Hur jordens sista superkontinent splittrades för att skapa den värld vi ser idag
Pangaea var jordens senaste superkontinent – en enorm sammanslagning av alla större landmassor.
Innan Pangaea började splittras var det som vi idag känner till som Nova Scotia knutet till vad som verkar vara en osannolik granne: Marocko. Newfoundland var knutet till Irland och Portugal.
För cirka 250 miljoner år sedan var Pangée fortfarande sammanfogat och skulle ännu inte slitas sönder av de geologiska krafter som formade kontinenterna så som vi känner dem i dag.
I många år har geologer funderat på hur alla bitar ursprungligen passade ihop, varför de gick isär på det sätt som de gjorde och hur de till slut hamnade utspridda över hela jordklotet.
Som biträdande professor i strukturgeologi forskar jag om plattektonik – särskilt hur och varför kontinenterna bryts sönder – och de tillhörande magmatiska bergarterna, naturresurserna och farorna.
Pusselbitar
Vi vet att Nova Scotia och Marocko en gång i tiden satt ihop eftersom deras kustområden – eller marginaler – stämmer perfekt överens. Vi kan också spåra deras väg utifrån strukturen på den havsbotten som nu skiljer dem åt.
I dag har vi kommit mycket närmare förståelsen av kontinenternas förskjutning, inklusive landmassornas förflyttning, men det finns fortfarande mycket att lära.
Vetenskapen om exakt varför de hamnade 5 000 kilometer från varandra – och hur andra delar av det kontinentala pusslet drogs isär på det sätt som de gjorde – har varit föremål för omfattande forskning och debatt.
Ett läger anser att kontinenterna drogs isär av rörelsen av tektoniska plattor som drevs av krafter på annat håll. Den andra gruppen tror att varmt material från djupare under jord trängde sig upp och sköt kontinenterna isär.
Oavsett om den ena eller den andra teorin eller en kombination av båda är riktig, så är en sak säker: vad som än hände, så hände det inte snabbt!
Plattentektonik är en pågående historia som utvecklas med bara några millimeter varje år. Förändringarna har summerats under eoner och placerat oss där vi är i dag – fortfarande på drift, om än nästan omärkligt.
Nordatlanten
Ett område som är särskilt intensivt studerat och som är ett kvardröjande mysterium är Nordatlanten – det område som avgränsas av Grönland, östra Kanada och Västeuropa – där de sista stadierna av Pangaeas upplösning utspelades.
Kuriöst nog är det kanske den region som gav upphov till en stor del av den geovetenskap som framgångsrikt skulle tillämpas för att förstå kontinentalsammansättningen i andra delar av världen.
När Nordatlanten började öppna sig började kontinenten att separeras längs Grönlands västra sida. Den slutade sedan och fortsatte istället att öppna sig mellan östra Grönland och Europa. Varför?
För att lösa denna och relaterade frågor samlade två kollegor och jag ett 30-tal forskare från många olika områden inom geovetenskapen i arbetsgruppen för Nordatlanten.
Vår forskargrupp består av geofysiker (som tillämpar fysik för att förstå processer på jorden), geokemister (som tillämpar kemi för att förstå sammansättningen av de material som jorden består av) och många andra som studerar jordens struktur och utveckling.
Hittills har arbetsgruppen för Nordatlanten hållit ett antal workshops och publicerat en rad artiklar som föreslår en ny modell för att besvara några av de länge obesvarade frågorna om vad som hände i Nordatlanten.
Strukturellt arv
Vår arbetsgrupp för Nordatlanten kunde sammanföra många olika typer av data och angripa problemet från flera olika synvinklar. Vi drog slutsatsen att de flesta viktiga geologiska händelser var starkt påverkade av tidigare aktivitet – en process som kallas ”arv”.
Under hela jordens historia har de kontinentala landmassorna flera gånger kommit samman för att därefter slitas isär.
Den här processen med sammanslagning och efterföljande utspridning kallas för en ”superkontinentcykel”. Dessa tidigare händelser lämnade efter sig ärr och svaghetslinjer.
När Pangaea återigen utsattes för påfrestningar slets det upp längs dessa äldre strukturer. Även om denna process föreslogs i början av den plattektoniska teorin, är det först nu som det står klart hur viktig och långtgående den är.
I den största skalan började rivningen som bildade Nordatlanten först väster om Grönland. Där stötte den på urgamla bergsbälten som inte ville brytas isär.
Det fanns mindre motstånd öster om Grönland, som öppnade sig som en dragkedja och så småningom tog upp all breddning för att bilda Nordatlanten.
Det fanns dessutom rester från dessa tidigare plattektoniska cykler djupt nere i jordens mantel, som var känsliga för smältning, vilket förklarar en stor del av de utbredda smälta bergarter som följde med uppbrottet.
Och i mindre skala verkar det som om de kolvätebärande bassänger som lämnats kvar på kontinentalmarginalerna också påverkades av tidigare händelser.
Mycket av det vi vet om detta samlades in i sökandet efter olja och gas. Vår mest detaljerade kunskap kommer från kustområden som ligger närmast de marknader där dessa råvaror bearbetas och säljs, och det mesta av den har erhållits sedan 1960-talet, med hjälp av efterkrigstidens teknik för att skanna havets botten.
De här ekonomiska faktorerna innebär att vår kunskap om underjorden drastiskt minskar bortom Newfoundland.
Närför finns det mycket att utforska och förstå, där svaren på det återstående mysteriet om hur vi kom hit ligger flera kilometer under vågorna.
Alexander Lewis Peace, biträdande professor (strukturgeologi), McMaster University.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs den ursprungliga artikeln.