2億年前，世界上幾乎所有的土地都在一個名為盤古大陸的超大陸上。圖片來源：van Hinsbergen 等人（2019 年）
每本地理教科書中都有它們：地圖看起來像今天的地球，但又不完全是，因為所有大陸都合併為一個超大陸。這些地圖被用來解釋為什麼南美洲和非洲，或者北美洲和歐洲的恐龍看起來如此相似。
像這樣的“古地理”重建為研究塑造我們星球的過程提供了背景：板塊構造、火山作用和山脈建設的地球引擎，以及它們與塑造氣候和生命的海洋、大氣和太陽的相互作用。在過去十年中開發的軟體意味著任何有興趣的人都可以進行這些重建。
但如果古地理地圖已經在我們的小學課本里了，那麼像我這樣的地質學家還想揭開什麼？只是細節？
在某種程度上：是的，在遙遠的過去計算出板塊運動的細節可能會有所不同。例如，當狹窄的海洋走廊開啟或關閉時，主要洋流可能會突然改變航向，例如在美洲之間或當水突然淹沒直布羅陀海峽並充滿地中海時。這些走廊的時間或位置的細微差異可能支援或證偽我們認為導致過去氣候變化的原因。
但是古地理學的最大問題不是細節：而是在 150-200 百萬年前，恐龍已經在地球上漫遊的“最近”存在的地殼中，多達 70% 已經消失在俯衝到地球上。地球的地幔。在古地理地圖上，我們通常使用最簡單的可能沒有太多細節的場景以粗略的筆觸填充那些現在已被俯衝的區域。但是在地質記錄中留下了這個俯衝地殼的遺蹟，在我的研究領域，我們試圖利用這些記錄來了解地球“消失”的表面。
許多山脈，最著名的是喜馬拉雅山脈，是由從俯衝板塊上刮下的摺疊和堆疊的岩石片組成的。岩石的型別以及它們所含的化石和礦物可以告訴我們這些岩石形成的時間和地點。然後地質學家可以拼湊出這些大陸、深盆地和火山在遙遠的過去是如何聯絡在一起的。
未來的山脈，基於烏得勒支大學地質學家的工作。
2億年後的山脈
近年來，當我解釋我們如何從現代山脈重建古地理時，我有時會被問到我們是否也可以預測未來的山脈。我總是說“當然可以，但我為什麼要這樣做？我必須等待一億年才能知道我是否正確。”
但後來我意識到這可能是一個有趣的思想實驗。預測未來山脈的建築需要制定一套“造山規則”，這是以前從未做過的。我們必須預測我們熟悉的地理將如何轉變為山帶，這將使我們意識到永遠消失的板塊可能是什麼樣子，特別是那些沒有留下記錄的俯衝部分。我們會生產出看起來很像我們擁有的山帶嗎？
所以我們做到了。我透過比較山帶中常見的特徵來制定規則。我當時的理學碩士生Thomas Schouten使用這些規則預測了未來 2 億年將形成的山帶的地質結構，如果索馬利亞如預期的那樣從非洲脫離並與印度發生碰撞。
由此產生的山脈，我們稱之為“索馬利亞山脈”，可能就是當時的喜馬拉雅山脈。看到索馬利亞和今天已知山脈之間的這種相似性，我們可以為古地理演化提供我們從未想過的可能解決方案。
例如，根據我們的研究，馬達加斯加和非洲之間的海灣可能會形成一條山帶，它會像東歐的喀爾巴阡山脈或印度尼西亞和帝汶的班達群島一樣強烈彎曲。印度西北部將首先被深埋在索馬利亞下方 50 公里左右，但隨後索馬利亞將旋轉，印度西北部將重新出現——這是一段與大約 4 億年前的挪威西部非常相似的地質歷史。
像我們對索馬利亞的觀察這樣的思想實驗幫助我們意識到在重建地球板塊和表面的歷史時我們忽略了什麼。這些重建工作越好，我們就越能更好地預測地球的歷史和行為、它的資源以及使用它們的效果。
