辛梅利亞大陸
辛梅利亞大陸（英語：Cimmeria）是個小型史前大陸，位於辛梅利亞板塊，包含現今的土耳其、伊朗、阿富汗、西藏、中南半島、馬來亞等陸塊。[3]:4, 5, 17
在晚石炭紀時期，辛梅利亞大陸自盤古大陸分裂出來，並往北移動。在晚三疊紀，辛梅利亞大陸開始與華南陸塊碰撞。在侏儸紀，辛梅利亞大陸成為勞亞大陸的一部分，並形成辛梅利亞造山運動。而辛梅利亞板塊已經侵入到勞亞大陸之下。[4]:182辛梅利亞自東向西從岡瓦納大陸分裂出來，從澳大利亞到東地中海。[5]:24, 28[6]:556
概念的歷史
提出
「巨大的古地中海」首先由奧地利古生物學家梅爾吉奧·紐梅爾（Melchior Neumayr）於1883年提出。[7]通過研究侏羅紀動物區系的分布，他總結出從印度直到中美洲的赤道大洋一定曾將大陸劃為南北半球分別的兩塊。奧地利地質學家愛德華·修斯將這個中生代大洋命名為特提斯洋，是將傳說中的大陸–岡瓦納大陸，舌羊齒屬的故土–和北方大陸分隔開的傳說中的大洋。[8]德國地球物理學家阿爾弗雷德·魏格納則提出了盤古大陸的概念，他認為這個模型里不存在赤道大洋的位置。不過盤古大陸內一個楔形的、東向的特提斯洋仍由澳大利亞地質學家塞繆爾·華倫·凱雷（Samuel Warren Carey）於1958年假設。[9]這個大洋後來被重新定義為向北漂移的地塊或陸塊分割的海洋，陸塊中就包含辛梅利亞大陸。
伊朗微板塊
在1974年，在中東大範圍的田野工作告一段落後，瑞士地理學家約凡·士特林（Jovan Stöcklin）發現伊朗北部厄爾布爾士山脈北麓的縫合帶在古生代是岡瓦納大陸的北部海岸，其餘部分是古特提斯洋。士特林還注意到一次中生代早期或古生代晚期的張裂將伊朗板塊從阿拉伯板塊上分離下來，南部另一個縫合帶應該就是新特提斯洋的殘餘。士特林意識到，這個更晚的海洋一定曾將伊朗變為微板塊。這些發現使得士特林成了第一名發現辛梅利亞大陸組分的人。[10]:873
在士特林的假設下，世界的北部是安加拉大陸，南部是岡瓦納大陸，中間被特提斯洋隔開。伊朗則是特提斯洋的一部分。[10]
士特林的南部縫合帶假說稍後得到了伊朗微動物群系的支持，伊朗動物群系在石炭紀還和岡瓦納大陸有相當的相似性，但在晚侏羅世就和歐亞大陸基本一致了–顯然伊朗是從岡瓦納漂到勞亞大陸的。[11]:1–2
歐亞超板塊
1980年代，土耳其地質學家Celâl Şengör將士特林的伊朗微大陸向西延伸到土耳其，向東擴展到西藏和東南亞。[12]Şengör還使用了Suess1901年造的名字：Kimmerisches Gebirge——「克里米亞」或「辛梅利亞山脈」。[11][13]:22[14]:119–120, 123
在阿爾卑斯直到印度尼西亞的山區，Şengör用更簡單的假說識別出兩個獨立、上下疊加的造山系統，包含大量接合縫合帶：更古的辛梅利亞造山運動和晚些的阿爾卑斯造山運動，它們共同構成了Şengör所謂特提斯超造山系統。這兩個造山系統也與大洋閉合的兩個主要階段互相對應：辛梅利亞造山運動較早、靠北、更大，阿爾卑斯造山運動靠南、更小。辛梅利亞是在古特提斯洋閉合前，分隔兩片海域的大陸性「群島」長鏈。[14]
因此，特提斯造山帶覆蓋了歐亞大陸的大半，時間跨度也很大(自北向南)：[14]
- 勞亞大陸，二疊紀至白堊紀
- 古特提斯洋，早石炭世至中侏羅世
- 辛梅利亞大陸，三疊紀至中侏羅世
- 新特提斯洋，二疊紀或三疊紀至始新世，當地仍舊存在
- 岡瓦納大陸，奧陶紀至侏羅紀
這樣簡單的假說忽略了特提斯旋迴的一些重要性質。對晚三疊世和晚侏羅世的辛梅利亞大陸，常常分別以「始辛梅利亞」和「新辛梅利亞」稱呼。[15]:4另外，對晚近得多的特提斯區域也常作出區分：阿爾卑斯特提斯洋和新特提斯洋。前者在假說中屬於西段，將西南歐與西北北美洲分開，並與中大西洋相連。現在它完全閉合了，其縫合帶環繞馬格里布(自直布羅陀到西西里)，亞平寧山脈和阿爾卑斯山脈也有。東段的新特提斯洋位於阿拉伯和辛梅利亞地塊之間。東地中海盆地和阿曼灣被認為是仍在閉合的新特提斯洋的殘留。截至侏羅紀末，這兩個區域在西西里東側結合在一起。[16]:1, 4
構造史
在晚古生代，辛梅利亞板塊仍位於岡瓦納大陸北緣時，它們距離活躍板緣和造山帶都很遠，不過在志留紀古特提斯洋張裂後，被熱沉降所影響。古特提斯洋的活躍板緣位於西藏和伊朗東北部縫合帶沿線，石炭紀到二疊紀的蛇綠岩套附近。[17]:57–58
正是古特提斯洋內部的板坯拉力將辛梅利亞大陸從岡瓦納大陸上拽離，並使新特提斯洋產生。參考伊朗的二疊紀洋中脊玄武岩，可以推斷出古特提斯洋中洋脊俯衝到歐亞大陸下。古特提斯洋的板塊回卷（Slab roll-back）使得一系列弧後盆地沿歐亞大陸邊緣出現，並反映為華西里山系的崩解。古特提斯洋俯衝至歐亞大陸南緣下的同時，自奧地利至中國產生了一系列弧後洋。這些弧後洋有些在辛梅利亞造山運動(如土耳其卡拉卡亞-Küre弧後洋序列)時閉合，其他的則仍保留(如東地中海Meliata-Maliac-平都斯弧後洋)，導致年輕弧後洋的產生。[5]
土耳其
土耳其由許多大陸板塊組成，它們在二疊紀時大都組成岡瓦納大陸的北緣。到三疊紀，古特提斯洋俯衝到該邊緣(今日土耳其北部)下方後，產生的陸緣海迅速被沉積物填滿(今日本廷山脈薩卡里亞複合地塊的基底)。在晚侏羅世，新特提斯洋開始在辛梅利亞後方張裂，東地中海及其東方的海域張裂為比特利斯-扎格羅斯洋(新特提斯洋南支)。[18]:摘要
在早侏羅世，辛梅利亞大陸開始在古特提斯洋火山弧後裂解。這使得新特提斯洋北部產生陸緣海—內本廷洋、伊茲密爾-安卡拉洋和內塔夫利達洋。中侏羅世古特提斯洋的閉合使安納托利亞的辛梅利亞群島也減少。辛梅利亞板塊的南邊有兩片新特提斯洋的邊緣海，北部的大些、更複雜，南部的則較小，中間被安納托利亞-塔夫利達大陸隔開，小型的薩卡里亞大陸位於北邊的海中。亞得里亞板塊與安納托利亞-塔夫利達大陸相連。[18]
這些新特提斯洋邊緣海在早白堊世達到最寬，後來陸續潛沒到歐亞大陸之下。在白堊紀中晚期，這次潛沒產生了一個弧後盆地，即西黑海盆地，它向西延伸到羅德-本廷島弧以北的巴爾幹地區。[19]:113–136在白堊紀，這個盆地將伊斯坦布爾地塊從黑海西北部的敖德薩陸棚向南推。在始新世，地塊最終和辛梅利亞大陸相撞，結束了西黑海的擴張。同一時期，東黑海盆地張裂，東黑海板塊逆時針向地靠近高加索。[20]:Fig. 3, p. 269
在晚白堊世，向北運動的新特提斯洋洋內俯衝在從土耳其到阿曼的地域內，使得蛇綠岩推覆體橫跨阿拉伯板塊成為可能。這一潛沒區以北，新特提斯洋的殘餘也開始向北俯衝，使得塔夫利達板塊與阿拉伯板塊在後漸新世時期相撞。這些系統以北是截至白堊紀末都與歐亞大陸南緣相撞的塔夫利達板塊。這次交匯持續到漸新世末。晚漸新世土耳其東部的阿拉伯-歐亞碰撞使得兩個盆地陸續閉合。[18]
老第三紀期間，新特提斯洋洋殼附上非洲板塊，沿克里特和塞浦路斯海溝俯衝。在晚古新世-早始新世，安納托利亞-塔夫利達大陸與本廷和克爾謝希爾板塊相撞。這使得新特提斯洋北部的安卡拉-埃爾津詹海閉合，閉合過程中，板塊回卷和脫落反映為本廷山脈的反演和北土耳其廣布的岩漿活動。伸展構造和上升流隨之而來，使得本廷山脈下方的岩石圈物質熔化。[21]:Turkey, pp. 329–330
新特提斯洋沿比特利斯-扎格羅斯俯衝區，在南土耳其向北俯衝，反映為Maden-希臘弧(土耳其東南部)晚白堊世-始新世的大規模岩漿活動，和塔夫利達板塊的弧後岩漿活動。比特利斯-扎格羅斯俯衝帶最終在中新世閉合，經過漸新世-晚第三紀和第四紀的火山活動變得越發集中。晚漸新世時希臘海溝的板塊回卷反映於愛琴海和西土耳其的張裂。[21]
伊朗
西新特提斯洋向歐亞大陸的俯衝反映為今日伊朗北部的大規模岩漿活動。在早侏羅世，這次岩漿活動帶來的板坯拉力成為了盤古大陸分裂的因素之一，是大西洋產生的條件之一。在晚侏羅世-早白堊世，新特提斯洋洋中脊的潛沒引發了岡瓦納大陸的分裂，其中就有阿爾戈-緬甸地塊從澳洲板塊上分離。[5]
晚侏羅世北伊朗「新辛梅利亞」造山事件期間，中東伊朗微大陸(CEIM)與歐亞大陸縫合，但伊朗有好幾個陸塊，晚古生代到早中生代經歷過數次海洋閉合。[22]:Introduction, pp. 267–268
高加索
大高加索山脈和小高加索山脈的地質史很複雜，包含特提斯洋基本框架下，前寒武紀末期至侏羅紀一系列地塊和微大陸的沉澱。主要有大高加索、黑海-中跨高加索、拜布爾特-塞瓦尼亞和伊朗-阿富汗等地塊和島弧。[23]:Introduction, p. 57
古特提斯洋縫合帶的殘餘尚能在格魯吉亞中部Dzirula山地出露的早侏羅世序列中找到。它包含寒武紀早期海洋岩和岩漿弧的可能殘餘，它們的幾何形狀說明縫合之後產生了平移斷層。蛇綠岩套還在南格魯吉亞赫拉米山地出露，縫合帶另一可能的殘餘分布在斯瓦內蒂地區。縫合帶比東高加索(北伊朗–土庫曼斯坦)老，但比高加索以西和阿富汗，以及帕米爾高原北部新。[24]:139–140
撣泰地體
辛梅利亞大陸的最東端是撣泰地體（中緬馬蘇；Sibumasu），據古地磁和生物地理數據，直到295–290Ma都與澳洲西北部相連，那之後開始向北移動。羌塘地塊位於撣泰地體以西，兩者接壤。撣泰地體的下二疊統層包含冰海雜礫岩和岡瓦納動物群系，在撣泰地體與華夏陸塊相撞前一直都獨立演化。撣泰地體的迅速北移也反映於腕足動物和䗴的演化中。[6]:556, 562–563
雲南西部的保山地塊形成了撣泰地體的北部。西以高黎貢縫合帶與緬甸板塊相隔，東以崇山縫合帶和長寧-孟連帶與華南和印支大陸為鄰。和東辛梅利亞的其他部分一樣，它受印度-亞洲大陸碰撞後陸內平移斷層的強烈影響而高度變形。[25]:3
古地磁數據表明，華南和印支自烏拉爾世至晚侏羅世從赤道附近移動到20°N。保山地塊則從早二疊世的42°S移動到晚侏羅世的15°N。這些板塊和地塊在晚三疊世到侏羅紀有着相似的緯度，說明它們可能在晚三疊世形成統一塊大陸。還有些別的地質證據：臨滄市昌寧-孟連縫合帶附近的200–230Ma花崗岩說明晚三疊世發生過陸-陸碰撞；昌寧-孟連-茵他儂蛇綠岩帶(在撣泰地體和印度支那之間)的遠洋沉積物的年代從中泥盆世持續到中侏羅世，而茵他儂縫合帶中，中晚三疊世岩石則不是遠洋的，包含的放射蟲硅質岩和濁積碎屑岩說明當時兩個板塊應該已經非常近了。瀾滄江火成岩帶的火山序列說明碰撞後環境是在火山噴發前的210Ma左右就發展出來的；並且，中緬馬蘇動物群系從早二疊世的非海洋近岡瓦納群系，發展到中二疊世的地方性中緬馬蘇動物群系，晚二疊世發展為赤道-華夏動物群系。[25]:10–11, 13
在早中古生代，辛梅利亞大陸一直是安第斯山脈型聚合板塊邊緣。冰川沉積物和古地磁學數據說明羌塘地塊和撣泰-馬來亞地體在石炭紀仍和岡瓦納南端毗鄰。赤道動物群系和中國動物群系說明它在石炭紀就和岡瓦納大陸分離了。[3]
拉薩
如果拉薩地塊是辛梅利亞大陸的一部分，那麼它一定和撣泰地體、羌塘地塊一塊從岡瓦納大陸上分離。拉薩地塊向北移動的時間仍有爭議，古地磁數據尤其稀少。沉積學和地層學證據支持它在晚三疊世從岡瓦納大陸上分離的，但那時羌塘地塊已經接近歐亞大陸了。[6]:563
拉薩地塊晚侏羅世張裂也被記錄在澳洲西北陸架上，與它同時，西緬甸和沃伊拉地塊最終與岡瓦納大陸分離。[26]:104–105
今日，班公湖縫合帶將拉薩地塊和羌塘地塊分隔開。
經濟重要性
由於陸殼的大規模抬升，辛梅利亞大陸今日的殘餘常有大量的稀有親銅元素。除玻利維亞阿爾蒂普拉諾高原外，世界上幾乎所有銻都作為輝銻礦分布在辛梅利亞大陸，主要的礦坑分布在土耳其、雲南和泰國。錫的主要礦坑也分布在馬來西亞和泰國，土耳其也有主要的鉻鐵礦。
參見
參考
注釋
- ^ 1.0 1.1 重建自Dèzes 1999
- ^ 重建自Stampfli & Borel 2002
- ^ 3.0 3.1 Scotese & McKerrow 1990
- ^ Golonka 2007
- ^ 5.0 5.1 5.2 Stampfli & Borel 2002
- ^ 6.0 6.1 6.2 Metcalfe 2002
- ^ Neumayr 1883
- ^ Suess 1893; Suess 1901
- ^ Hsü & Bernoulli 1978:943–944and references therein including Carey 1958
- ^ 10.0 10.1 Stöcklin 1974
- ^ 11.0 11.1 Stampfli 2000
- ^ Şengör 1984, Şengör 1987
- ^ Suess 1901
- ^ 14.0 14.1 14.2 Şengör et al. 1988
- ^ 參見Frizon de Lamotte et al. 2011
- ^ Frizon de Lamotte et al. 2011
- ^ Stampfli et al. 2001
- ^ 18.0 18.1 18.2 Şengör & Yilmaz 1981
- ^ Hippolyte, J.-C.; Müller, C.; Kaymakci, N.; Sangu, E. Dating of the Black Sea Basin: new nannoplankton ages from its inverted margin in the Central Pontides (Turkey). Geological Society, London, Special Publications. 2010, 340 (1). doi:10.1144/SP340.7.
- ^ Okay, Şengör & Görür 1994
- ^ 21.0 21.1 Richards 2015
- ^ Buchs et al. 2013
- ^ Gamkrelidze & Shengelia 2007
- ^ Şengör et al. 1988
- ^ 25.0 25.1 Zhao et al. 2015
- ^ Metcalfe 1996
資料
- Buchs, D. M.; Bagheri, S.; Martin, L.; Hermann, J.; Arculus, R. Paleozoic to Triassic ocean opening and closure preserved in Central Iran: Constraints from the geochemistry of meta-igneous rocks of the Anarak area (PDF). Lithos. 2013, 172: 267–287 [8 July 2016]. doi:10.1016/j.lithos.2013.02.009.
- Carey, S. W. The tectonic approach to continental drift. Continental Drift – A Symposium. Geology Dept., Univ. of Tasmania. 1958.
- Dèzes, P. Tectonic and metamorphic evolution of the central Himalayan domain in southeast Zanskar (Kashmir, India) (PDF) (學位論文). Section des Sciences de la Terre, Université de Lausanne. 1999 [3 July 2016].
- Frizon de Lamotte, D.; Raulin, C.; Mouchot, N.; Wrobel‐Daveau, J. C.; Blanpied, C.; Ringenbach, J. C. The southernmost margin of the Tethys realm during the Mesozoic and Cenozoic: Initial geometry and timing of the inversion processes (PDF). Tectonics. 2011, 30 (3) [16 July 2016]. doi:10.1029/2010TC002691.
- Golonka, J. Phanerozoic paleoenvironment and paleolithofacies maps: late Paleozoic. Geologia. 2007, 33 (2): 145–209 [26 June 2016].
- Gamkrelidze, I. P.; Shengelia, D. M. Pre-Alpine geodynamics of the Caucasus, suprasubduction regional metamorphism and granitoid magmatism (PDF). Bull. Georg. Natl. Acad. Sci. 2007, 175: 57–65 [8 July 2016].
- Hsü, K. J.; Bernoulli, D. Genesis of the Tethys and the Mediterranean (PDF). US Government Printing Office. 1978 [5 July 2016].
- Metcalfe, I. Pre-Cretaceous evolution of SE Asian terranes (PDF). Geological Society, London, Special Publications. 1996, 106 (1): 97–122 [17 July 2016]. doi:10.1144/gsl.sp.1996.106.01.09.
- Metcalfe, I. Permian tectonic framework and palaeogeography of SE Asia (PDF). Journal of Asian Earth Sciences. 2002, 20 (6): 551–566 [7 July 2016]. doi:10.1016/s1367-9120(02)00022-6.
- Neumayr, M. Über klimatische Zonen während der Jura- und Kreidezeit. Denkschriften der Akademie der Wissenschaften in Wien — Mathematisch-Naturwissenschaftliche Classe 47. Wien: Kaiserlich-Königlichen Hof- und Staatsdruckerei. 1883: 277–310 [5 July 2016]. OCLC 604278105 （德語）.
- Okay, A. I.; Şengör, A. M. C.; Görür, N. Kinematic history of the opening of the Black Sea and its effect on the surrounding regions (PDF). Geology. 1994, 22 (3): 267–270 [20 July 2016]. doi:10.1130/0091-7613(1994)022<0267:khotoo>2.3.co;2.
- Richards, J. P. Tectonic, magmatic, and metallogenic evolution of the Tethyan orogen: From subduction to collision. Ore Geology Reviews. 2015, 70: 323–345 [18 July 2016]. doi:10.1016/j.oregeorev.2014.11.009.
- Scotese, C. R.; McKerrow, W. S. Revised world maps and introduction (PDF). Geological Society, London, Memoirs. 1990, 12 (1): 1–21 [25 June 2016]. doi:10.1144/gsl.mem.1990.012.01.01.
- Şengör, A. M. C. The Cimmeride orogenic system and the tectonics of Eurasia. Geological Society of America Special Papers. 1984, 195: 1–74. ISBN 9780813721958. doi:10.1130/SPE195-p1.
- Şengör, A. M. C. Tectonics of the Tethysides: orogenic collage development in a collisional setting. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 1987, 15: 213–244 [25 June 2016]. doi:10.1146/annurev.ea.15.050187.001241.
- Şengör, A. M. C.; Altıner, D.; Cin, A.; Ustaömer, T.; Hsü, K. J. Origin and assembly of the Tethyside orogenic collage at the expense of Gondwana Land (PDF). Geological Society, London, Special Publications. 1988, 37 (1): 119–181 [26 June 2016]. doi:10.1144/gsl.sp.1988.037.01.09.
- Şengör, A. M. C.; Yilmaz, Y. Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach (PDF). Tectonophysics. 1981, 75 (3): 181–241 [21 July 2016]. doi:10.1016/0040-1951(81)90275-4.
- Stampfli, G. M. Tethyan oceans (PDF). Geological Society, London, Special Publications. 2000, 173 (1): 1–23 [26 June 2016]. doi:10.1144/gsl.sp.2000.173.01.01.
- Stampfli, G. M.; Borel, G. D. A plate tectonic model for the Paleozoic and Mesozoic constrained by dynamic plate boundaries and restored synthetic oceanic isochrons (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 2002, 196 (1): 17–33 [3 July 2016]. doi:10.1016/S0012-821X(01)00588-X. （原始內容 (PDF)存檔於2016-08-17）.
- Stampfli, G. M.; Mosar, J.; Favre, P.; Pillevuit, A.; Vannay, J. C. Permo-Mesozoic evolution of the western Tethys realm: The Neo-Tethys east Mediterranean basin connection. Ziegler, P. A.; Cavalza, W.; Robertson, A. H. F.; Crasquin-Soleau, S. (編). Peri-Tethys Memoir 6: Peri-Tethyan Rift/Wrench Basins and Passive Margins. Mémoires du Muséum national d'histoire naturelle 186. 2001: 51–108 [16 July 2016]. ISBN 2-85653-528-3.
- Stöcklin, J. Possible Ancient Continental Margins in Iran. Burk, C. A.; Drake, C. L. (編). The geology of continental margins. Springer Berlin Heidelberg. 1974: 873–887 [26 June 2016].
- Suess, E. Are ocean depths permanent?. Natural Science: A Monthly Review of Scientific Progress 2. London. 1893: 180–187 [18 October 2015].
- Suess, E. Der Antlitz der Erde 3 (2). Wien F. Tempsky. 1901 [26 June 2016] （德語）.
- Zhao, J.; Huang, B.; Yan, Y.; Zhang, D. Late Triassic paleomagnetic result from the Baoshan Terrane, West Yunnan of China: Implication for orientation of the East Paleotethys suture zone and timing of the Sibumasu-Indochina collision. Journal of Asian Earth Sciences. 2015, 111: 350–364 [23 July 2016]. doi:10.1016/j.jseaes.2015.06.033.
- PALEOMAP項目 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
