Cykl Wilsona - Wilson Cycle

Fazy ​​cyklu Wilsona: Od pozycji godziny dziesiątej zgodnie z ruchem wskazówek zegara: (10) początkowe rozszerzenie przed dryfem, (12) faza ryftu do dryfu, początkowe otwarcie basenu oceanicznego, (2 i 4) rozprzestrzenianie się dna morskiego, poszerzenie basen, (6) subdukcja litosfery oceanicznej, zamknięcie basenu, (8) kolizja kontynent-kontynent

Wilson cykl jest modelem, który opisuje otwieranie i zamykanie basenów morskich i Subduction i rozbieżność płyty tektoniczne podczas montażu i demontażu Superkontynent . Klasycznym przykładem cyklu Wilsona jest otwieranie i zamykanie Oceanu Atlantyckiego . Sugerowano, że cykle Wilsona na Ziemi rozpoczęły się około 3 Ga w archaicznym eonie . Model cyklu Wilsona był kluczowym osiągnięciem w teorii płyt tektonicznych podczas rewolucji płyt tektonicznych .

Historia

Model został nazwany na cześć Johna Tuzo Wilsona , w uznaniu jego kultowej obserwacji, że dzisiejszy Ocean Atlantycki pojawia się wzdłuż dawnej strefy szwów i jego rozwoju w klasycznym artykule z 1968 roku, który później został nazwany „cyklem Wilsona” w 1975 roku przez Kevina CA Burke , kolega i przyjaciel Wilsona.

Teoria

Teoria cyklu Wilsona opiera się na idei trwającego cyklu zamykania się oceanu, zderzenia kontynentów i tworzenia nowego oceanu w dawnej strefie szwu . Cykl Wilsona można opisać w sześciu fazach ruchu płyt tektonicznych: oderwanie się kontynentu ( ryft kontynentalny ), powstanie młodego oceanu na dnie morskim, powstawanie basenów oceanicznych podczas dryfu kontynentalnego, inicjacja subdukcji , zamknięcie basenów oceanicznych z powodu do subdukcji litosfery oceanicznej i wreszcie zderzenia dwóch kontynentów i zamknięcia basenów oceanicznych. Pierwsze trzy etapy (Zarodkowy, Młody, Dojrzały) opisują poszerzanie się oceanu, a ostatnie trzy etapy (Zanikający, Śmiertelny i Reliktowa Blizna/Geosuture) opisują zamykanie się oceanu i powstawanie pasm górskich, takich jak Himalaje .

W XXI wieku spostrzeżenia z obrazowania sejsmicznego i innych technik doprowadziły do ​​aktualizacji Cyklu Wilsona, w celu uwzględnienia relacji między aktywacją szczelin i pióropuszy płaszcza . Ryftowanie wywołane pióropuszem i upwelling płaszcza wywołany przez ryftowanie może wyjaśniać wysoką korelację wieku dużych prowincji magmowych z wiekiem rozpadu tych brzegów.

Przykład Oceanu Atlantyckiego

Przedstawienie cyklu Wilsona w akcji. Jak pokazano, kontynenty oddalają się i łączą w sposób cykliczny. Wykazano, że Ocean Atlantycki powstał z oddzielenia Pangei. Poprzedził ją jednak Ocean Iapetus .

Studium przypadku cyklu Wilsona można zobaczyć wraz z rozwojem Oceanu Atlantyckiego. Różne części współczesnego Oceanu Atlantyckiego otwierały się w różnym czasie w okresie od mezozoiku do kenozoiku po cyklu Wilsona. Rozprzestrzenianie się dna morskiego w środkowym Oceanie Atlantyckim nastąpiło prawdopodobnie około 134-126 mln lat temu na panafrykańskich szwach orogenicznych i reicznych . Rozprzestrzenianie się dna południowego Oceanu Atlantyckiego rozpoczęło się wzdłuż kratonu Kongo-Sao Francisco około 112 milionów lat temu. Po wybuchach północnoatlantyckich prowincji magmowych około 55 milionów lat temu, pasywne brzegi północnego Atlantyku rozerwały się do obecnego stanu.

W przypadku Oceanu Atlantyckiego brzegi płyt Wilsona można ogólnie opisać jako posiadające następujące atrybuty:

  1. Dawne strefy kolizyjne, młode i stare szwy to miejsca, w których najłatwiej może nastąpić rozpad kontynentu;
  2. Wady transferu oceanicznego, które mogą reaktywować młode i stare szwy;
  3. Duże prowincje magmowe , które nie zawsze prowadzą do rozpadu kontynentu.

W odróżnieniu od procesu formowania się superkontynentu

Cykl Wilsona to nie to samo, co cykl superkontynentalny , który jest rozpadem jednego superkontynentu i rozwojem drugiego i odbywa się w skali globalnej. Cykl Wilsona rzadko synchronizuje się z czasem cyklu superkontynentalnego. Jednak zarówno cykle superkontynentalne, jak i cykle Wilsona były zaangażowane w tworzenie Pangei i Rodinii .

Bibliografia

  1. ^ Shirey, Steven B.; Richardson, Stephen H. (2011). „Rozpoczęcie cyklu Wilsona w 3 Ga, pokazane przez diamenty z płaszcza subkontynentalnego” . Nauka . 333 (6041): 434-436. doi : 10.1126/science.1206275 . ISSN  0036-8075 . PMID  21778395 .
  2. ^ Wilson J. Tuzo (1966). „Czy Atlantyk został zamknięty, a następnie ponownie otwarty?” . Natura . 211 (5050): 676-681. doi : 10.1038/211676a0 . ISSN  0028-0836 .
  3. ^ B Wilson, J. Tuzo (1968). „Statyczna lub mobilna Ziemia: Obecna rewolucja naukowa” . Materiały Amerykańskiego Towarzystwa Filozoficznego . 112 (5): 309–320. ISSN  0003-049X .
  4. ^ B c Wilson RW; Houseman, GA; Buiter, SJH; McCaffrey, KJW; Doré AG (2019). „Pięćdziesiąt lat koncepcji cyklu Wilsona w tektoniki płyt: przegląd”. Towarzystwo Geologiczne, Londyn, Wydawnictwa Specjalne. DOI: https://doi.org/10.1144/SP470-2019-58 .
  5. ^ Rogers, John JW; Santosh, M. (2004), "Montaż i rozproszenie superkontynentów" , Kontynenty i superkontynenty , Oxford University Press, ISBN 978-0-19-516589-0