地球是由现在的六七个组成的大陆四五个海洋,这取决于你问谁。但情况并非总是如此。通过地质时期在美国,大陆在构造板块上“漂移”——这是地球板块的很大一部分地壳它们漂浮在加热的地幔塑料层上,周期性地相互碰撞并破裂。每隔一段时间(即每隔几亿年左右),就会出现这样的情况:大多数或所有大陆聚在一起,形成一个更大的大陆块,称为超大陆。过去著名的超级大陆包括劳亚古大陆,冈瓦纳(或冈瓦纳大陆),以及所有超级大陆之母泛古陆,从早期持续二叠纪(大约2.99亿年前)进入早期侏罗纪(大约2亿年前)。
但我们怎么知道盘古大陆真的存在呢?毕竟,人类在几十万年前才开始进化,所以没有人能亲眼目睹这种地貌的怪物。科学家们是如何“发现”盘古大陆和过去的其他超级大陆的?如今,他们可以研究地质记录,并使用放射性测年、地震调查和其他技术来绘制世界在地球历史上不同时期的地图。盘古大陆的存在最早是在1912年被提出的,但远早于这些工具的发明和现代板块构造理论的发展。
德国气象学家阿尔弗雷德韦格纳第一次提出了盘古大陆的概念(意思是“所有的土地”),以及第一个全面的理论大陆漂移他在1912年的一次会议上提出了地球大陆相对缓慢移动的观点,后来又写进了他的书中大陆和海洋的起源(1915)。就像他之前的一些科学家一样,比如19世纪的德国博物学家亚历山大·冯·洪堡,魏格纳对南美洲东部和非洲西部海岸线的相似性印象深刻,他想知道这些土地是否曾经连在一起。大约在1910年的某个时候,他开始考虑地球上现在的所有大陆是否在很久以前曾经形成一个大块或超大陆,然后分裂开来。韦格纳的陈述与当时的主流范式背道而驰,当时的主流范式认为,随着时间的推移,大部分大陆都沉没在海洋之下。
魏格纳指出,南美洲东部的轮廓、地貌(岩石和地貌)和气候带与非洲西南海岸相似。他还认为,某些植物和动物的化石出现在这两块大陆上——当它们活着的时候,这些生物不可能穿越目前分隔两块大陆的南大西洋的宽度。因此,从逻辑上讲,南美洲和非洲曾经是同一块大陆的一部分。魏格纳的结论是,大约2.5亿年前,南美洲和非洲(以及其他地区)可能通过陆桥彼此相连。他还认为盘古大陆贯穿了地球的大部分历史。魏格纳依靠的是奥地利地质学家的工作爱德华·休斯他(尽管他是下沉大陆存在的强烈支持者)首先提出了冈瓦纳大陆的概念——一个存在于6亿到1.8亿年前的超大陆,由今天的非洲、南美洲、澳大利亚、印度和南极洲组成。苏斯在印度发现的岩层,在年龄和组成方面与南半球各大洲的类似岩层相比都很好。魏格纳利用苏斯的研究来支持他自己的大陆漂移假说,并认为冈瓦纳大陆是盘古大陆的南半部。
尽管有这些地质和古生物的证据,魏格纳的大陆漂移理论并没有被科学界所接受,因为他对大陆运动背后驱动力的解释(他说这源于造成地球赤道隆起的拉力或月球的引力)被驳倒了。韦格纳死于1930年,那时他关于盘古大陆和大陆漂移的许多观点还没有得到证实。然而,其他科学家,如南非地质学家亚历山大·杜·托伊特,继续收集支持大陆漂移的证据。杜托伊特在他的书中提出了劳拉亚的概念——北半球的一个古老的超大陆,包括北美、欧洲和亚洲(印度半岛除外)我们流浪的大陆(1937)。
岩石和矿物的发展约会声纳和地球物理学最终证明韦格纳是正确的。北美东部、西欧和非洲西北部的岩层后来被发现有一个共同的起源,它们在时间上与冈瓦纳大陆的存在重叠。总之,这些发现支持了盘古大陆的存在。此外,在20世纪,支持大陆漂移的证据越来越多,到20世纪60年代,科学家描述了一种似乎可以解释大陆运动的机制,这被纳入了现代板块构造理论。这一机制就是地幔对流过程——从地球内部加热的地幔上升到地表,将构造板块向相反的方向分开。尽管所谓的传播中心(以上升为特征的海底分叉板块之间的线性边界岩浆)已经被证明存在,但至今仍无法解释地幔对流是如何工作的。
现代地质学已经证明盘古大陆确实存在。然而,与魏格纳的想法相反,地质学家注意到,其他类似盘古大陆的超级大陆可能在盘古大陆之前,包括罗迪尼亚(大约10亿年前)和潘诺西亚(大约6亿年前)。今天,地球的构造板块继续移动,它们的运动慢慢地将大陆再次聚集在一起。在接下来的2.5亿年内,非洲和美洲将与欧亚大陆合并,形成一个接近泛大陆比例的超大陆。世界大陆板块这样断断续续的组合被称为超大陆旋回,或者为了纪念韦格纳,被称为韦格纳旋回。