ローラシア
ローラシア
2億年前（ジュラ紀初期）のパンゲアの一部であるローラシア大陸（中央）とゴンドワナ大陸（下）
歴史大陸
形成された1,071 Mya (原ローラシア) 253 Mya
タイプ超大陸
今日の一部
小さな大陸
プレート

ローラシア大陸（/ l ɔː ˈ r eɪ ʒ ə , - ʃ ə /）[ 1 ]は、約3億3500万年前から1億7500万年前（百万年前）にパンゲア超大陸の一部を形成していた2つの大きな陸地のうち、より北に位置していた。もう1つはゴンドワナ大陸である。ローラシア大陸は、パンゲアの分裂中にゴンドワナ大陸から2億1500万年前から1億7500万年前（三畳紀後期に始まる）に分離し、分裂後さらに北へ移動し、最終的に約5600万年前、北大西洋の開口とともに分離した。この名前は、ローレンシアとユーラシアを組み合わせた造語である。[ 2 ]

ローレンシア、アバロニア、バルティカ、そして一連の小規模なテレーンは、約4億年前のカレドニア造山運動で衝突し、ローラシアを形成しました。その後、ローラシアはゴンドワナと衝突してパンゲアを形成しました。 さらに、2億9000万年前から3億年前にかけて、カザフスタンとシベリアがパンゲアに加わり、ローラシアが形成されました。ローラシアは最終的に、パンゲアがゴンドワナとローラシアに分裂した際に、独立した大陸塊となりました。[ 3 ]

用語と概念の起源

北アメリカの古生代中核であり、現在ヨーロッパの一部を構成する大陸の断片であるローレンシアは、 4億3000万年前から4億2000万年前にかけてのカレドニア造山運動において、バルティカおよびアバロニアと衝突し、ローラシアを形成した。石炭紀後期には、ローラシアとゴンドワナが衝突し、パンゲアを形成した。ペルム紀後期には、シベリアとカザフスタンが最終的にバルティカと衝突し、ローラシアを形成した。 [ 4 ]現在の東アジアおよび東南アジアを形成する一連の大陸塊は、後にローラシアに加わった。

1904年から1909年にかけて、オーストリアの地質学者エドゥアルト・ズースは、南半球の大陸はかつてゴンドワナと呼ばれる大きな大陸に統合されていたと提唱しました。1915年には、ドイツの気象学者アルフレッド・ヴェーゲナーが超大陸の存在を提唱し、パンゲアと名付けました。1937年には、南アフリカの地質学者アレクサンダー・デュ・トワが、パンゲアは北半球のローラシア大陸と南半球のゴンドワナ大陸という2つの大きな大陸に分かれており、テチス海によって隔てられていると提唱しました[ 5 ] 。 [ 6 ]

「ロールシア」は、1988年にスイスの地質学者ピーター・ツィーグラーによって、北カレドニア縫合線沿いのローレンシアとバルティカの合流点として定義されました。「古赤色大陸」は、ロールシア中央陸塊のシルル紀・石炭紀の堆積物を指す非公式な名称です。[ 7 ]

1990年代以降に提唱され議論されたいくつかの初期の超大陸（例：ロディニア、ヌーナ、ネーナ）には、ローレンシア、バルティカ、シベリア間の初期のつながりが含まれていました。[ 6 ]これらの元々のつながりは、1回、あるいは2回のウィルソンサイクルを乗り越えたようですが、その断続的な持続期間と反復的な適合性については議論があります。[ 8 ]

プロトローラシア

プレロディニア

コロンビア/ヌナ 1,590百万年前

ローレンシアとバルティカは、21億～18億年前に形成された超大陸コロンビアの一部として、プロトローラシアと呼ばれる大陸塊を形成し、事実上すべての始生代大陸ブロックを包含するようになった。[ 9 ]この集合体から現存する縫合部は、ローレンシアのトランスハドソン造山帯、グリーンランドのナグスグトキディアン造山帯、バルティカのコラ・カレリア造山帯（スヴェコフェニアン造山帯の北西縁）、ヴォルィン・中央ロシア造山帯とパチェルマ造山帯（ロシア西部を横断）、シベリアのアキトカン造山帯である。[ 10 ]

18億～13億年前、特にローレンシア・グリーンランド・バルティカ縁辺部に沿って、原生代地殻が付加された。[ 9 ]ローレンシアとバルティカは、バルティカの北極縁辺部に隣接する南グリーンランドとラブラドルとともに、一貫した大陸塊を形成した。ローレンシアから南グリーンランドを経て北バルティカまで、マグマ弧が伸びていた。[ 11 ]コロンビアの分裂は16億年前に始まり、ローレンシア西縁部とバルティカ北縁部（現在の座標）に沿って進行し、13億～12億年前頃に完了した。この時期には、ローレンシアのマッケンジーやサドベリーを含む苦鉄質岩脈群が形成された。[ 9 ]

大規模な火成岩地域が残した痕跡は、この時期の大陸合体の証拠となる。プロトローラシアに関連するものには以下のものがある：[ 12 ]

  • 1,750 百万年前のバルティカ、サルマチア(ウクライナ)、南シベリア、北ローレンシア、西アフリカでの大規模な火成活動は、これらのクラトンが互いにつながっていたことを示しています。
  • シベリア、ローレンシア、バルティカからなる 1,630-1,640 Mya の大陸が、グリーンランド西部のメルヴィル・バグト岩脈群につながる可能性がある南シベリアの岩床によって示唆されている。
  • ヌナ超大陸の分裂期に存在した 1,3 億 8,000 万ミアの主要な火成地帯は、ローレンシア、バルティカ、シベリア、コンゴ、西アフリカを結びました。

ロディニア

9億年前のロディニアはローレンシアを中心とし、その南縁にバルティカとアマゾニアがあった。[ 13 ]南緯30度、東経130度を中心とした眺め。

プレートテクトニクス復元の大部分において、ローレンシア大陸は12億6000万年前から9億年前に形成された超大陸ロディニアの中核を形成したとされている。 [ 14 ]しかし、ロディニア大陸内の様々な大陸の正確な位置については議論がある。いくつかの復元では、バルティカ大陸はスカンジナビア海縁に沿ってグリーンランドに接しており、アマゾニア大陸はバルティカ大陸のトルンキスト海縁に沿って接していたとされている。オーストラリア大陸と東南極大陸はローレンシア大陸の西縁に位置していたとされている。[ 15 ]

シベリアは、ほとんどの復元図において、ローレンシア大陸の北端に近いものの、ある程度の距離を置いて位置していた。[ 16 ]しかし、一部のロシアの地質学者の復元図では、シベリアの南端（現代の座標系）がローレンシア大陸の北端と融合し、この2つの大陸は、現在の3,000km（1,900マイル）に及ぶ中央アジア褶曲帯に沿って5億7000万年前までに分裂し、この分裂の痕跡は、カナダ北部のフランクリン岩脈群やシベリアのアルダン楯状地に今も見ることができる。[ 17 ]

新原生代（約7億5000万年前～6億年前）には、原太平洋が開き、ロディニア大陸は分裂し始めました。オーストラリア・南極大陸（東ゴンドワナ大陸）がローレンシア大陸の西縁から分裂し、ロディニア大陸の残りの部分（西ゴンドワナ大陸とローラシア大陸）は時計回りに回転し、南に移動しました。その後、地球は一連の氷河期を経験しました。ヴァランゲル氷河期（約6億5000万年前、スノーボールアースとしても知られる）、ラピタン氷河期とアイスブルック氷河期（約6億1000万年前～5億9000万年前）です。ローレンシア大陸とバルティカ大陸はどちらも南緯30度以南に位置し、南極点はバルティカ大陸東部に位置していました。この時期の氷河堆積物はローレンシア大陸とバルティカ大陸で発見されていますが、シベリアでは発見されていません。[ 18 ]

マントルプルーム（中央イアペトゥス・マグマ区）は、約6億5000万年前から6億年前にかけて、ローレンシア大陸とバルティカ大陸を分離させ、イアペトゥス海が両者の間に開いた。その後、ローレンシア大陸は急速に（年間20cm（7.9インチ））北方へと移動し始め、赤道上で原太平洋の冷帯上に停滞した。バルティカ大陸はオルドビス紀まで南緯のゴンドワナ大陸付近に留まった。[ 18 ]

パノティア

左：6億年前、パンノティアの一部であったローラシア。右：5億5000万年前、パンノティアが分裂したころのローラシア。南極を中心とした眺め。

ローレンシア、バルティカ、シベリアは短命だった先カンブリア代-カンブリア代の超大陸パンノティア、またはグレーターゴンドワナ内で互いにつながっていました。当時、現在アジアの一部を形成するペリゴンドワナと呼ばれる一連の大陸ブロック、すなわちインドシナ、華北、華南、キンメリア大陸、シブマス、  チャンタン、ラサ、アフガニスタン、イラン、トルコは、まだゴンドワナのインド-オーストラリア縁辺部に接続されていました。現在ニューイングランドからフロリダにかけて南西ヨーロッパと北アメリカの一部を形成する他のブロックは、まだゴンドワナのアフリカ-南アメリカ縁辺部に接続されていました。[ 19 ]テチス海を横切るこの大陸の北方への移動には、現在ヨーロッパから中国に広がっているフニック大陸も含まれていました。 [ 20 ]

パノティアは先カンブリア時代後期にローレンシア、バルティカ、シベリア、ゴンドワナ大陸に分裂した。カドミアン、アバロニア、カタイシア、キンメリアといった一連の大陸地塊がゴンドワナ大陸から分離し、北方へと移動し始めた。[ 21 ]

ユーラアメリカ/ロールシア

4億3000万年前（シルル紀中期）、イアペトゥス海が閉鎖されていた時代のローラシア（左）。西経0度、60度を中心とした画像。
デボン紀のユーラアメリカ大陸[ 22 ]
約4億500万年前、デボン紀初期の地球の地図。ユーラアメリカ大陸（中央）とゴンドワナ大陸（南と東）が描かれている。

ローレンシアは古生代初期を通じて赤道付近でほぼ静止しており、最大3,000 km (1,900 mi) の幅を持つイアペトゥス海によってバルティカ大陸から隔てられていました。[ 23 ]後期カンブリア紀には、イアペトゥス海の中央海嶺がゴンドワナ大陸の下に沈み込み、一連の大きな背弧盆地が形成されました。オルドビス紀には、これらの盆地が新たな海であるレイス海へと進化し、アバロニア、カロリニア、アルモリカといった一連のテレーンが ゴンドワナ大陸から分離されました。[ 24 ]

アヴァロニアはオルドビス紀初期にゴンドワナ大陸から分裂し、オルドビス紀-シルル紀境界（4億8000万年前～4億2000万年前）付近でバルティカ大陸と衝突した。その後、バルティカ大陸とアヴァロニア大陸は回転しながら北方へと押し進められ、ローレンシア大陸へと押し進められた。これらの大陸の衝突によりイアペトゥス海は閉鎖され、ローラシア大陸（ユーラメリカとも呼ばれる）が形成された。この大陸は、デボン紀に赤色砂岩の豊富な層が形成されたことから、古赤色大陸または古赤色砂岩大陸とも呼ばれる。この大陸は、いくつかの大きな北極大陸ブロックを含む37,000,000 km 2 (14,000,000平方マイル) の面積を占めていた。[ 23 ] [ 24 ]

カレドニア造山運動の完了により、ローラシアは次のように区切られました。[ 25 ]

デボン紀（4億1600万～3億5900万年前）には、バルティカとアバロニアを合わせた陸塊が、赤道付近で静止していたローレンシアの周りを回転していた。ローレンシアの暖かく浅い海と棚では、体長1メートル（3フィート3インチ）を超える最大の三葉虫など、多様な底生生物が進化した。古赤色砂岩大陸はローレンシア北部からアバロニア、バルティカまで広がっていたが、デボン紀のほとんどの期間、狭い海路が障壁となり、後に北大西洋が開ける場所となった。四肢動物は後期デボン紀に魚類から進化し、最も古い化石はグリーンランドで発見されている。前期デボン紀の海面低下により、ローレンシアに自然の障壁が形成され、底生動物相の地方性が発生した。ローレンシアでは、大陸横断アーチによって腕足動物が2つの地域に分かれており、そのうちの1つはアパラチア山脈の西にある大きな湾に閉じ込められていました。中期デボン紀までに、この2つの地域は1つに統合され、レイス海が閉鎖されたことで、最終的にローレンシア全体の動物相は統合されました。デボン紀と石炭紀の境界におけるプランクトン生産性の高まりは、ローレンシア盆地に黒色頁岩を残した無酸素状態を引き起こしました。 [ 26 ]

パンゲア

パンゲアは、3億3000万年前（石炭紀前期）にライン海が閉鎖された際に形成された。南緯30度、東経30度を中心とした画像。

イアペトゥス海の沈み込みは、デボン紀後期にローラシア大陸とゴンドワナ大陸の最初の接触をもたらし、石炭紀前期（3億4000万年前）のバリスカン造山運動による完全な衝突で終結した。 [ 25 ]バリスカン造山運動により、レイス海（アヴァロニアとアルモリカの間）とプロトテチス海（アルモリカとゴンドワナの間）が閉鎖され、超大陸パンゲアが形成された。[ 27 ]バリスカン造山運動は複雑で、関与する微小大陸間の衝突の正確な時期と順序は何十年にもわたって議論されてきた。[ 28 ]

パンゲアは、アジア大陸を除いてペルム紀までに完全に形成されました。超大陸は三畳紀とジュラ紀には赤道上に中心を置き、この時期にパンゲア・メガモンスーンが出現しました。[ 29 ]多雨により地下水位が上昇し、泥炭層が形成され、広範囲にわたる石炭鉱床が形成されました。[ 30 ]

カンブリア紀からオルドビス紀初期にかけては、広大な海がすべての主要大陸を隔てており、プランクトンなどの外洋性海洋生物のみが外洋を自由に移動できたため、大陸間の海洋の隙間は海底生物や非海洋生物の化石記録から容易に検出できます。後期オルドビス紀には、大陸が接近して海洋の隙間が閉じると、底生生物（腕足動物や三葉虫）は大陸間を移動できるようになりましたが、貝形動物や魚類は孤立したままでした。デボン紀にローラシアが形成され、パンゲアが形成されると、ローラシアとゴンドワナの魚類は大陸間を移動し始め、デボン紀末までにバリスカン境界の残存部分の両側で同様の種が発見されました。[ 31 ]

最も古い樹木の化石は、ローラシア中央部（現在のアメリカ合衆国ニューヨーク市）にある中期デボン紀のシダ植物ギルボア化石林から発見されました。 [ 32 ]後期石炭紀、ローラシアは赤道付近に位置し、熱帯雨林（一般的に石炭林と呼ばれる）に覆われていました。ペルム紀までに気候は乾燥化し、これらの石炭紀雨林は崩壊し、リコプシド（巨大コケ類）は木生シダに置き換わりました。乾燥した気候の中で、輪虫、軟体動物、一部の節足動物を含む腐食性動物相 が進化し、多様化しました。同時に、草食および肉食の他の節足動物、そして両生類や初期の有羊膜類などの食虫および魚食の四肢動物も出現しました。[ 33 ]

ローラシア

ウラル造山運動とローラシア大陸の形成（3億年前、2億8000万年前、2億4000万年前）。北緯25度、東経35度を中心とした図。

石炭紀からペルム紀にかけて、シベリア、カザフスタン、バルティカがウラル造山運動で衝突し、ローラシア大陸が形成されました。[ 34 ]

古生代から中生代への移行期は、地球のプレート構造の再編によって特徴づけられ、その結果パンゲアが形成され、最終的には分裂に至った。沈み込んだマントルスラブの剥離によって引き起こされたこの再編は、マントルプルームの上昇をもたらし、地殻に到達した際に大規模な火成岩地域を形成した。この地殻変動は、ペルム紀-三畳紀絶滅イベントにもつながった。ユーラシア大陸全体にわたる張力は、西シベリア盆地、ペチョラ盆地、中国南部に、大規模なリフト盆地（ウレンゴイ盆地、東ウラル-トルガイ盆地、フドセイ盆地）と洪水玄武岩のシステムを形成した。[ 35 ]

ローラシア大陸とゴンドワナ大陸は大きさこそ同じだが、地質学的には異なる歴史を持つ。ゴンドワナ大陸はパンゲア大陸の形成前に形成されたが、ローラシア大陸の形成は超大陸の形成中および形成後に起こった。これらの違いにより、盆地の形成と堆積物の輸送パターンが異なっていた。東南極大陸はパンゲア大陸の中で最も標高が高く、そこから堆積物が東ゴンドワナ大陸を横切って輸送されたものの、ローラシア大陸には到達しなかった。古生代には、ローラシア大陸の約30～40%が浅い海水に覆われていたが、ゴンドワナ大陸ではわずか10～20%が浅い海水に覆われていた。[ 36 ]

アジアのブロック

ゴンドワナ大陸からローラシア大陸へのアジア大陸の地塊の4億5000万年前、3億5000万年前、3億年前、そして2億年前の旅。南緯0度、東経105度を中心とした図。

パンゲアの形成過程で、ローラシア大陸はゴンドワナ大陸の北縁から大陸塊が分離するにつれて成長した。これは、前方の古い閉鎖する海に引っ張られ、後方の新しく開く海に押された。[ 37 ]新原生代から前期古生代にかけてロディニアが分裂した際に、プロトテチス海が開口し、アジアの大陸塊（タリム、チャイダム、アレックス、北中国、南中国）がゴンドワナ大陸の北岸（現代の座標でインドとオーストラリアの北）から分離し、同じ海が閉じたために5億～4億6000万年前、同じ海岸に沿って再び集合し、ゴンドワナ大陸が最大の範囲に広がった。[ 24 ]

ロディニアの分裂は、北はバルティカとシベリア、南はタリムと華北の間に、長きにわたり存在した古アジア海の形成をもたらしました。この海の閉鎖状態は、地球最大の造山帯である中央アジア造山帯に今も保存されています。 [ 38 ]

北中国、南中国、インドシナ、タリムは、シルル紀からデボン紀にかけて、ゴンドワナ大陸から分離しました。その背後に古テチス海が広がったためです。シブマス、銭塘、その他のキンメリア大陸の断片は、ペルム紀初期に分離しました。ラサ、ビルマ、シクレ、スマトラ島南西部、スラウェシ島西部、そしてボルネオ島の一部は、三畳紀後期からジュラ紀後期にかけて分離しました。[ 39 ]

石炭紀とペルム紀の間、バルチカはまずカザフスタンとシベリアと衝突し、その後、北中国はモンゴルとシベリアと衝突した。しかし、石炭紀中期には、南中国は北中国と既に十分な期間接触しており、両大陸間の植物の交換が可能になっていた。キンメリア地塊は、石炭紀後期にゴンドワナから地溝帯を形成した。[ 34 ]

ペルム紀初期には、新テチス海がキンメリア大陸（シブマス、銭塘、ラサ）の背後に広がり、石炭紀後期には古テチス海が前面で閉じた。しかし、シベリアがローラシアに加わり、ゴンドワナがローラシアに衝突する間も、古テチス海の東支流は開いたままであった。[ 37 ]

2億5000万年前から2億3000万年前に東パレオテチス海が閉じた際、シブマス、インドシナ、南中国、銭塘、ラサといった一連のアジア大陸塊が、独立した南アジア大陸を形成した。この大陸は2億4000万年前から2億2000万年前にかけて、中央中国造山帯に沿って北方大陸（華北、秦嶺、祁連、ツァイダム、アレックス、タリム）と衝突し、東アジア大陸を形成した。北方大陸の北縁は3億1000万年前から2億5000万年前にバルチカとシベリアと衝突し、東アジア大陸の形成はパンゲア大陸の最大面積を特徴づけた。[ 37 ]この頃には、西パンゲアのリフティングはすでに始まっていた。[ 34 ]

動植物

ジュラ紀後期、ゴンドワナ大陸とローラシア大陸の間にテチス海路が開通したことで、パンゲア大陸は二分されました。化石記録は、テチス海峡を横断する陸橋が断続的に存在していたことを示唆していますが、その位置と存続期間は依然として謎に包まれています。[ 40 ]

マツは中生代初期（約2億5000万年前）に進化し、マツ属は白亜紀初期（約1億3000万年前）にローラシアで、成長の早い顕花植物との競争の中で誕生しました。マツは、生育期間が短い、あるいは山火事が発生しやすい環境の寒冷で乾燥した気候に適応しました。この進化により、マツの分布域は北緯31度から50度の間に限られ、ストレスの多い環境に適応したストロバス属と、火災が発生しやすい地形に適応したマツ属という2つの亜属に分かれました。白亜紀末までに、マツは北アメリカから東アジアに至るローラシア全域に定着しました。[ 41 ]

三畳紀から前期ジュラ紀、パンゲアが分裂する前まで、主竜類（クルロタルサ類、翼竜、鳥類を含む恐竜）は世界中に分布しており、特にワニ類の祖先のグループであるクルロタルサ類が顕著でした。この世界的分布は、ゴンドワナが断片化しローラシア大陸が形成されると終わりを告げました。 翼竜の多様性は後期ジュラ紀から前期白亜紀に最大となり、プレートテクトニクスはこれらの飛行爬虫類の分布には影響を与えませんでした。ワニ類の祖先も前期白亜紀に多様化しましたが、ローラシア人とゴンドワナ人に分かれ、真のワニ類は前者から進化しました。恐竜の3大グループである竜脚類 、獣脚類、鳥盤類の分布は、 ワニ類の分布と似ていました。東アジアは、プシッタコサウルス（角のある恐竜）やアンキロサウルス科（クラブ状の尾と装甲を持つ恐竜）などの固有種が生息する孤立した状態のままであった。[ 42 ]

一方、哺乳類は三畳紀にゴンドワナ大陸からローラシア大陸へとゆっくりと定住しました。ローラシア大陸はペルム紀の祖先が生息していた場所です。彼らは二つのグループに分かれ、一つはゴンドワナ大陸に戻り（パンゲア分裂後もそこに留まり）、もう一つはローラシア大陸に留まりました（ジュラ紀以降、さらなる子孫がゴンドワナ大陸へ移動するまで）。

始新世初期には、地球温暖化のピークにより、北極圏以北にワニや両生類が生息するなど、北極圏全域に動物相が広がった。古第三紀初期には、陸橋が大陸を繋ぎ、陸生動物の移動を可能にしていた。一方で、水没した地域が大陸を分断することもあった。例えば、中期ジュラ紀から漸新世にかけて、トゥルガイ海峡はヨーロッパとアジアを隔てていたが、この海峡が干上がると大規模な動物相の入れ替えが起こり、その結果生じたヨーロッパにおける絶滅は「グランド・クーピュール」として知られている。[ 43 ]

カワセミ目（カワセミを含む鳥類）はローラシア大陸で進化しました。現在、このグループは主に熱帯に分布していますが、始新世後期、約3500万年前に北極圏で起源を持ち、そこからローラシア大陸全域、そして赤道を越えてさらに南にまで多様化しました。[ 44 ]

ローラシアテリア属の胎盤哺乳類グループはローラシアにちなんで名付けられました。

最終分割

9000万年前、5000万年前、3000万年前の北大西洋の拡大

三畳紀からジュラ紀初期（約2億年前）には、中央大西洋が開く前に、ニューアーク盆地のような一連の大きな地溝帯が形成されました。この地溝帯は、現在のメキシコ湾からノバスコシア州にかけての北アメリカ東部と、モロッコからグリーンランドにかけてのアフリカとヨーロッパの間にあります。[ 45 ]

約8300万年前までに、ユーラシアプレートの上にある大陸の断片であるロッコール盆地と北アメリカ大陸の間で、北大西洋の拡大が始まりました。5600万年前までに、グリーンランドはラブラドル海・バフィン湾リフトによって北アメリカ大陸から分離された独立したプレートとなりました。3300万年前までに、ラブラドル海での拡大は停止し、大西洋中央海嶺に移動しました。[ 46 ]北大西洋の拡大により、ローラシア大陸は事実上二つに分断されました。

参照

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参考文献

注記

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  44. ^マッカロウら。 2019、結論、p. 7
  45. ^オルセン 1997、序論、338ページ
  46. ^ Seton et al. 2012 , Rockall–North America/Greenland, p. 222

出典

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