如今的印度半島和馬達加斯加島在恐龍時代是否曾共同構成一個大陸?
之前問過一個恐龍時代的問題,最佳答案中提供了恐龍時代的大陸分布圖。於是注意到當時的印度與非洲大陸距離非常近,幾乎就在現在馬達加斯加的位置。請問那個時候的馬達加斯加和印度是同一塊大陸嗎?還是後來從非洲分出來的?
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這個問題涉及到兩個子問題。第一,馬達加斯加和印度在一起是什麼時代?第二,恐龍時代具體指的是什麼時代? 第二個問題我不太懂,因為恐龍時代包括初期,繁盛期,末期,恐龍在演化過程中各科屬也在不斷進化和消亡,恐龍時代作為一個模糊的概念,不是那麼好理解,我暫且認為就是指中生代好了。
那麼,回到第一個問題,馬達加斯加和印度在一起是什麼時代?
馬達加斯加和印度開始在一起的時代往前追溯不明,但可以肯定自二疊紀末期(~2.5億年前)盤古大陸(Pangea)一統天下時,他們就是一起的。也許他們很早就在一起了,但是這時候才在微博上發了一張「我們」的照片。那我們就過往不究吧。然後過了大約1.6億年(~8800萬年前),兩人因為感情不和(Marion hot spot催化),日子過不下去了,好聚好散。
所以,在中生代的大部分時間裡馬達加斯加和印度是在一起的。(1.85億年的中生代,有1.6億年時間在一起。所以,你現在去馬達加斯加還能聞到咖喱味呢~ 騙你的,但是能找到古生物和地球化學的證據)
下面開始講故事加爆圖,明天更新。
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2015.8.15更新
故事從二疊紀末(約2.5億年前)說起,那時的整個世界只有一塊大陸,就是中國大陸。啊不,說錯了(怎麼說到互聯網去了),是盤古(Pangea)大陸。如下面兩圖所示,關於盤古大陸的形狀,一直存在著部分爭議,特別是澳洲的位置。
古人說得好,不要在意這些細節,管它是超級英雄聯盟還是復仇者聯盟,反正大家都是統一戰線的就好了嘛。仔細看上兩幅圖,在印度(India)和非洲(Africa)之間,都夾著一小條陸塊,那就是馬達加斯加。總的來說,就是這時候,一大家子其樂融融~
然而好景不長,大約1.7億年前,盤古大陸開始裂解。(都8000萬年了,還說不長!好吧,其實也蠻長的)
裂解過程如下,先放高清無碼圖:(圖片來源:http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/globaltext2.html 版權為Ron Blakey, Colorado Plateau Geosystems, Arizona USA。這些圖片只能作為教學用途,謝絕轉載,禁止用作其他任何用途!!)
1) 2.4億年前,盤古大陸一統全球。
2)2.2億年前,仍然一統全球。
3)2億年前,繼續一統全球。(請注意淺藍色區域為大陸架,天冷結冰時,動物仍然可以在大陸之間遷徙。所以大陸仍然是相通的)
4)1.7億年前,注意了!我要變形了!左圖中間出現深藍色裂縫,代表洋殼生成,北美洲與南美洲-非洲之間逐漸分離。歐亞大陸與北美大陸也漸行漸遠。
5)1.5億年前,北半球的大陸分崩離析,南半球的大陸蠢蠢欲動。看左圖的最下方和右圖的左下角,出現了一灣淺淺的海峽。印度板塊與南極洲板塊一起私奔了,而非洲板塊還在與南美洲板塊糾纏不休。
6)1.2億年前,印度板塊(或者叫做印度洋板塊)獨立了。看右圖左下角,印度板塊與南極洲板塊分離,攜帶著馬達加斯加向北飛奔。請注意一點,題主問道:馬達加斯加和印度是否曾共同構成一個大陸?這個問題用詞並不準確,印度與馬達加斯加在一起面積太小,並不能稱之為大陸。地質學術語應該叫做板塊(plate)或者地塊(block)。所以,這個時期,它們共同組成了一個板塊。其陸殼與洋殼之間為被動大陸型邊緣,沒有活動邊界。因此印度次大陸並不獨立成為板塊,而是與周邊洋殼合在一起成為一個板塊,印度洋板塊,如右圖中紅線所示(只是大致圈了一下,不能保證具體位置的對錯)。
7)1.05億年前,性格不合,矛盾初現。右圖左下角顯示印度板塊和馬達加斯加之間出現細小的裂痕。肯定是「不小心」清空了某寶購物車,或者「不小心」賣掉了LOL所有裝備。。。
8)9000萬年前,正式辦手續分離。(根據40Ar/39Ar測得的火山岩年齡,具體時間為8800萬年前)好聚好散吧。其分手催化因素之一,Marion地幔柱熱點(Marion hot spot)在此圖上並未顯示。後面解釋證據的時候再補充。
9)6500萬年前,恐龍時代終結,兩位主人公也越離越遠。
10)5000萬年前,各大洲漸趨成型,印度以極高的速度向歐亞大陸衝撞過去,投入亞洲大家庭的懷抱。
11)3500萬年前,馬達加斯加已經移動到今天的位置上。顯然,小馬達也不怎麼喜歡黑非洲,還是保持一定距離。印度與歐亞板塊之間的硬碰硬正式開始,青藏高原隨後快速隆升。
12)2000萬年前,與現今格局基本一致。細節略有差別,比如印度尼西亞,馬來西亞,裏海,波斯灣等。
13)現在。終於,地球成了現在這個鬼樣子。(祈求千萬不要有人問中國是哪些陸塊拼成的,因為那是一門48學時的課程,叫做《中國區域大地構造學》或者《中國地質學》。4、5頁紙連個梗概都說不清,如果看到此類問題,我肯定上去把題主踩死)
好了,故事講得差不多了,然後開始講證據,分為古生物和岩石地球化學兩部分。古生物我只能說個大概,地球化學的部分我會盡量詳細點說。
古生物證據1:
象鳥(隆鳥,elephant bird)
鴕鳥的近親,為馬達加斯加獨有物種,於18世紀之前已經絕滅。成年時可達3m高,500公斤重,生個蛋有34cm長,也就是跟你現在用的筆記本一樣大!基因和化石的證據證實這傢伙於1.5-1.2億年前跑到了馬達加斯加,那時候澳洲,南極洲,印度,馬達加斯加還連在一起。當印度和馬達加斯加分離後,象鳥在島上生存了下來,而在印度只有鴕鳥生存了下來。
古生物證據2:
旋花樹科(Sarcolaenaceae),又名苞杯花科或肉被花科,共有9屬約60種。為常綠喬木或灌木,都是生長在非洲馬達加斯加島的特有物種。
亞洲龍腦香(Asian dipterocarp)包括13屬470種,主要都是生長在熱帶雨林中的喬木,一般可以長到40-70米高,最高的可以達到85米。廣泛分布在亞洲南部。
旋花樹科(Sarcolaenaceae)和亞洲龍腦香(Asian dipterocarp)雖遠隔重洋,但擁有共同的外生菌根屬祖先(ectomycorrhizal)。
參考文獻:Ducousso, M., Béna, G., Bourgeois, C., Buyck, B., Eyssartier, G.,
Vincelette, M., ... Prin, Y. (2004). The last common ancestor of
Sarcolaenaceae and Asian dipterocarp trees was ectomycorrhizal before the
India–Madagascar separation, about 88 million years ago. Molecular Ecology,
13(1), 231-236.
古生物證據3:據說印度和馬達加斯加發現了很多共有的恐龍物種,與非洲和亞洲的恐龍物種都不相同。但是網頁上的具體內容我沒有看明白(出現了很多在7000-6500萬年之間的物種,不知道是為什麼),所以就沒有搬過來了。
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2015.8.15
繼續更新。
岩石地球化學證據:
1995年,Michael Storey發現在馬達加斯加島上出露有溢流玄武岩(Flood basalt,基性火山岩的一種,稍後會進一步解釋),於是採集了標本進行了40Ar/39Ar法測年,得出的結果為8800萬年。他把這一發現發表在了Science雜誌上,並認為這些溢流玄武岩其實是一個大的溢流玄武岩省的一部分。而這個大的溢流玄武岩省是由Marion地幔柱熱點(Marion hot spot)在地表噴發形成的。這個Marion地幔柱熱點在馬達加斯加與印度分離的過程中也起到了催化的作用。地幔柱熱點的位置如下圖所示。
到了2001年,Kanchan Pande 在大洋的另一邊,印度西海岸的St. Mary"s 群島上也發現了溢流玄武岩。他起初認為這是那個世界第一大的德干溢流玄武岩省的一部分,但是用40Ar/39Ar法測年後發現,其年齡為8500萬年。這與德干溢流玄武岩省6500萬年相差甚遠,而與馬達加斯加的溢流玄武岩8800萬年非常相近。
至此,整個證據鏈趨於完整,Marion地幔柱熱點噴出的溢流玄武岩省同時在馬達加斯加和印度都留下了證據。可以復原出馬達加斯加與印度分離的整個過程,如下圖。
圖中單位mya為一個百萬年,162mya就是1.62億年,以此類推。具體過程前面已經描述過,不再累述。
最後,講一講溢流玄武岩省(Flood basalt province)。這東西是世界上最可怕的地質災難,恐怕沒有什麼地質災難能與其相比。看下圖
生動的描述,叫作岩漿的海洋。因為是基性的玄武岩,其粘度比較低,流速非常快(想像一下倒鐵水的鏡頭)。當溢流玄武岩變成省(province)級的規模時,覆蓋範圍是不可想像的。德干溢流玄武岩省最大面積為150萬平方公里,相當於現在印度的一半面積,而後經由侵蝕作用,形成現在的大小。目前所能直接觀測的熔岩面積約為51.2萬平方公里。下圖中紫色部分為現今可以觀測到的熔岩面積,也稱為德干高原。
6600萬年前,一連串的火山爆發持續了近三萬年之久,其形成的玄武岩厚度超過2000米。這次火山爆發所噴出的氣體,似乎與全球暖化有關。有證據表明在著名的小猩猩撞擊事件之前的50萬年內,大氣溫度上升了8 oC。因此,火山爆發所噴出的氣體很可能就是白堊紀-第三紀大滅絕事件,也就是恐龍滅絕事件的原因之一。
兩千米厚的玄武岩,想像一下能把人類燙熟多少次。。。
所以,人類至今為止遇到的什麼火山地震海嘯隕石其實都算不得什麼真正的大規模災難。大自然要是真發起飆來,噴上幾百年玄武岩岩漿,鋪開個幾十萬平方公里的溢流玄武岩。。。哈哈哈哈~~~ 還好在我有生之年應該不會碰到,嘿嘿嘿嘿
更新完畢
這也漂得太快了吧,我猜馬達加斯加的狐猴暈船,就這麼來的
為啥會出現大規模火山爆發,是不是引力變化,還是小行星撞擊地球後導致地球轉速加快或者能量轉化為了內能
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