引言：2026年9月9日，中国地质科学院地质研究所领衔、中外团队合作完成的一项研究，在线发表于《Science Advances》。研究者用深部地壳探测的手段，在亚洲、欧洲和北美年轻的造山带深部，识别出大量冈瓦纳大陆解体后被掩埋的古老地壳碎片。
把这些碎片逐一还原并叠加回重建模型，冈瓦纳的面积从过去认为的约64%，跃升到全球大陆地壳的约80%，跨过了学界通行的75%超大陆门槛。团队据此把它称为「大冈瓦纳」（Greater Gondwana）。
论文提出，大冈瓦纳的聚合与周缘俯冲驱动了5.5亿至5亿年前那场全球尺度的环境剧变，变化最终指向寒武纪生命大爆发。不过，同位素数据能不能证明这些碎片当年真的连在一起，学界还有不同意见。
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一、超大陆门槛
冈瓦纳是南半球拼起来的一块大陆，今天的名单上有南美洲、非洲、阿拉伯半岛、马达加斯加、印度、澳大利亚和南极洲。
1885年，奥地利地质学家爱德华·修斯（Eduard Suess）根据一种植物化石提出这块大陆的存在。化石在印度的冈瓦纳省被找到，此后又在澳大利亚、非洲、南极洲和南美洲相继出现，说明这些地块曾经相连。
超大陆这个概念出现在1980年代中期。地质学家在岩层记录里发现全球海平面的周期性涨落，追溯回去至少有20亿年历史，于是把大陆的聚散和这些周期联系了起来。
被普遍承认的超大陆有四个：20亿至16亿年前的努纳、约10亿年前的罗迪尼亚、5.5亿至5亿年前的冈瓦纳，以及3亿至2.5亿年前的「潘吉亚」。
2012年，美国佛罗里达大学的古地理学家约瑟夫·米尔（Joseph Meert）在《Gondwana Research》上划出一条线。超大陆至少要占相关时段保存下来的大陆地壳的约75%。
这条线后来被广泛引用，冈瓦纳却始终卡在门外。按当时的重建，它只由五块核心陆块组成，也就是印度、南美、非洲、澳大利亚和南极洲，加起来约占已知大陆地壳的64%。
此后陆续有人把美国东部、南欧、土耳其、伊朗和巴基斯坦的陆块加进来，面积仍然不够。冈瓦纳也就一直是超大陆名单外的那一个。
二、深部地壳测年
这次研究换了一条路径。
团队没有继续在古地磁和地表岩层上死磕，而是往下探究，去看造山带底下的深部地壳是什么时候形成的。
方法的核心是利用钐和钕两种元素。钐（Sm）会以固定速率衰变成钕（Nd），这个衰变过程可以当时钟用，算出一块地壳最初从地幔里分出来是什么年代。
具体测的是花岗岩。绝大多数花岗岩是更古老的陆壳被熔融后形成的，通过测验它的钕同位素组成，就能反推出下面那块老地壳的年龄，也就是TDM2模式年龄。
论文用的是全岩钐钕数据，不是锆石的铪同位素。
文献里的全岩数据覆盖范围更广，而且全岩代表整体岩石成分，避开了单颗粒锆石取样的偏差。
数据积累来自「深时数字地球」国际大科学计划。团队依托「DDE-OnePetrology」全球岩浆岩数据库，把研究从亚洲扩展到全球，覆盖亚洲、中欧、北美和澳洲。
大量历史数据只有文字描述和图件，没有经纬度。团队与之江实验室合作，用智能化技术从老文本和无坐标图件里提取样品位置，最终得到25346条带经纬度的高质量全岩钕同位素数据。
这些数据被画成大陆尺度的等值线图，得到两张：一张是地表地质图，一张是深部地壳的年龄图，也就是团队所说的基底物质图。
论文共同通讯作者、澳大利亚科廷大学的比尔·柯林斯（Bill Collins）提到，即使岩石所在的山脉只有2000万年历史，同位素信号也能帮研究者认出5亿年前的古老地块。
以喜马拉雅为例。那里的花岗岩有的形成于2000万年前，有的形成于5000万年前，还有的1.2亿年前，但它们的源区都指向同一个约7亿至5.5亿年前形成的陆块，那个陆块属于冈瓦纳。
三、从亚洲到北美
结果出乎意料。
在欧亚和北美显生宙造山带的深部，出现了大量前寒武纪古老地壳，这些碎片本来不该出现在那里。
它们是冈瓦纳边缘解体后被搬走、增生，又被年轻山系盖住的残片，被称为失落的冈瓦纳大陆碎片。
其中一块在哈萨克斯坦下方。这是一片连贯的古老陆壳，面积约220万平方公里，同位素特征与塔里木克拉通一致，也和地质对比的结果吻合。
更西边，欧洲特提斯山系和北美阿巴拉契亚山下也找到了同一来源的碎片。论文追踪的这条线索，从印度、东南亚出发，穿过中国大部，一直延伸到哈萨克斯坦。
这些区域过去大多被当作古老洋壳或者火山岛弧。柯林斯在《对话》网站撰文称，这片今天山地密布、被年轻岩层覆盖的地方，原本属于冈瓦纳。
把碎片一块块拼回去。新识别出来的碎片合计约2270万至2780万平方公里，相当于现今全球大陆地壳的15%左右，叠加在传统重建里约1亿平方公里的核心冈瓦纳之上。
重建后的总面积约1.227亿至1.278亿平方公里，占全球大陆地壳的78.6%至82.0%，平均约80%，相当于地球总表面积的约25%。
也就是说，新重建的大冈瓦纳面积约1.23亿平方公里，占全球大陆的80%，远超传统冈瓦纳的约1亿平方公里与64%。
而估算仍然是保守的：沉没的陆块、部分大陆架，以及被改造进年轻地壳或重新回到地幔的物质，都没有计入。
四、俯冲环带与寒武纪大爆发
测算了面积后，还剩一个棘手的问题：
5.5亿至5亿年前，地球为什么会出现一次跨圈层的剧变？
那段时间，海水里的锶和铪同位素剧烈震荡，海平面和大气挥发分大幅波动，后生动物门类集中出现，寒武纪生命大爆发就此拉开序幕。这次剧变通常被归因于超大陆旋回，但前提是当时真有一个够格的超大陆。
研究重建的图景是：大冈瓦纳聚合之后，周缘形成了一条全球尺度的俯冲环带。约5.25亿年前，这条火山弧链的长度约31700千米，相当于地球周长的79%，宽度约300至500千米。
它从后来的俄罗斯、中国、澳大利亚、南极洲、非洲、欧洲一直延伸到美洲。柯林斯说，这相当于一个远古版的环太平洋火环。
火山活动持续释放二氧化碳和水蒸气，改变大气与海洋的碳循环，把地球从新元古代末期的寒冷干旱推向温湿环境。
大陆隆升和侵蚀同时把磷、铁等营养送进海洋，海洋氧化还原状态反复震荡，营养供给脉冲式增加，浮游植物繁盛、氧气在局部富集。
大冈瓦纳裂解过程中扩张的浅海陆架和被隔开的岛屿链，又给物种分化提供了空间。论文认为，这几条线索的时间窗口和寒武纪生命大爆发吻合。
需要说明的是，这是一条被提出的因果链条，不是已证实的结论。关于寒武纪大爆发，学界还有大气含氧量上升、海水钙离子浓度变化、生态竞争加剧等多种解释，它们未必互相排斥。
五、目前存在的一些争议
论文发表后，《科学》杂志采访多位独立古地理学家，评价存在明显分歧。
耶鲁大学戴维・埃文斯持保留态度：一是同位素数据无法唯一证明这些地块在5.5 亿年前曾物理相连，他更倾向称之为“巨大陆”；二是从命名逻辑看，传统定义里冈瓦纳只是潘吉亚超大陆的一部分，沿用“冈瓦纳”命名并不妥当。
奥斯陆大学特龙・托斯维克则持支持观点，他一直认为冈瓦纳的实际范围更大，其形成阶段可能对应地球史上规模最大的一次造山运动。
学者米尔则聚焦划分标准本身，指出 75% 的超大陆阈值本就是人为划定，并非精确的量化标准。
论文作者回应称，结论并非仅依托同位素数据；结合既有古地理模型重建后，这些亚洲地块构成了沿冈瓦纳已知边缘分布的连续带状结构。
另有学者柯林斯指出，这些地块后续已从冈瓦纳漂离，超大陆的重建模型或将因此调整。从方法层面看，通过同位素间接反推地块归属存在多解性，大冈瓦纳能否被正式认定为超大陆，仍需更多独立证据验证。
六、总结一下
冈瓦纳是否为超大陆，学界争议了数十年，核心都是卡在75%的大陆地壳占比阈值上。 此次研究转向深部地壳探测，在亚、欧、北美年轻造山带之下识别出大量前寒武纪陆壳碎片；经同位素定年与古地理重建后，冈瓦纳的面积占比从传统认知的64%提升至约80%。 但该结论仍依赖同位素间接证据，大冈瓦纳能否正式确立超大陆地位，仍有待更多独立验证。
本期话题：超大陆有没有可能存在超级文明？
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本期参考文献：
[1] Wang T, Collins W J, Wang C Y, Hou Z Q, Tong Y, Huang H, Ye J P. Buried fragments reveal a Greater Gondwana supercontinent[J]. Science Advances, 2026, 12(37): eaeh6155. DOI: 10.1126/sciadv.aeh6155.
[2] 中国地质科学院地质研究所官网（2026-09-16）：透视深部，发现失踪陆块，重建大冈瓦纳超大陆。
[3] Meert J G. What's in a name? The Columbia (Paleopangaea/Nuna) supercontinent[J]. Gondwana Research, 2012, 21(4): 987-993. DOI: 10.1016/j.gr.2011.12.002.
[4] 《科学》新闻栏目报道（2026-09-09）：Pangaea's little brother may finally qualify as a supercontinent. https://www.science.org/content/article
[5] Collins W J（2026-09-09）：Gondwana really was a supercontinent, and it may have helped kickstart life on Earth. The Conversation.
[6] Wang C, Mitchell R N, Murphy J B, Peng P, Spencer C J. The role of megacontinents in the supercontinent cycle[J]. Geology, 2021, 49(4): 402-406. DOI: 10.1130/G47988.1.
[7] 光明日报（2026-09-17）：破解5亿年前地球巨变之谜，我科学家重建大冈瓦纳超大陆。记者杨舒。
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