2300多年前,古希臘哲學家柏拉圖在著作中描述了一個曾經(jīng)輝煌一時但最終又沉入海底的大陸——亞特蘭蒂斯。雖然亞特蘭蒂斯大陸可能只是古人的想象,但科學家的確已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個曾經(jīng)存在又很快消失的古代大陸——大阿德里亞。
歐洲大陸的下面藏著一個微型大陸
2019年9月,荷蘭科學家杜威·范·辛斯伯根教授率領的研究團隊發(fā)現(xiàn)了一個名為“大阿德里亞”的大陸。大阿德里亞大陸是一個面積和今天的格陵蘭差不多大的微型古大陸。它的大部分如今位于歐洲大陸下面距離地表約1000千米的地球深處,它的一些殘片還可以在南歐和西亞的部分地區(qū)找到。
科學家是怎么找到這塊消失的大陸的呢?答案是保存在巖石中的古代地磁信息。一些原始細菌的代謝過程會在細胞內產(chǎn)生一些帶磁性的礦物,磁性礦物的指向由地球的磁場決定。這些細菌死亡后,其留下的磁性礦物最終會逐漸和周圍沉積物一起成為巖石,古代地磁信息就這樣被封存在了巖石中??茖W家只要探測出這些磁性礦物的方向,就能基本還原數(shù)億年前該區(qū)域的古地磁特征。通過放射性定年分析,科學家就能判斷確定巖石的形成年代。有了年代數(shù)據(jù)和地磁數(shù)據(jù),科學家就能還原出這些巖石在地球上曾經(jīng)所處的位置。
在十多年時間里,辛斯伯根團隊收集了約2300個地中海地區(qū)的古地磁樣本,并在此基礎上重建了12張不同時期古代南歐的高分辨率地圖,還原了2.4億年前至今的南歐大陸變化趨勢。
一些原始細菌體內的磁性礦物成為科學家定位大陸曾經(jīng)位置的依據(jù)。
一直以來,南歐被地質學界稱為“亂七八糟的地區(qū)”,這并不是玩笑話。南歐的地質結構非?;靵y,彎曲、斷裂、堆疊在這里隨處可見。南歐斷層線的分布和走向甚至比整個喜馬拉雅山地區(qū)還復雜。其實,南歐的這種地質結構特征正是大阿德里亞大陸俯沖帶來的結果。
大約2.4億年前,大阿德里亞脫離了南方岡瓦納大陸,并不斷向北方的勞亞大陸漂移。距今約1.4億年,大阿德里亞大陸和今天的歐洲大陸南部邊緣碰撞,并開始以每年3~4厘米的速度向歐洲大陸下方俯沖。最終它的大部分沉入歐洲大陸下面的地幔中。
在俯沖過程中,大阿德里亞大陸的上層部分被歐洲大陸刮了下來,沒有一同進入地幔,而是留在了今天的歐洲大陸表面。這些被刮下來的部分形成了阿爾卑斯山脈、亞平寧山脈、巴爾干半島、安納托利亞和高加索的部分地區(qū)。同時,大阿德里亞大陸的一部分形成了今天的伊比利亞半島,并在伊比利亞半島和今天的法國之間“擠”出了比利牛斯山。除了伊比利亞半島,今天地球上相對完整的大阿德里亞大陸殘塊就只有一條狹長帶。這條狹長帶始于今天的意大利都靈市,經(jīng)過伊斯特拉半島,最后止于意大利這個“高跟鞋”的“腳后跟”。
大阿德里亞大陸的大部分俯沖入歐洲大陸下方。
作為大阿德里亞大陸的一部分殘塊,伊比利亞半島和法國碰撞,“擠”出了比利牛斯山。
地球從誕生起就一直在變化著,不僅僅是氣候和生命類型,遠古大陸的分布位置也大大超出普通人的想象。例如,距今5億年時,印度大陸還位于南半球,與南極大陸和澳大利亞大陸一起構成了盤古大陸的最南端部分。類似的還有今天的英國,在距今5億年前,英國的位置都快要挨到南極點了,而且旁邊挨著的竟然是今天的非洲大陸。
在很長一段時間里,人類并不知道大陸會移動。1912年,德國科學家魏格納第一次提出“大陸漂移假說”。魏格納用數(shù)年時間走遍全世界,收集地質和化石方面的證據(jù),來證明各個大陸曾經(jīng)是連在一起的。
在大陸漂移的過程中,海洋板塊運動起了重要作用。在20世紀中葉之前,科學家對海底構造的認識基本為零——大多數(shù)科學家相信海底是無比平坦的,沒有任何地質構造特征。直到20世紀50年代,陸陸續(xù)續(xù)有科學家開始研究大西洋的海底構造??茖W家們這才發(fā)現(xiàn),大西洋底部并不像人們曾經(jīng)想象的那么平坦,相反,巨大高聳的海底山脈貫穿了整個大西洋中部。接下來,越來越多的山脈被發(fā)現(xiàn),科學家將其命名為“大洋中脊”。隨著研究的深入,科學家們才知道:全世界四大洋都有大洋中脊,并且都是火山活動活躍的區(qū)域。
從大洋中脊不斷涌出的熔巖冷卻后形成新的海底。這個過程讓海底不斷擴張。不過,海洋的面積并未增加,因為在大洋板塊和陸地板塊的交界地帶坐落著深深的海溝。在那里,密度大的海底板塊持續(xù)滑入密度小的大陸板塊下方,這個過程被稱為“俯沖”。海洋地殼不斷俯沖進大陸地殼下方,沉入地球更深處,并在高溫下熔化,與地幔融為一體。海底擴張和俯沖的過程是板塊構造運動的直接原因??茖W家認為,始于距今38億年的地幔對流可能是板塊運動的根本原因。
在大洋中脊不斷生成新的海底。
很長一段時間里,科學家一直認為盤古大陸是世界上出現(xiàn)的第一個超級大陸。但今天的科學家不但知道盤古大陸之前曾存在過多個超級大陸,還知道大陸會周期性地合并—分裂—合并,這個過程被稱為“超級大陸循環(huán)”。
由于地幔的某些條件發(fā)生了改變(可能是溫度升高,也可能是流動速度減弱),漂浮在地幔上方的超級大陸開始分裂成小塊。大陸分裂最初會形成裂谷,例如今天位于非洲東部的大裂谷。然后,隨著分裂進一步發(fā)展,大陸與大陸徹底分開,并在中間形成較窄的海洋,例如今天的紅海就是這樣形成的。最后,大陸與大陸之間的距離越來越遠,兩者之間就形成了新的大洋。大西洋就是這樣形成的。
人類已知最古老的超級大陸是距今27億~25億年的凱諾蘭超大陸。雖然叫超大陸,但凱諾蘭超大陸只比今天的澳大利亞大一點兒。凱諾蘭超大陸分裂的7億年后,哥倫比亞大超大陸逐漸成形。在它分裂后,大約距今9億年時,碎裂的大陸又重新合并成羅迪尼亞超大陸。距今7億年時,羅迪尼亞超大陸解體。距今3.2億年,大陸“碎片”又重新形成了盤古大陸。
距今1.4億年前時大阿德利亞大陸的位置。
地中海下方1000多千米的深處,藏著一個曾經(jīng)存在過的大陸。
大阿德里亞大陸不是人類發(fā)現(xiàn)的第一塊“消失的大陸”。2017年,科學家在南太平洋進行海洋鉆探作業(yè)時,發(fā)現(xiàn)了失落的西蘭大陸。今天,西蘭大陸只剩下新西蘭的北島、南島和新喀里多尼亞這三處露出水面的部分。