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特提斯海的消失,对海洋环流有哪些影响?

 

 

在恐龙时代末期到哺乳动物崛起的几千万年里,地球上曾存在一条横贯东西的广阔海洋——特提斯海,连接大西洋和印度洋,使得温暖的洋流能在赤道附近自由流动,塑造了当时全球的气候和生态系统。然而,特提斯海最终消失了,最近,一项研究详细梳理了这一过程,揭示了特提斯海的关闭如何重塑了地球的面貌。


特提斯海为何会关闭?

特提斯海的消失,核心原因是非洲和阿拉伯板块向北移动,最终撞上欧亚大陆,这一过程持续了数千万年。

大约3000万年前渐新世,非洲板块开始裂解,红海和亚丁湾逐渐张开,阿拉伯半岛从此与非洲分离,这一裂谷活动与地幔深处的阿法地幔柱有关,像一股来自地球深处的热流,推动地表裂开,并喷发出巨量火山岩。

阿拉伯板块分离后,继续以每年1.5cm的速度向北移动,最终与欧亚大陆相撞。这一碰撞并非瞬间完成,而是分两个阶段,第一阶段约4000万–3000万年前,特提斯海的深海部分逐渐被俯冲吞噬,海洋深度变浅;第二阶段约2000万年前,阿拉伯半岛的浅海因板块挤压和地幔柱抬升而完全封闭,形成陆地连接。

研究发现,特提斯海的最终关闭不仅仅是因为板块碰撞,还受到地幔对流的影响。阿法地幔柱的热物质不仅导致非洲裂谷,还向北流动,使阿拉伯半岛的地壳抬升1–2公里,这一抬升直接导致浅海消失,形成了连接非洲和亚洲的嵌齿象陆桥

图:地中海-特提斯地区的地形、运动学和动力学🔽

a、阿尔卑斯山-喜马拉雅地区的海拔,标有活跃的碰撞板块边界(带有三角形的粗黑线)。阿法尔柱的估计位置用白色圆圈标记。最近的火山岩(0-5 Ma;彩色三角形)是通过将参考文献 38、132 中的数据集连接在一起获得的,超过5 Ma 的火山岩涂成透明灰色。全球定位系统 (GPS) 速度显示相对于欧亚大陆的构造运动(紫色箭头;数据来自参考文献212的汇编)。b 、残余地形(数据来自参考文献148)。c 、 250 公里深度的地震层析成像(数据来自 TX2019(参考文献213))。彩色箭头显示 SKS 分裂(SKS 波的剪切波分裂,参考文献214的最新汇编)。海拔、火山活动、残留地形和地震层析成像之间存在相关性。


思考题:特提斯海关闭的主要原因是什么?

A.小行星撞击改变了地球自转
B.非洲与阿拉伯板块向北撞上欧亚大陆
C.全球海平面突然大幅下降
D.远古人类修建了大陆桥

参考答案:(点击查看)

B.

解析:特提斯海的关闭是非洲和阿拉伯板块向北移动,最终与欧亚大陆碰撞的结果。


特提斯关闭对海洋环流有什么影响?

特提斯海的消失并非只是地图上的变化,它深刻改变了海洋环流、气候系统,甚至哺乳动物的演化路径。特提斯海原本允许印度洋的温暖海水流向大西洋,但当它关闭后,北大西洋的盐度增加,促进了大西洋深层水的形成,对大西洋经向翻转环流造成影响,但影响尚不明确。

例如,当海道深度从 1,000 米变为 250 米时,美索不达米亚海槽的闭合会加强大西洋经向翻转环流3-6 Sv。但当海道深度从120 米变为闭合时,对北大西洋表面盐度和大西洋经向翻转环流几乎没有影响。

总之,新特提斯洋的两步闭合对海洋热量和盐度分布,对海洋海洋环流造成一定的影响。

 

 

 


参考文献:Eivind O. Straume, Claudio Faccenna, Thorsten W. Becker, Bernhard Steinberger, Alexis Licht, Andrea Sembroni, Zohar Gvirtzman & Paolo Ballato ,Collision, mantle convection and Tethyan closure in the Eastern MediterraneanNature Reviews Earth & Environment (2025),doi:10.1038/s43017-025-00653-2

 

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