南极洲,这个被冰雪覆盖、以极端气候和独特生物种群著称的世界第五大陆,其身世远比其冷酷的外表更为复杂。长久以来,人们认为南极洲一直是地球上孤立的存在,但科学探索揭示了一个截然不同的过去——它曾是超级大陆冈瓦纳的一部分。
为了解开南极洲何时成为独立大陆的谜团,科学家们必须深入探究其地质历史。南极洲的地貌多样,从雄伟的山脉到辽阔的平原,这些自然景观如同历史的见证者,默默讲述着大陆的变迁。然而,南极洲的大部分地质故事仍隐藏在厚达数千米的冰盖之下,使得研究变得异常艰难。
尽管如此,科学家们还是从南极洲有限的岩石样本中寻找线索。横贯南极山脉,这座平均高度超过4500米、长度达到3500千米的巨大山脉,是科学家们研究的重点。它不仅是南极洲的地理分界线,更是地质历史的见证。横贯南极山脉将南极洲分为东西两部分,东部是一个古老稳定的克拉通,而西部则较为年轻,主要由火山岩构成。
根据科学家的研究,南极洲东部克拉通的地质历史可追溯至30多亿年前。相比之下,西部火山岩的形成则与冈瓦纳大陆的分裂密切相关。在大约2亿年至1.45亿年前,冈瓦纳大陆开始分裂,频繁的火山活动形成了如今南极洲西部的火山岩。冈瓦纳大陆曾覆盖了现代非洲、印度、阿拉伯半岛、南美洲、澳大利亚以及南极洲的大部分地区,其分裂过程逐渐形成了现今的大陆格局。
科学家通过对比南极洲东部与南非的玄武岩发现,两者质地相同,产自同一个火山区。这些玄武岩的辐射定年结果表明,它们大约在1.8亿年前开始形成,标志着南极洲和非洲在侏罗纪时期开始分离。然而,此时的南极洲并未完全孤立,它与南美洲和澳大利亚仍保持着联系。
在1.45亿年前至6600万年前的白垩纪时期,南极洲位于温暖的温带地区,气候湿润,植被茂盛,是生命的摇篮。同时,它还充当了动物迁徙的重要通道。化石证据表明,起源于北美洲的有袋类动物,曾通过南极洲迁徙到南美洲,并最终到达澳大利亚。
那么,南极洲究竟何时彻底失去了与南美洲和澳大利亚的陆地联系,成为一片孤立的大陆呢?科学家们的答案并不一致。这取决于人们对“陆地分裂”的定义。一种观点认为,当海水首次进入两个相邻大陆之间时,即使陆地生物仍能往返,也标志着大陆的分裂。而另一种观点则认为,只有当大陆间的海洋变得深邃宽广,陆地生物无法跨越时,才算是真正的分裂。不过,根据最近的科学研究,大约在3400万年前,南极洲与南美洲之间的德雷克海峡以及南极洲与澳大利亚之间的塔斯曼海彻底打开,这也标志着南极洲正式成为孤立的大陆。
随着冈瓦纳大陆的最后一次分裂,澳大利亚向北移动,而南极洲则开始向南漂移。德雷克海峡和塔斯曼海的逐渐扩张,使得冷水环绕南极洲流动,将南极大陆与温暖的洋流隔离开来。最终,在地球的最南端,南极洲变成了一片孤独的冻土,成为了一个与世隔绝的冰雪世界。