрибуты:
Цикл Вильсона отличается от суперконтинентального цикла , который представляет собой распад одного суперконтинента и развитие другого и происходит в глобальном масштабе. Цикл Вильсона редко синхронизируется со временем суперконтинентального цикла. [5] Однако и суперконтинентальные циклы, и циклы Вильсона были вовлечены в формирование Пангеи и Родинии .
50-летняя ретроспектива в Геологическом обществе Лондона, Специальный доклад 470 [4], дает прекрасный детальный взгляд на то, как эти концепции сочетаются друг с другом. Они заключают: «Независимо от того, называется ли это циклом Вильсона или более всеобъемлющим циклом Суперконтинента, тектоническая эпизодичность, выявленная Тузо Вильсоном в его докладе 1966 года, определяет фундаментальный аспект тектонической, климатической и биогеохимической эволюции Земли на протяжении большей части ее истории».