全球古板块再造、岩相古地理及古环境图集
(图中线条和箭头指示各板块或陆块的运动轨迹;带十字的箭头指示各板块或陆块当时的方位,箭头方向指示各板块或陆块现今的正北方位)
泛大陆的形成是全球板块构造古生代末期的重大事件,涉及了全球构造格局的重大调整以及不同板块、陆块的大规模运动及其聚合过程。在筛选全球板块古地磁数据的基础上,这里恢复了不同板块的运行轨迹,展示它们聚合形成泛大陆的运动学轨迹。
南美洲板块中心位置在420~260Ma期间,由南纬50°左右向北运动到南纬10°左右的位置。西伯利亚板块中心位置在早志留世(440Ma)在北纬10°左右,之后一直向北运动,晚石炭世到早二叠世(300Ma)运动到北纬75°,之后向南运动,250Ma左右运动到北纬60°左右。波罗的板块中心位置在440~250Ma期间,由南纬50°左右向北运动到南纬10°左右。澳大利亚板块中心位置在380~260Ma期间,由南纬5°左右向南运动到南极附近。扬子陆块440~250Ma期间,一直在赤道附近运动,纬度变化较小。华北陆块体现为380~340Ma时由北纬15°左右向赤道运动,340~260Ma时又由赤道向北运动。上述板块运动轨迹表明,在泛大陆聚合过程中,南美洲板块、西伯利亚板块、波罗的板块、澳大利亚板块、塔里木、华北等板块古生代的运动轨迹具有顺时针旋转特征,多个板块呈漩涡式运动并聚合(泛大陆晚古生代聚合过程中不同板块和陆块运动轨迹示意图)。泛大陆聚合过程中,板块整体的汇聚中心在现今的中亚阿尔泰地区。
劳俄大陆和劳亚大陆在聚合过程中,不同板块的运动轨迹与自转轨迹(顺时针或逆时针转动)逐渐趋同一致,小板块相对大板块旋转,并且各板块自身旋转加速,最终碰撞聚合。它们整体上以中亚哈萨克斯坦马蹄形构造为旋转中心,并且在泛大陆聚合过程中不同板块的运动速率出现强烈自转扰动。早石炭世末劳亚板块拼合后,劳亚板块整体上持续向北运动并持续顺时针旋转(Zemtsov,2007)。泛大陆聚合期间板块运动轨迹图表明(泛大陆聚合过程中陆块运动轨迹及其板块方位变化示意图),不同板块常具有一致方向的漩涡运动方式,单个板块自身旋转(或者相对其他板块旋转)明显加快,旋转幅度明显增大。例如,波罗的板块在聚合形成劳俄大陆时,逆时针旋转幅度加大。劳亚大陆在聚合过程中,随着古亚洲洋盆的关闭,西伯利亚相对劳俄板块在石炭纪-二叠纪大幅度顺时针旋转。随着莱茵洋的关闭,劳伦大陆在石炭纪-二叠纪相对冈瓦纳大陆大幅度顺时针旋转。为此,泛大陆聚合过程中,来自全球不同地域和方位的不同板块,逐渐以一致的顺时针的涡旋运动方式靠近和聚合,这也是最简单的运动过程。一致方向的漩涡运动是形成大陆、超大陆聚合的基本运动规则。