Родиния: Древний суперконтинент и его реконструкции.

Введение

Гипотетический неопротерозойский суперконтинент, род металлических бабочек

Родиния (от русского *родина*, означающего «родина, место рождения») был мезопротерозойским и неопротерозойским суперконтинентом, образовавшимся 1,26–0,90 миллиарда лет назад (млрд лет) и распавшимся 750–633 миллиона лет назад (млн лет). Вероятно, первыми о существовании предкамбрийского суперконтинента упомянули [исследователи], назвав его «Пангея I». Родиния сформировалась около 1,23 млрд лет назад в результате аккреции и столкновения фрагментов, образовавшихся при распаде более древнего суперконтинента Колумбия, собранного в результате глобальных столкновений 2,0–1,8 млрд лет назад. В неопротерозое Родиния распалась, а её континентальные фрагменты вновь собрались, образовав Паннотию 633–573 млн лет назад. В отличие от Паннотии, о конфигурации и геодинамической истории Родинии известно немного. Палеомагнитные данные дают некоторые сведения о палеошироте отдельных участков земной коры, но не о долготе, которую геологи восстанавливают, сравнивая схожие геологические образования, часто ныне широко разбросанные. Экстремальное похолодание глобального климата около 717–635 млн лет назад (так называемая «Земля-снежок» криогенского периода) и быстрая эволюция примитивной жизни в последующие эдиакарский и кембрийский периоды, предположительно, были вызваны распадом Родинии или замедлением тектонических процессов. Примерами служат орогения Гренвилля в Северной Америке и далсландская орогения в Европе. С тех пор было предложено множество альтернативных реконструкций конфигурации кратонов этого суперконтинента. Большинство из них основаны на корреляции орогенов на разных кратонах. Хотя конфигурация основных кратонов Родинии в настоящее время достаточно хорошо известна, современные реконструкции все еще различаются в деталях. Геологи стремятся уменьшить неопределенность, собирая геологические и палеомагнитные данные. Большинство реконструкций показывают, что ядро Родинии образовано Североамериканским кратоном (впоследствии палеоконтинент Лорантия), окруженным на юго-востоке Восточно-Европейским кратоном (впоследствии палеоконтинент Балтика), Амазонским и Западноафриканским кратонами; на юге – кратонами Рио-де-ла-Плата и Сан-Франсиску; на юго-западе – кратонами Конго и Калахари; а на северо-востоке – Австралией, Индией и восточной Антарктидой. Положение Сибири и Северного и Южного Китая к северу от Североамериканского кратона сильно варьируется в зависимости от реконструкции:

Конфигурация SWEAT (кратон Юго-Западной части США – Восточная Антарктида): Антарктида находится к юго-западу от Лаурентии, а Австралия – к северу от Антарктиды. Конфигурация AUSWUS (Австралия – запад США): Австралия находится к западу от Лаурентии. Конфигурация AUSMEX (Австралия – Мексика): Австралия находится на месте современной Мексики относительно Лаурентии. Модель «недостающего звена», помещающая Южный Китай между Австралией и западным побережьем Лаурентии. Предложена пересмотренная модель «недостающего звена», в которой Таримский блок выступает в качестве расширенного или альтернативного недостающего звена между Австралией и Лаурентией. Сибирь примыкала к западу США (через супергруппу пояса), как и ранее предполагалось. Считается, что Родиния образовалась между 1,3 и 1,23 млрд лет назад и вновь распалась до 750 млн лет назад. Родинию окружал суперокеан Мировия. По мнению Дж. Д. А. Пайпера, Родиния – одна из двух моделей конфигурации и истории континентальной коры в позднем докембрии. Другая – Палеопангея, собственная концепция Пайпера. Пайпер предлагает альтернативную гипотезу для этой и предыдущих эпох. Эта идея отвергает существование Родинии как временного суперконтинента, подвергавшегося прогрессирующему распаду в позднем протерозое, и утверждает, что в это и более ранние времена доминировал единый, устойчивый суперконтинент «Палеопангея». В качестве доказательства он приводит наблюдение, что палеомагнитные полюса из континентальной коры, относящиеся к этому времени, соответствуют единому пути между 825 и 633 млн лет назад, а затем – почти статичному положению между 750 и 633 млн лет назад. Это решение предполагает, что распад был ограничен эдиакарским периодом и вызвал резкие изменения окружающей среды, характеризовавшие переход между докембрием и фанерозоем. Однако эта теория подверглась широкой критике, поскольку были указаны неверные применения палеомагнитных данных.

Rodinia (from the Russian родина, rodina, meaning "motherland, birthplace") was a Mesoproterozoic and Neoproterozoic supercontinent that assembled 1.26–0.90 billion years ago (Ga) and broke up 750–633 million years ago (Ma). were probably the first to recognise a Precambrian supercontinent, which they named "Pangaea I." Rodinia formed at c. 1.23 Ga by accretion and collision of fragments produced by breakup of an older supercontinent, Columbia, assembled by global scale 2.0–1.8 Ga collisional events. Rodinia broke up in the Neoproterozoic with its continental fragments reassembled to form Pannotia 633–573 Ma. In contrast with Pannotia, little is known about the configuration and geodynamic history of Rodinia. Paleomagnetic evidence provides some clues to the paleolatitude of individual pieces of the Earth's crust but not to their longitude, which geologists have pieced together by comparing similar geologic features, often now widely dispersed. The extreme cooling of the global climate around 717–635 Ma (the so called Snowball Earth of the Cryogenian period) and the rapid evolution of primitive life during the subsequent Ediacaran and Cambrian periods are thought to have been triggered by the breaking up of Rodinia or to a slowing down of tectonic processes. Examples are the Grenville orogeny in North America and the Dalslandian orogeny in Europe. Since then, many alternative reconstructions have been proposed for the configuration of the cratons in this supercontinent. Most of these reconstructions are based on the correlation of the orogens on different cratons. Though the configuration of the core cratons in Rodinia is now reasonably well known, recent reconstructions still differ in many details. Geologists try to decrease the uncertainties by collecting geological and paleomagnetical data. Most reconstructions show Rodinia's core formed by the North American Craton (the later paleocontinent of Laurentia), surrounded in the southeast with the East European Craton (the later paleocontinent of Baltica), the Amazonian Craton and the West African Craton; in the south with the Río de la Plata and São Francisco cratons; in the southwest with the Congo and Kalahari cratons; and in the northeast with Australia, India and eastern Antarctica. The positions of Siberia and North and South China north of the North American craton differ strongly depending on the reconstruction:
SWEAT Configuration (Southwest US East Antarctica craton): Antarctica is southwest of Laurentia, and Australia is north of Antarctica. AUSWUS Configuration (Australia western US): Australia is west of Laurentia. AUSMEX Configuration (Australia Mexico): Australia is at the location of current day Mexico relative to Laurentia. The "Missing link" model by which has South China between Australia and the west coast of Laurentia. A revised "Missing link" model is proposed in which Tarim Block serves as an extended or alternative missing link between Australia and Laurentia. Siberia attached to the western US (via the Belt Supergroup), as in onwards. Rodinia is considered to have formed between 1.3 and 1.23 Ga and broke up again before 750 Ma. Rodinia was surrounded by the superocean Mirovia. According to J. D. A. Piper, Rodinia is one of two models for the configuration and history of the continental crust in the latter part of Precambrian times. The other is Paleopangea, Piper's own concept. Piper proposes an alternative hypothesis for this era and the previous ones. This idea rejects that Rodinia ever existed as a transient supercontinent subject to progressive break up in the late Proterozoic and instead that this time and earlier times were dominated by a single, persistent "Paleopangaea" supercontinent. As evidence, he suggests an observation that the palaeomagnetic poles from the continental crust assigned to this time conform to a single path between 825 and 633 Ma and latterly to a near static position between 750 and 633 Ma. This latter solution predicts that break up was confined to the Ediacaran period and produced the dramatic environmental changes that characterised the transition between the Precambrian and Phanerozoic. However, this theory has been widely criticized, as incorrect applications of paleomagnetic data have been pointed out.

Влияние на палеоклимат и жизнь

В отличие от более поздних суперконтинентов, Родиния, вероятно, была полностью лишена жизни. Родиния существовала до того, как сложные организмы вышли на сушу. Анализ осадочных пород указывает на то, что формирование Родинии произошло в период, когда озоновый слой был менее развит, чем сегодня. Ультрафиолетовое излучение препятствовало заселению внутренних областей континента организмами. Тем не менее, её существование оказало значительное влияние на морскую жизнь того времени. В криогений Земля переживала масштабные оледенения, а температуры были по крайней мере такими же низкими, как и сейчас. Значительные территории Родинии могли быть покрыты ледниками или южной полярной ледяной шапкой. Низкие температуры могли усиливаться на ранних стадиях разлома континента. Геотермальный нагрев достигает максимума в коре, готовящейся к разрыву; поскольку более теплые породы менее плотные, горные породы коры поднимаются относительно окружающих. Это поднятие создает области с большей высотой, где воздух холоднее и лёд менее подвержен таянию при сезонных изменениях, что может объяснять свидетельства обильных оледенений в эдиакарском периоде. Усиление вулканической активности также привнесло в морскую среду биологически активные питательные вещества, которые могли сыграть важную роль в развитии самых ранних животных.