stringtranslate.com

Гондвана

Гондвана ( / ɡ ɒ n d ˈ w ɑː n ə / ) [1] была большим массивом суши, иногда называемым суперконтинентом . Остатки Гондваны составляют около двух третей сегодняшней континентальной площади, включая Южную Америку , Африку , Антарктиду , Австралию , Зеландию , Аравию и Индийский субконтинент .

Гондвана была образована путем аккреции нескольких кратонов (крупных стабильных блоков земной коры), начавшейся примерно с  800 до 650 млн лет назад с восточноафриканской орогенезом , столкновением Индии и Мадагаскара с Восточной Африкой и достигшей кульминации примерно  с 600 до 530 млн лет назад с перекрывающимися орогениями Бразилиано и Куунга , столкновением Южной Америки с Африкой и присоединением Австралии и Антарктиды соответственно. [2] В конечном итоге Гондвана стала крупнейшим куском континентальной коры палеозойской эры, занимая площадь около 100 000 000 км 2 (39 000 000 кв. миль), [3] около одной пятой поверхности Земли. Она слилась с Еврамерикой во время карбона , образовав Пангею . Он начал отделяться от северной Пангеи ( Лауразии ) в триасовый период и начал фрагментироваться в раннюю юру (около 180 миллионов лет назад). Заключительные стадии распада, включающие отделение Антарктиды от Южной Америки (образуя пролив Дрейка ) и Австралии, произошли в палеогеновый период (примерно от 66 до 23 миллионов лет назад (млн лет назад)). Гондвана не считалась суперконтинентом по самому раннему определению, поскольку от нее были отделены массивы суши Балтики , Лаврентии и Сибири . [4] Чтобы отличить ее от одноименного индийского региона (см. § Название), ее также обычно называют Гондваной . [5]

Регионы, входившие в состав Гондваны, имели общие флористические и зоологические элементы, которые сохранились до наших дней.

Имя

Распространение четырех групп ископаемых пермского и триасового периодов , используемых в качестве биогеографического доказательства дрейфа континентов и образования сухопутных мостов

Континент Гондвана был назван австрийским ученым Эдуардом Зюссом в честь одноименного региона в центральной Индии , который происходит от санскрита и означает «лес Гондваны » . [6] Название ранее использовалось в геологическом контексте, впервые Г. Б. Медликоттом в 1872 году, [7] из которого также были описаны осадочные последовательности Гондваны ( пермь - триас ).

Некоторые ученые предпочитают использовать термин «Гондвана» для обозначения суперконтинента, чтобы провести четкое различие между регионом и суперконтинентом. [8]

Формирование

Восточная Гондвана. Постколлизионное расширение Восточной Африки в интервале от 620 до 550 млн лет назад (синий цвет) и коллизионный метаморфизм Куунгской орогении в интервале от 570 до 530 млн лет назад (красный цвет). [9]

Сборка Гондваны была длительным процессом в течение неопротерозоя и палеозоя, который остается не до конца понятым из-за отсутствия палеомагнитных данных. Несколько орогений , в совокупности известных как панафриканская орогения , привели к объединению континентальных фрагментов гораздо более древнего суперконтинента Родиния . Один из этих орогенических поясов, Мозамбикский пояс , сформировался 800–650 млн лет назад и первоначально интерпретировался как шов между Восточной (Индия, Мадагаскар, Антарктида и Австралия) и Западной Гондваной (Африка и Южная Америка). В 1990-х годах в результате сбора данных для нефтяных и горнодобывающих компаний были выделены три орогенеза: [10] Восточно -Африканская орогенез ( 650–800 млн лет назад ) и орогенез Куунга (включая Малагасийскую орогенез на юге Мадагаскара) ( 550 млн лет назад ), столкновение Восточной Гондваны и Восточной Африки в два этапа, и Бразильская орогенез ( 660–530 млн лет назад ), последовательное столкновение южноамериканского и африканского кратонов . [11]

Последние стадии формирования Гондваны совпали с открытием океана Япетус между Лаврентией и западной Гондваной. [12] В этот период произошел кембрийский взрыв . Лаврентия на короткий период пришвартовалась к западным берегам объединенной Гондваны вблизи границы докембрия и кембрия, образовав недолговечный и все еще спорный суперконтинент Паннотию . [13]

Мозамбикский океан отделял блок КонгоТанзанияБангвеулу в центральной Африке от неопротерозойской Индии (Индия, блок Антонгил на дальнем востоке Мадагаскара, Сейшельские острова и комплексы Напьера и Рейнера в Восточной Антарктиде ). ​​Континент Азания [14] (большая часть центрального Мадагаскара , Африканский Рог и части Йемена и Аравии) был островом в Мозамбикском океане.

Реконструкция , показывающая последние стадии формирования Гондваны, 550 млн лет назад.

Континент Австралия/ Моусон все еще был отделен от Индии, восточной Африки и Калахари примерно 600 млн лет назад , когда большая часть западной Гондваны уже была объединена. Примерно к 550 млн лет назад Индия достигла своего гондванского положения, что инициировало орогенез Куунга (также известный как орогенез Пинджарра). Тем временем, по другую сторону новообразованной Африки, Калахари столкнулся с Конго и Рио-де-ла-Плата, что закрыло океан Адамастор . Примерно 540–530 млн лет назад закрытие Мозамбикского океана привело Индию к Австралии–Восточной Антарктиде, а Северный и Южный Китай оказались в непосредственной близости от Австралии. [15]

По мере формирования остальной части Гондваны, сложная серия орогенических событий собрала восточные части Гондваны (Восточная Африка, Аравийско-Нубийский щит, Сейшельские острова, Мадагаскар, Индия, Шри-Ланка, Восточная Антарктида и Австралия) около 750-530 млн лет назад . Сначала Аравийско-Нубийский щит столкнулся с восточной Африкой (в регионе Кения-Танзания) в Восточно-Африканской орогенезе около 750-620 млн лет назад . Затем Австралия и Восточная Антарктида были объединены с оставшейся Гондваной около 570-530 млн лет назад в Куунгской орогенезе. [16]

Поздняя малагасийская орогенез около 550–515 млн лет назад затронула Мадагаскар, восточную часть Восточной Африки и южную Индию. В ней неопротерозойская Индия столкнулась с уже объединенными Азанией и Конго-Танзанией-Бангвеулу, сшивая Мозамбикский пояс. [17]

Ороген Terra Australis длиной 18 000 км (11 000 миль) развивался вдоль западной, южной и восточной окраин Гондваны. [18] Протогондванские кембрийские дуговые пояса с этой окраины были обнаружены в восточной Австралии, Тасмании, Новой Зеландии и Антарктиде. Хотя эти пояса образовывали непрерывную дуговую цепь, направление субдукции было различным между австралийско-тасманийскими и новозеландско-антарктическими дуговыми сегментами. [19]

Развитие Перигондваны: палеозойские рифты и аккреции

Многие террейны были присоединены к Евразии во время существования Гондваны, но кембрийское или докембрийское происхождение многих из этих террейнов остается неопределенным. Например, некоторые палеозойские террейны и микроконтиненты, которые сейчас составляют Центральную Азию, часто называемые «казахскими» и «монгольскими террейнами», постепенно объединялись в континент Казахстания в позднем силуре . Возникли ли эти блоки на берегах Гондваны, неизвестно. [20]

В раннем палеозое Армориканский террейн , который сегодня образует большую часть Франции, был частью либо Пери-Гондваны, либо ядра Гондваны; перед ним закрылся Рейкский океан, а за ним открылся Палео-Тетисский океан. Докембрийские породы с Пиренейского полуострова предполагают, что он также был частью ядра Гондваны до своего отделения в качестве ороклина в Варисцианском орогенезе вблизи границы карбона и перми. [21]

Путешествие азиатских блоков из Гондваны в Лавразию, от позднего ордовика до ранней юры (450, 350, 300 и 200 млн лет назад).
Центральная точка обзора — 0° ю.ш., 105° в.д.

Юго-Восточная Азия была образована из континентальных фрагментов Гондваны и Катасии , которые были собраны во время среднего палеозоя и кайнозоя. Этот процесс можно разделить на три фазы рифтинга вдоль северной окраины Гондваны: во-первых, в девоне, Северный и Южный Китай , вместе с Таримом и Куидамом (северо-западный Китай) рифтовали, открыв за собой Палео-Тетис. Эти террейны присоединились к Азии во время позднего девона и перми. Во-вторых, в позднем карбоне и ранней перми киммерийские террейны открыли Мезо-Тетисский океан; Сибумасу и Цянтан были добавлены к юго-восточной Азии во время поздней перми и ранней юры. В-третьих, в позднем триасе и поздней юре террейны Лхаса , Западной Бирмы и Войлы открыли Нео-Тетисский океан; Лхаса столкнулась с Азией в раннем меловом периоде, а Западная Бирма и Войла — в позднем меловом периоде. [22]

Длинная северная окраина Гондваны оставалась в основном пассивной окраиной на протяжении всего палеозоя. Раннепермское раскрытие океана Неотетис вдоль этой окраины создало длинную серию террейнов, многие из которых были и все еще деформируются в ходе гималайской орогении . Эти террейны, от Турции до северо-восточной Индии: Тавриды на юге Турции; Малый Кавказский террейн в Грузии; Санандский, Эльборзский и Лутский террейны в Иране; Мангысглакский или Копетдагский террейн в Каспийском море; Афганский террейн; Каракорумский террейн на севере Пакистана; и Лхаса и Цянтангские террейны в Тибете. Пермско-триасовое расширение Неотетиса протолкнуло все эти террейны через экватор и в Евразию. [23]

Юго-западные наросты

В течение неопротерозойской и палеозойской фаз орогена Terra Australis ряд террейнов был снесен с протоандийской окраины, когда открылся океан Яптей, чтобы быть присоединенным обратно к Гондване во время закрытия этого океана. [24] В течение палеозоя некоторые блоки, которые помогли сформировать части Южного конуса Южной Америки, включают кусок, перемещенный из Лаврентии, когда западный край Гондваны царапал юго-восточную Лаврентию в ордовике . [25] Это террейн Куйания или Прекордильера фаматинского орогения на северо-западе Аргентины, который, возможно, продолжил линию Аппалачей на юг. [26] Террейн Чилиния позже аккретировался против Куйании. [27] Столкновение Патагонского террейна с юго-западной Гондваной произошло в позднем палеозое. Субдукционные магматические породы из-под Северо-Патагонского массива датируются возрастом 320–330 миллионов лет, что указывает на то, что процесс субдукции начался в раннем карбоне. [28] Это было относительно недолгим (длилось около 20 миллионов лет), и первоначальный контакт двух массивов суши произошел в середине карбона, [28] [29] с более широким столкновением в течение ранней перми. [29] В девоне островная дуга под названием Чайтения присоединилась к Патагонии на территории нынешнего юго-центрального Чили. [30]

Гондвана как часть Пангеи: поздний палеозой — ранний мезозой

Гондвана была частью Пангеи около 150 млн лет назад [31]

Гондвана и Лавразия образовали суперконтинент Пангея в каменноугольном периоде. Пангея начала распадаться в середине юрского периода, когда открылась Центральная Атлантика . [32]

В западной части Пангеи столкновение Гондваны и Лавразии закрыло океаны Рейк и Палеотетис . Наклон этого закрытия привел к стыковке некоторых северных террейнов в Марафонской , Уошито , Аллеганиане и Варисцианской орогениях соответственно. Южные террейны, такие как Хортис и Оахака, с другой стороны, остались в значительной степени не затронутыми столкновением вдоль южных берегов Лаврентии. Некоторые Пери-Гондванские террейны, такие как Юкатан и Флорида , были защищены от столкновений крупными мысами. Другие террейны, такие как Каролина и Мегума , были напрямую вовлечены в столкновение. Окончательное столкновение привело к образованию Варисцианско- Аппалачских гор , простирающихся от современной Мексики до южной Европы. Тем временем Балтика столкнулась с Сибирью и Казахстанией , что привело к Уральской орогении и Лавразии . Пангея окончательно объединилась в конце карбона — начале перми, но косые силы продолжались до тех пор, пока Пангея не начала раскалываться в триасе. [33]

На восточном конце столкновения произошли немного позже. Северо-Китайский , Южно-Китайский и Индокитайский блоки отделились от Гондваны в среднем палеозое и открыли океан Прото-Тетис . Северный Китай состыковался с Монголией и Сибирью в карбоне-перми, за ним последовал Южный Китай. Киммерийские блоки затем отделились от Гондваны, образовав океаны Палео-Тетис и Нео-Тетис в позднем карбоне, и состыковались с Азией в триасе и юре. Западная Пангея начала раскалываться, когда восточный конец все еще собирался. [34]

Формирование Пангеи и ее гор оказало огромное влияние на глобальный климат и уровень моря, что привело к оледенениям и общеконтинентальной седиментации. В Северной Америке основание последовательности Абсарока совпадает с аллегейскими и уашитскими орогениями и указывает на крупномасштабное изменение режима осадконакопления вдали от пангейских орогений. В конечном итоге эти изменения способствовали пермско-триасовому вымиранию и оставили большие залежи углеводородов, угля, эвапорита и металлов. [35]

Распад Пангеи начался с Центрально-Атлантической магматической провинции (CAMP) между Южной Америкой, Африкой, Северной Америкой и Европой. CAMP охватывала более семи миллионов квадратных километров в течение нескольких миллионов лет, достигла своего пика около 200 млн лет назад и совпала с триасово-юрским вымиранием . [36] Реформированный континент Гондвана был не совсем таким же, как тот, который существовал до образования Пангеи; например, большая часть Флориды и южной Джорджии и Алабамы залегает под породами, которые изначально были частью Гондваны, но этот регион остался прикрепленным к Северной Америке, когда открылась Центральная Атлантика . [37]

Расставаться

мезозойский

Антарктида, центр суперконтинента, имела общие границы со всеми другими континентами Гондваны, и фрагментация Гондваны распространялась по часовой стрелке вокруг нее. Распад был результатом извержения магматической провинции Кару-Феррар , одной из самых обширных крупных магматических провинций Земли (LIP) около 200–170 млн лет назад , но самые старые магнитные аномалии между Южной Америкой, Африкой и Антарктидой находятся в том, что сейчас является южным морем Уэдделла , где начальный распад произошел в юрский период около 180–160 млн лет назад . [38]

Открытие западной части Индийского океана

Первое океаническое дно образовалось между Мадагаскаром и Африкой около 150 млн лет назад (слева) и между Индией и Мадагаскаром около 70 млн лет назад (справа).

Гондвана начала распадаться в начале юрского периода после обширного и быстрого внедрения базальтов Кару-Феррар около 184 млн лет назад . До того, как плюм Кару инициировал рифтогенез между Африкой и Антарктидой , он отделил ряд более мелких континентальных блоков от южной, прото-тихоокеанской окраины Гондваны (вдоль того, что сейчас является Трансантарктическими горами ): Антарктический полуостров , Земля Мэри Берд , Зеландия и остров Терстон ; Фолклендские острова и горы Эллсворт-Уитмор (в Антарктиде) были повернуты на 90° в противоположных направлениях; а Южная Америка к югу от разлома Гастре (часто называемого Патагонией ) была вытеснена на запад. [39] История распада Африки и Антарктиды может быть изучена в мельчайших подробностях по зонам разломов и магнитным аномалиям, обрамляющим Юго-Западный Индийский хребет . [40]

Блок Мадагаскара и Маскаренское плато , простирающиеся от Сейшельских островов до Реюньона , были отколоты от Индии, в результате чего Мадагаскар и Островная Индия стали отдельными массивами суши : элементы этого распада почти совпадают с событием вымирания мел-палеогенового периода . Разделение Индии, Мадагаскара и Сейшельских островов, по-видимому, совпадает с извержением базальтов Декана , место извержения которых может сохраниться как горячая точка Реюньона . Сейшельские острова и Мальдивские острова в настоящее время разделены Центрально-Индийским хребтом .

Во время первоначального распада в раннем юрском периоде морская трансгрессия охватила Африканский Рог, покрыв триасовые поверхности выравнивания песчаником , известняком , сланцем , мергелем и эвапоритами . [41] [ 42]

Открытие восточной части Индийского океана

Первое океаническое дно образовалось между Индией и Антарктидой около 120 млн лет назад (слева). Кергеленская LIP начала формировать хребет Девяносто Восточный около 80 млн лет назад (в центре). Индийская и Австралийская плиты объединились около 40 млн лет назад (справа).

Восточная Гондвана, включающая Антарктиду, Мадагаскар, Индию и Австралию, начала отделяться от Африки. Затем Восточная Гондвана начала распадаться около 132,5–96 млн лет назад , когда Индия переместилась на северо-запад от Австралии-Антарктиды. [43] Индийская плита и Австралийская плита теперь разделены плитой Козерога и ее размытыми границами. [44] Во время открытия Индийского океана горячая точка Кергелен сначала образовала плато Кергелен на Антарктической плите около 118–95 млн лет назад , а затем хребет Девяносто восточный на Индийской плите около 100 млн лет назад . [ 45] Плато Кергелен и хребет Брокен , южный конец хребта Девяносто восточный, теперь разделены Юго-восточным Индийским хребтом .

Разделение между Австралией и Восточной Антарктидой началось около 132 млн лет назад, а спрединг морского дна произошел около 96 млн лет назад . Неглубокий морской пролив образовался над Южно-Тасмановым поднятием в раннем кайнозое , и когда океаническая кора начала разделять континенты в эоцене около 35,5 млн лет назад, глобальная температура океана значительно упала. [46] Резкий переход от дугового к рифтовому магматизму около 100 млн лет назад отделил Зеландию , включая Новую Зеландию , плато Кэмпбелл , поднятие Чатем , поднятие Лорд-Хау , хребет Норфолк и Новую Каледонию , от Западной Антарктиды около 84 млн лет назад . [47]

Открытие южной части Атлантического океана

Около 126 млн лет назад (слева) Фолклендское плато начало скользить мимо южной Африки, а Парана-Этендека LIP открыл Срединно-Атлантический хребет. Около 83 млн лет назад (справа) Южная Атлантика полностью открылась, и вблизи экватора формировалась зона разлома Романш.

Открытие Южного Атлантического океана разделило Западную Гондвану (Южную Америку и Африку), но ведутся серьезные споры о точном времени этого распада. Рифтование распространялось с юга на север вдоль триасово-раннеюрских линеаментов, но внутриконтинентальные рифты также начали развиваться на обоих континентах в юрско-меловых осадочных бассейнах, подразделяя каждый континент на три субплиты. Рифтование началось около 190 млн лет назад на широтах Фолклендских островов, заставив Патагонию сместиться относительно все еще неподвижного остатка Южной Америки и Африки, и это движение на запад продолжалось до раннего мела 126,7 млн ​​лет назад . Оттуда рифтинг распространился на север в течение поздней юры около 150 млн лет назад или раннего мела около 140 млн лет назад, скорее всего, вызывая правосторонние движения между субплитами с обеих сторон. К югу от хребта Уолвис и возвышенности Рио-Гранде магматизмы Параны и Этендеки привели к дальнейшему спредингу океанического дна около 130–135 млн лет назад и развитию рифтовых систем на обоих континентах, включая Центральноафриканскую рифтовую систему и Центральноафриканскую зону сдвига , которые просуществовали до 85 млн лет назад . В бразильских широтах спрединг оценить сложнее из-за отсутствия палеомагнитных данных, но рифтинг произошел в Нигерии в прогибе Бенуэ около 118 млн лет назад . К северу от экватора рифтинг начался после 120,4 млн лет назад и продолжался до 100–96 млн лет назад . [48]

Ранняя андийская орогенезис

Первые фазы андийской орогенеза в юрском и раннем меловом периодах характеризовались тектоникой растяжения , рифтингом , развитием задуговых бассейнов и размещением крупных батолитов . [49] [50] Предполагается, что это развитие было связано с субдукцией холодной океанической литосферы . [50] В период от среднего до позднего мела ( около  90 миллионов лет назад ) андийская орогенез существенно изменился по своему характеру. [49] [50] Считается, что более теплая и молодая океаническая литосфера начала субдуцироваться под Южную Америку примерно в это же время. Такой вид субдукции считается ответственным не только за интенсивную контракционную деформацию , которой подвергались различные литологии, но также за подъем и эрозию, которые, как известно, происходили с позднего мелового периода. [50] Реорганизация тектонических плит со времени середины мелового периода также могла быть связана с открытием южной части Атлантического океана . [49] Другим изменением, связанным с перестройкой тектонических плит в середине мелового периода, было изменение направления субдукции океанической литосферы, которая перешла от юго-восточного движения к северо-восточному движению около 90 миллионов лет назад. [51] Хотя направление субдукции изменилось, оно оставалось наклонным (а не перпендикулярным) к побережью Южной Америки, и изменение направления затронуло несколько разломов, параллельных зоне субдукции , включая Атакама , Домейко и Ликинье-Офки . [50] [51]

кайнозойский

Островная Индия начала сталкиваться с Азией около 70 млн лет назад , образуя Индийский субконтинент , с тех пор более 1400 км (870 миль) земной коры было поглощено Гималайско - Тибетским орогеном . В кайнозое ороген привел к образованию Тибетского нагорья между Тетианскими Гималаями на юге и горами Куньлунь и Цилянь на севере. [52]

Позднее Южная Америка была соединена с Северной Америкой через Панамский перешеек , что прервало циркуляцию теплой воды и тем самым сделало Арктику холоднее, [53] а также способствовало Великому американскому обмену .

Можно сказать, что раскол Гондваны продолжается в Восточной Африке в районе тройного стыка Афар , который разделяет Аравийскую , Нубийскую и Сомалийскую плиты, что приводит к рифтингу в Красном море и Восточно-Африканском разломе . [54]

Разделение Австралии и Антарктиды

В раннем кайнозое Австралия все еще была связана с Антарктидой примерно в 35–40° к югу от ее нынешнего местоположения, и оба континента были в значительной степени не покрыты ледником. Разлом между ними образовался, но оставался заливом до границы эоцена и олигоцена, когда развилось циркумполярное течение и началось оледенение Антарктиды. [55]

В палеоцене Австралия была теплой и влажной, и в ней преобладали тропические леса. Открытие Тасмановых ворот на границе эоцена и олигоцена ( 33 млн лет назад ) привело к резкому похолоданию, но олигоцен стал периодом обильных осадков с болотами на юго-востоке Австралии. В миоцене теплый и влажный климат развивался с очагами тропических лесов в центральной Австралии, но до конца периода более холодный и сухой климат серьезно сократил эти тропические леса. Кратковременный период повышенного количества осадков в плиоцене сменился более сухим климатом, благоприятствовавшим лугам. С тех пор колебания между влажными межледниковыми периодами и сухими ледниковыми периодами превратились в современный засушливый режим. Таким образом, Австралия пережила различные изменения климата в течение 15 миллионов лет с постепенным уменьшением количества осадков. [56]

Тасмановы ворота между Австралией и Антарктидой начали открываться около 40–30 млн лет назад . Палеонтологические данные указывают на то, что Антарктическое циркумполярное течение (АЦТ) было установлено в позднем олигоцене около 23 млн лет назад с полным открытием пролива Дрейка и углублением Тасмановых ворот. Однако самая старая океаническая кора в проливе Дрейка имеет возраст от 34 до 29 млн лет назад, что указывает на то, что спрединг между антарктической и южноамериканской плитами начался вблизи границы эоцена/олигоцена. [57] Глубоководные среды на Огненной Земле и хребте Северный Скотия в эоцене и олигоцене указывают на то, что «Прото-АКТ» открылся в этот период. Позднее, 26–14 млн лет назад , ряд событий несколько ограничил Прото-АКТ: изменение условий на мелководные морские условия вдоль хребта Северный Скотия; закрытие Фуэганского морского пути, глубокого моря, существовавшего на Огненной Земле; и подъем Патагонских Кордильер. Это, вместе с реактивированным Исландским шлейфом , способствовало глобальному потеплению. В миоцене пролив Дрейка начал расширяться, и по мере увеличения потока воды между Южной Америкой и Антарктическим полуостровом возобновленный АЦК привел к более прохладному глобальному климату. [58]

Начиная с эоцена, движение Австралийской плиты на север привело к столкновению дугообразного континента с Филиппинской и Каролинской плитами и поднятию Новогвинейского нагорья . [59] С олигоцена до позднего миоцена климат в Австралии, в котором до этого столкновения преобладали теплые и влажные тропические леса, начал чередоваться между открытыми лесами и тропическими лесами, прежде чем континент стал засушливым или полузасушливым ландшафтом, каким он является сегодня. [60]

Биогеография

Банксия , гревиллеоидное семейство протейных, является примером растения из семейства с гондванским распространением.

Прилагательное «гондванский» широко используется в биогеографии применительно к моделям распространения живых организмов, как правило, когда организмы ограничены двумя или более ныне прерывистыми регионами, которые когда-то были частью Гондваны, включая антарктическую флору . [8] Например, семейство растений Proteaceae , известное на всех континентах Южного полушария, имеет «гондванское распространение» и часто описывается как архаичная или реликтовая линия. Распространение в Proteaceae, тем не менее, является результатом как гондванского сплава, так и более позднего океанического распространения. [61]

Посткембрийская диверсификация

В силурийский период Гондвана простиралась от экватора (Австралия) до Южного полюса (Северная Африка и Южная Америка), в то время как Лавразия располагалась на экваторе напротив Австралии. За непродолжительным позднеордовикским оледенением последовал силурийский период «горячего дома» . [62] Вымирание в конце ордовика , в результате которого вымерло 27% семейств морских беспозвоночных и 57% родов, произошло во время этого перехода от «ледового дома» к «горячему дому». [63]

Реконструкции (слева) позднесилурийской куксонии , первого известного наземного растения, и (справа) позднедевонского археоптериса , первого крупного дерева.

К концу ордовика куксония , тонкое, почвопокровное растение, стала первым известным сосудистым растением, обосновавшимся на суше. Эта первая колонизация произошла исключительно вокруг экватора на участках суши, которые тогда ограничивались Лавразией, а в Гондване — Австралией. В позднем силуре две отличительные линии, зостерофиллы и риниофиты , колонизировали тропики. Первые эволюционировали в плауновидные , которые должны были доминировать в растительности Гондваны в течение длительного периода, в то время как последние эволюционировали в хвощи и голосеменные . Большая часть Гондваны находилась далеко от экватора в течение этого периода и оставалась безжизненным и бесплодным ландшафтом. [64]

Западная Гондвана дрейфовала на север в девонский период , сблизив Гондвану и Лавразию. Глобальное похолодание способствовало позднедевонскому вымиранию (вымерло 19% морских семейств и 50% родов), а в Южной Америке произошло оледенение. До того, как образовалась Пангея, наземные растения, такие как птеридофиты , начали быстро диверсифицироваться, что привело к колонизации Гондваны. Флора Baragwanathia , обнаруженная только в пластах Yea в Виктории, Австралия, встречается в двух слоях, разделенных 1700 м (5600 футов) или 30 млн лет назад; верхняя группа более разнообразна и включает Baragwanathia, первый примитивный травянистый плауновидный, эволюционировавший из зостерофиллов. В девонский период гигантские плауны заменили флору Baragwanathia, представив первые деревья, а к позднему девону этот первый лес сопровождался прогимноспермами , включая первые крупные деревья Archaeopteris . [65] Позднедевонское вымирание, вероятно, также привело к тому, что остеолепиформные рыбы эволюционировали в амфибийных четвероногих , самых ранних наземных позвоночных, в Гренландии и России. Единственными следами этой эволюции в Гондване являются отпечатки ног амфибий и одна челюсть из Австралии. [66]

Закрытие Рейского океана и образование Пангеи в карбоне привело к изменению маршрута океанических течений, что инициировало период Ледникового дома. Когда Гондвана начала вращаться по часовой стрелке, Австралия сместилась на юг в более умеренные широты. Ледяная шапка изначально покрывала большую часть юга Африки и Южной Америки, но в конечном итоге распространилась и покрыла большую часть суперконтинента, за исключением самой северной части Африки-Южной Америки и восточной Австралии. Гигантские плауновидные и хвощевые леса продолжали развиваться в тропической Лавразии вместе с разнообразным сообществом настоящих насекомых. В Гондване, напротив, лед и, в Австралии, вулканизм уничтожили девонскую флору до флоры семенных папоротников с низким разнообразием — птеридофиты все больше заменялись голосеменными, которые должны были доминировать до середины мелового периода. Однако в раннем карбоне Австралия все еще располагалась вблизи экватора, и в этот период появились темноспондильные и тонкоспондильные амфибии, а также первые амниотные рептилии, тесно связанные с фауной Лавразии, но распространение льда в конечном итоге полностью вытеснило этих животных из Гондваны. [67]

Окаменелые Вальхия и Утрехтия , две вольциевые сосны, от которых произошли современные хвойные деревья
До сих пор сохранились триасовые хвойные ( Agathis , Wollemia , Araucaria и Podocarpus ), которые когда-то доминировали в Гондване.

Ледяной щит Гондваны растаял, а уровень моря упал во время глобального потепления пермского и триасового периодов. В этот период вымершие глоссоптеридовые колонизировали Гондвану и достигли пика разнообразия в поздней перми, когда углеобразующие леса покрыли большую часть Гондваны. В этот период также произошла эволюция Voltziales , одного из немногих отрядов растений, переживших вымирание в конце перми (вымерло 57% морских семейств и 83% родов), который стал доминировать в поздней перми и от которого произошли настоящие хвойные. Высокие плауны и хвощи доминировали на водно-болотных угодьях Гондваны в ранней перми. Насекомые ко-эволюционировали с глоссоптеридами по всей Гондване и к поздней перми разнообразились более чем 200 видами в 21 отряде, многие из которых известны из Южной Африки и Австралии. Жуки и тараканы оставались второстепенными элементами этой фауны. Окаменелости тетрапод из раннего пермского периода были найдены только в Лавразии, но они стали обычным явлением в Гондване позже, в течение пермского периода. Прибытие терапсид привело к появлению первой экосистемы растений, позвоночных и насекомых. [68]

Современная диверсификация

В период от середины до позднего триаса тепличные условия совпали с пиком биоразнообразия — вымирание в конце перми было колоссальным, как и последовавшая за ним радиация. Два семейства хвойных, Podocarpaceae и Araucariaceae , доминировали в Гондване в раннем триасе, но Dicroidium , вымерший род семенных папоротников с вильчатыми листьями, доминировал в лесах и редколесьях Гондваны в течение большей части триаса. Хвойные эволюционировали и распространялись в течение периода, и шесть из восьми существующих семейств уже присутствовали до его конца. Bennettitales и Pentoxylales , два ныне вымерших отряда голосеменных растений, эволюционировали в позднем триасе и стали важными в юрском и меловом периодах. Возможно, что биоразнообразие голосеменных превзошло более позднее биоразнообразие покрытосеменных, и что эволюция покрытосеменных началась в триасе, но, если так, то в Лавразии, а не в Гондване. Два класса гондванских растений, плауновидные и сфенофиты , постепенно пришли в упадок в триасе, в то время как папоротники, хотя никогда и не доминировали, сумели разнообразиться. [69]

Кратковременный период ледниковых условий во время вымирания триасово-юрского периода оказал драматическое влияние на динозавров, но оставил растения практически нетронутыми. Юрский период был в основном периодом тепличных условий, и, хотя позвоночные смогли разнообразиться в этой среде, растения оставили мало свидетельств такого развития, за исключением хвойных Cheiroleidiacean и Caytoniales и других групп семенных папоротников. С точки зрения биомассы, юрская флора была представлена ​​семействами хвойных и другими голосеменными, которые эволюционировали в триасе. Птеридофиты , которые доминировали в палеозое, теперь были маргинализированы, за исключением папоротников. В отличие от Лаврентии, в Гондване было найдено очень мало ископаемых насекомых, в значительной степени из-за широко распространенных пустынь и вулканизма. В то время как растения имели космополитическое распространение, динозавры эволюционировали и разнообразились по образцу, который отражает юрский распад Пангеи. [70]

В меловой период появились покрытосеменные или цветковые растения, группа, которая, вероятно, развилась в западной Гондване (Южная Америка–Африка). Оттуда покрытосеменные диверсифицировались в два этапа: однодольные и магнолииды развились в раннем меловом периоде, за которыми последовали хаммамелидные двудольные . К середине мелового периода покрытосеменные составляли половину флоры северо-восточной Австралии. Однако нет никакой очевидной связи между этой впечатляющей радиацией покрытосеменных и каким-либо известным событием вымирания или с эволюцией позвоночных/насекомых. Отряды насекомых, связанные с опылением, такие как жуки , мухи , бабочки и моли , а также осы, пчелы и муравьи , непрерывно распространялись с пермско-триасового периода, задолго до появления покрытосеменных. Хорошо сохранившиеся окаменелости насекомых были обнаружены в озерных отложениях формации Сантана в Бразилии, фауне озера Кунварра в Австралии и алмазном руднике Орапа в Ботсване. [71]

Динозавры продолжали процветать, но, по мере того как покрытосеменные диверсифицировались, хвойные, беннеттитовые и пентоксилалеи исчезли из Гондваны около 115 млн лет назад вместе со специализированными травоядными орнитисхиями , в то время как универсальные обжиратели, такие как несколько семейств зауроподоморфных ящеротазовых , преобладали. Вымирание мел-палеогенового периода уничтожило всех динозавров, кроме птиц, но эволюция растений в Гондване почти не пострадала. [71] Gondwanatheria — вымершая группа нетериевых млекопитающих с гондванским распространением (Южная Америка, Африка, Мадагаскар, Индия, Зеландия и Антарктида) в позднем мелу и палеогене. [72] Xenarthra и Afrotheria , две плацентарные клады, имеют гондванское происхождение и, вероятно, начали развиваться отдельно около 105 млн лет назад, когда Африка и Южная Америка разделились. [73]

Род растений Nothofagus представляет собой хороший пример таксона с гондванским распространением, возникшего на суперконтиненте и существующего в современных Австралии, Новой Зеландии, Новой Каледонии и Южном конусе Южной Америки . Ископаемые останки также были найдены в Антарктиде. [74]

Лавровые леса Австралии, Новой Каледонии и Новой Зеландии имеют ряд видов, родственных видам лавровых деревьев Вальдивии через связь с флорой Антарктиды . К ним относятся голосеменные и листопадные виды Nothofagus , а также новозеландский лавр, Corynocarpus laevigatus и Laurelia novae-zelandiae . Новая Каледония и Новая Зеландия отделились от Австралии дрейфом континентов 85 миллионов лет назад. На островах до сих пор сохранились растения, которые возникли в Гондване и распространились на континенты Южного полушария позже.

Смотрите также

Ссылки

Примечания

  1. ^ "Gondwana". Dictionary.com. Lexico Publishing Group. Archived from the original on 3 March 2016. Retrieved 18 January 2010.
  2. ^ Meert & Van der Voo 1997, Abstract
  3. ^ Torsvik & Cocks 2013, Abstract
  4. ^ Bradley, D.C. (2011). "Secular Trends in the Geologic Record and the Supercontinent Cycle". Earth-Science Reviews. 108 (1–2): 16–33. Bibcode:2011ESRv..108...16B. CiteSeerX 10.1.1.715.6618. doi:10.1016/j.earscirev.2011.05.003. S2CID 140601854.
  5. ^ "Gondwanaland". Merriam-Webster Online Dictionary. Archived from the original on 29 October 2020. Retrieved 18 January 2010.
  6. ^ Chakrabarti, Pratik (2019). "Gondwana and the Politics of Deep Past". Past & Present (242): 119–153. doi:10.1093/pastj/gty016.
  7. ^ Suess 1885, p. 768: "Wir nennen es Gondwána-Land, nach der gemeinsamen alten Gondwána-Flora, … "(We name it Gondwána-Land, after the common ancient flora of Gondwána …)
  8. ^ a b McLoughlin 2001, Gondwana or Gondwanaland?, pp. 272–273
  9. ^ Meert 2003, Fig. 10, p. 19
  10. ^ Fairhead, J.D. (1 March 2023). "The Mesozoic West and Central Africa Rift System (WCARS) and the older Kandi Shear Zone (KSZ): Rifting and tectonics of North Africa and South America and fragmentation of Gondwana based on geophysical investigations". Journal of African Earth Sciences. 199: 104817. Bibcode:2023JAfES.19904817F. doi:10.1016/j.jafrearsci.2022.104817. ISSN 1464-343X.
  11. ^ Meert & Van der Voo 1997, Introduction, pp. 223–226
  12. ^ Miashita & Yamamoto 1996
  13. ^ Meert & Van der Voo 1997, p. 229
  14. ^ Defined but not named in Collins & Pisarevsky 2005: "Azania" was a Greek name for the East African coast
  15. ^ Li et al. 2008, The birth of Gondwanaland (600–530 Ma), p. 201
  16. ^ Meert 2003, Abstract
  17. ^ Grantham, Maboko & Eglington 2003
  18. ^ Cawood 2005, Definition and Tectonic Framework, pp. 4–6
  19. ^ Münker & Crawford 2000, Abstract
  20. ^ Torsvik & Cocks 2013, Marginal microcontinents and terranes, p. 1008
  21. ^ Torsvik & Cocks 2013, Southern Europe, pp. 1008–1009
  22. ^ McLoughlin 2001, Cimmerian terranes, p. 278
  23. ^ Torsvik & Cocks 2013, South-central and eastern Asia
  24. ^ Cawood 2005, Peri-Gondwanan continental basement assemblages, pp. 15–16
  25. ^ Rapalini 2001; Rapalini 1998, pp. 105–106
  26. ^ Dalla Salda et al. 1998, Abstract; Vujovich, van Staal & Davis 2004, Conclusions, p. 1053
  27. ^ Ramos, V.A.; Jordan, T.E.; Allmendinger, R.W.; Mpodozis, C.; Kay, S.M.; Cortés, J.M.; Palma, M. (October 1986). "Paleozoic terranes of the central Argentina-Chilean Andes". Tectonics. 5 (6): 855–880. Bibcode:1986Tecto...5..855R. doi:10.1029/TC005i006p00855.
  28. ^ a b Pankhurst, R. J.; Rapela, C. W.; Fanning, C. M.; Márquez, M. (1 June 2006). "Gondwanide continental collision and the origin of Patagonia" (PDF). Earth-Science Reviews. 76 (3–4): 235–257. Bibcode:2006ESRv...76..235P. doi:10.1016/j.earscirev.2006.02.001. Archived (PDF) from the original on 19 July 2018. Retrieved 18 August 2019.
  29. ^ a b Ramos, Victor A. (1 November 2008). "Patagonia: A paleozoic continent adrift?". Journal of South American Earth Sciences. 26 (3): 235–251. Bibcode:2008JSAES..26..235R. doi:10.1016/j.jsames.2008.06.002. hdl:11336/92748.
  30. ^ Hervé, Francisco; Calderón, Mauricio; Fanning, Mark; Pankhurst, Robert; Rapela, Carlos W.; Quezada, Paulo (2018). "The country rocks of Devonian magmatism in the North Patagonian Massif and Chaitenia". Andean Geology. 45 (3): 301–317. doi:10.5027/andgeoV45n3-3117. hdl:11336/81577.
  31. ^ Li et al. 2008, Abstract
  32. ^ Torsvik & Van der Voo 2002, Data selection and reconstruction fits, p. 772
  33. ^ Blakey 2003, Assembly of Western Pangaea: Carboniferous–Permian, pp. 453–454
  34. ^ Blakey 2003, Assembly of Eastern Pangaea: Late Permian–Jurassic, p. 454
  35. ^ Blakey 2003, Summary: significance of Pangaean events, pp. 454–455
  36. ^ Marzoli et al. 1999, Abstract
  37. ^ "Gondwana Remnants in Alabama And Georgia: Uchee Is An 'Exotic' Peri-Gondwanan Arc Terrane, Not Part of Laurentia". ScienceDaily. 4 February 2008. Archived from the original on 15 May 2019. Retrieved 22 October 2011.
  38. ^ Jokat et al. 2003, Introduction, pp. 1–2
  39. ^ Encarnación et al. 1996, Early rifting and Gondwana breakup, pp. 537–538
  40. ^ Royer et al. 1988, Figg. 7 a–j, pp. 248–257
  41. ^ Abbate, Ernesto; Bruni, Piero; Sagri, Mario (2015). "Geology of Ethiopia: A Review and Geomorphological Perspectives". In Billi, Paolo (ed.). Landscapes and Landforms of Ethiopia. World Geomorphological Landscapes. pp. 33–64. doi:10.1007/978-94-017-8026-1_2. ISBN 978-94-017-8026-1.
  42. ^ Coltorti, M.; Dramis, F.; Ollier, C.D. (2007). "Planation surfaces in Northern Ethiopia". Geomorphology. 89 (3–4): 287–296. Bibcode:2007Geomo..89..287C. doi:10.1016/j.geomorph.2006.12.007.
  43. ^ Powell, Roots & Veevers 1988, Abstract
  44. ^ DeMets, Gordon & Royer 2005, Introduction; Fig. 1, p. 446
  45. ^ Müller, Royer & Lawver 1993, Model results, pp. 277–278
  46. ^ McLoughlin 2001, East Antarctica–Australia, p. 280
  47. ^ McLoughlin 2001, West Antarctica–Tasmania, p. 280
  48. ^ Seton et al. 2012, South Atlantic, pp. 217–218
  49. ^ a b c Ramos 2009, Abstract
  50. ^ a b c d e Charrier, Pinto & Rodríguez 2006, pp. 45–46
  51. ^ a b Hoffmann-Rothe et al. 2006
  52. ^ Yin & Harrison 2000, Abstract
  53. ^ Luyendyk, Forsyth & Phillips 1972, Abstract
  54. ^ Jestin, Huchon & Gaulier 1994, Abstract
  55. ^ Martin 2006, Palaeogeography, pp. 538–539
  56. ^ Martin 2006, Conclusions, pp. 557–558
  57. ^ Lagabrielle et al. 2009, Timing of opening of the Drake Passage region, pp. 198–199
  58. ^ Lagabrielle et al. 2009, Conclusions, p. 210
  59. ^ Hill & Hall 2003, Abstract
  60. ^ Travouillon et al. 2009, Abstract
  61. ^ Barker et al. 2007, Abstract
  62. ^ Anderson et al. 1999, SILURIAN: terrestrial life appears in the tropics, p. 148
  63. ^ Anderson et al. 1999, The First Extinction, p. 151
  64. ^ Anderson et al. 1999, The Silurian revolution, p. 151
  65. ^ Anderson et al. 1999, DEVONIAN: colonising Gondwana; The Second Extinction; Global colonisation of plants, pp. 151, 153
  66. ^ Anderson et al. 1999, Amphibian prelude, p. 153
  67. ^ Anderson et al. 1999, CARBONIFEROUS: competing with ice, pp. 153–154
  68. ^ Anderson et al. 1999, PERMIAN: the glossopterid empire, pp. 153–154
  69. ^ Anderson et al. 1999, TRIASSIC: the gymnosperm heyday, pp. 155–156
  70. ^ Anderson et al. 1999, JURASSIC: volcanism, conifers and bennettitaleans, pp. 156, 158
  71. ^ a b Anderson et al. 1999, Cretaceous: of flowers and pollination, pp. 158–159
  72. ^ Gurovich & Beck 2009, Introduction, pp. 25–26
  73. ^ Woodburne, Rich & Springer 2003, Gondwana and early mammal evolution, p. 375
  74. ^ HaoMin & ZheKun 2007

Sources

External links