喀里多尼亚造山运动

喀里多尼亚造山运动（Caledonian orogeny）是一个在不列颠群岛、斯堪的纳维亚山脉、斯瓦尔巴群岛、东格陵兰和部分中欧、北欧地区岩层中纪录的造山运动。喀里多尼亚造山运动相关事件发生于奥陶纪到早泥盆纪，相当于4.9到3.9亿年前。它是因为巨神海封闭造成劳伦大陆、波罗地大陆、阿瓦隆尼亚大陆等地体相碰撞而发生。

在喀里多尼亚造山运动结束时（早泥盆纪）喀里多尼亚/阿卡迪亚造山带不同分支位置。今日的海岸线以灰色表示作为参考。在之后的地质历史上，大西洋两岸分离，使造山带不同部分分裂^[1]。

喀里多尼亚造山运动的名称由来于苏格兰的拉丁语名称喀里多尼亚（Caledonia）。这个名称首次于1885年由奥地利地质学家爱德华·修斯用来描述北欧在泥盆纪以前的造山运动。埃米尔·奥格和汉斯·施蒂勒等地质学家认为喀里多尼亚造山运动是地球历史上数次造山运动之一^[2]。目前了解喀里多尼亚造山运动包含了数个可以是横向年序堆积层的地质构造阶段。它的名称因此不能用于地质时间上的绝对年代，只适用于一连串与构造相关的事件。

地球动力历史

从奥陶纪到泥盆纪（由下往上）的喀里多尼亚造山运动过程，说明文字为德文。

喀里多尼亚造山运动是最终将形成古生代晚期超大陆盘古大陆的其中一个造山运动。古生代早期主要各大陆的陆块聚集形成了包含今日非洲、南美洲、欧亚大陆南半部、澳洲大陆和南极洲的冈瓦那大陆，并环绕南极。6.5到5.5亿年前的埃迪卡拉纪，面积较小的劳伦大陆（包含未来的北美洲东北部）、波罗地大陆和西伯利亚从冈瓦纳大陆分离，并向赤道方向北移。因为大陆分裂造成冈瓦纳、波罗地和劳伦三个大陆之间形成巨神海。

4.8亿年前的奥陶纪早期，微大陆（大陆地壳的一个小片段）阿瓦隆尼亚大陆（部分残余岩石分散在新英格兰东部、纽芬兰岛、新不伦瑞克和新斯科舍部分区域、爱尔兰南部、英格兰和威尔士大部分区域、低地国家和德国北部）开始从冈瓦纳大陆北缘分离^[3]。

早期状态

在喀里多尼亚山脉有些早期的地层变形和变质已经被确认。经常被认为是喀里多尼亚造山运动第一阶段的 Finnmarkian 阶段发生于5.05亿年前（晚寒武纪）。第二个阶段是4.55亿年前的 Jämtlandian 阶段。这些阶段被认为是波罗地大陆的西缘和岛弧或微大陆相碰撞。同时期类似状况有劳伦大陆在4.8到4.35亿年前的塔康造山运动期间和岛弧碰撞。

在奥陶纪期间，较小的阿瓦隆尼亚大陆独立向东北方移向波罗地大陆。这个运动是因为巨神海东南方的特恩奎斯特海隐没入阿瓦隆尼亚大陆东半部之下。在大约4.5亿年前奥陶纪晚期，阿瓦隆尼亚大陆和波罗地大陆开始碰撞^[4]，特恩奎斯特海因此消失，留下的缝合线就是特恩奎斯特线，位于今日的北海、丹麦南部、德国和波兰北部。

斯堪的纳维亚/格林皮安阶段

位于格陵兰东部奥斯卡国王峡湾因为喀里多尼亚造山运动形成的地层。

喀里多尼亚造山运动的主要阶段在4.25到3.95亿年前，在北欧称为斯堪的纳维亚阶段，而在不列颠群岛则是格林皮安阶段^[5]，这是因为劳伦大陆和波罗地大陆相碰撞引起。巨神海由北端先封闭，最后南端也封闭。因此波罗的大陆和劳伦大陆的碰撞比阿瓦隆尼亚大陆和劳伦大陆的碰撞早发生。中志留纪时大陆开始碰撞，并在4.07亿年前的泥盆纪早期开始形成山脉^[6]。在北美洲，阿瓦隆尼亚大陆和劳伦大陆的碰撞称为阿卡迪亚造山运动。

部分科学家认为喀里多尼亚造山运动中的大陆碰撞涉及另一个比阿瓦隆尼亚大陆更小的微大陆阿莫里凯地体（Armorican terrane，包含今日的葡萄牙南部、法国北部大部分地区和德国以及捷克南部部分区域）^[7]。这个微大陆可能并非一个完整的陆块，而是一系列地壳碎块的排列，其中的阿莫里凯地块和波西米亚地块是最重要的两部分。劳伦大陆波罗地大陆和阿瓦隆尼亚大陆组成的欧美大陆和阿莫里凯地体中间的海洋称为瑞亚克洋。

奥陶纪和石炭纪之间阿莫里凯地体的古地理位置一直是争议话题。有迹象表明波西米亚地块在奥陶纪开始就向北移动^[8]，但许多科学家认为阿莫里凯地体和劳伦大陆南缘之间的陆地累积发生于约3.4亿年前石炭纪的华力西造山运动。一个小型弧后盆地 Rhenohercynian区在喀里多尼亚造山运动后不久形成于欧美大陆南缘。部分科学家认为当该盆地形成时，欧美大陆有一小段分裂区域。该盆地在喀里多尼亚造山运动使地体变形后，在华力西造山运动期间于劳伦大陆边缘再次增生陆地时封闭^[9]。

参见

• 斯堪的纳维亚山脉
• 圣十字山脉
• 大不列颠岛地质构造
• 盘古中央山脉

参考资料

注释

1. Reconstruction based on Matte (2001); Stampfli et al. (2002); Torsvik et al. (1996) and Ziegler (1990)
2. McKerrow et al. (2002)
3. The exact moment when Avalonia broke off Gondwana is disputed. Here Cocks et al. (1997) are followed.
4. Torsvik & Rehnström (2003)
5. Jones & Blake (2003), pp. 47-50
6. Torsvik et al. (1996)
7. Ziegler (1990) suggests the collision of Armorica with Laurussia formed the southern (Mid-European) branch of the Caledonian mountains
8. Schätz et al. (2002)
9. See the reconstructions in Cocks & Torsvik (2006) for this view. Another reconstruction of the collision of Armorica with Euramerica can be found in Stampfli et al. (2002)

文献

• Cocks, L.R.M. & Torsvik, T.H.; 2006: European geography in a global context from the Vendian to the end of the Palaeozoic, in: Gee, D.G. & Stephenson, R.A. (eds.): European Lithosphere Dynamics, Geological Society of London Memoirs 32, pp. 83–95.
• Cocks, L.R.M.; McKerrow, W.S. & Staal, C.R. van; 1997: The margins of Avalonia, Geological Magazine 134, pp. 627-636.
• Jones, K. & Blake, S.; 2003: Mountain building in Scotland, ISBN 0-7492-5847-0.
• Matte, P.; 2001: The Variscan collage and orogeny (480-290 Ma) and the tectonic definition of the Armorica microplate: a review, Terra Nova 13, 122-128.
• McKerrow, W.S.; Mac Niocaill, C. & Dewey, J.F.; 2002: The Caledonian Orogeny redefined, Journal of the Geological Society 157, pp. 1149-1154.
• Schätz, M.; Reischmann, T.; Tait, J.; Bachtadse, V.; Bahlburg, H. & Martin, U.; 2002: The Early Palaeozoic break-up of northern Gondwana, new palaeomagnetic and geochronological data from the Saxothuringian Basin, Germany, International Journal of Earth Sciences 91(5), pp. 838-849.
• Stampfli, G.M.; Raumer, J.F. von & Borel, G.D.; 2002: Paleozoic evolution of pre-Variscan terranes: From Gondwana to the Variscan collision, Geological Society of America Special Paper 364, pp. 263-280.[1]（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Torsvik, T.H. & Cocks, L.R.M.; 2004: Earth Geography from 400 to 250 Ma: a palaeomagnetic, faunal and facies review, Journal of the Geological Society of London 161, pp. 555-572.
• Torsvik, T.H. & Rehnström, E.F.; 2003: The Tornquist Sea and Baltica–Avalonia docking, Tectonophysics 362, pp. 67– 82.
• Torsvik, T.H.; Smethurst, M.A.; Meert, J.G.; Van der Voo, R.; McKerrow, W.S.; Brasier, M.D.; Sturt, B.A. & Walderhaug, H.J.; 1996: Continental break-up and collision in the Neoproterozoic and Palaeozoic - A tale of Baltica and Laurentia, Earth-Science Reviews 40, p. 229-258.
• Ziegler, P.A.; 1990: Geological Atlas of Western and Central Europe, Shell Internationale Petroleum Maatschappij BV (2nd ed.), ISBN 90-6644-125-9.

外部链接

• Middle Ordovician (Continent Map)（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Middle Silurian (Continent Map)（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Emplacement timing of the Galway Granite ...（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Re-defining the Caledonian
• Caledonian in Shetland
• Britain's formation（页面存档备份，存于互联网档案馆）