Gondwana là khối lục địa phía nam, gồm phần đất mà nay là Nam Mỹ, châu Phi, Ả Rập, Madagascar, Ấn Độ, Nam Cực, Australia và vùng đất chìm quanh New Zealand. Laurasia là khối phía bắc, gồm Bắc Mỹ, Greenland, châu Âu và phần lớn châu Á. Khi Pangaea tách ra từ khoảng 200 triệu năm trước, hai khối này rời nhau dọc biển Tethys rồi mỗi khối tiếp tục vỡ thành các châu lục hôm nay.
Hai khối không đối xứng nhau về lịch sử. Gondwana là một siêu lục địa thật, đã ghép xong từ khoảng 550–500 triệu năm trước và tồn tại hàng trăm triệu năm, cả trước lẫn trong thời Pangaea. Laurasia thì chủ yếu là tên gọi cho nửa phía bắc của Pangaea khi nó bắt đầu chia đôi. Bài này đi qua nguồn gốc tên gọi, thành phần, khí hậu tương phản của hai khối và những dấu vết của chúng mà bạn vẫn có thể thấy trong rừng, trong vườn thú và ngay dưới chân mình ở Việt Nam.
Hai cái tên đến từ đâu
Tên Gondwana đến từ một vùng ở miền trung Ấn Độ, nơi các nhà địa chất thế kỷ 19 mô tả một chuỗi tầng đá chứa than và hoá thạch thực vật rất đặc trưng. Cùng loại tầng đá, cùng hệ thực vật ấy về sau được tìm thấy ở Nam Phi, Nam Mỹ và Australia. Nhà địa chất người Áo Eduard Suess dùng tên vùng này để gọi khối đất lớn mà ông cho là đã nối các vùng ấy. Điều thú vị là Suess nghĩ các lục địa được nối bằng phần đất đã sụt xuống đáy biển, chứ không phải các lục địa đã trôi đi.
Laurasia là tên ghép: "Laur-" từ Laurentia, tên craton cổ của Bắc Mỹ, đặt theo vùng sông Saint Lawrence ở Canada; "-asia" từ Á–Âu. Cái tên được nhà địa chất Nam Phi Alexander du Toit dùng trong cuốn sách năm 1937 của ông, một trong những tác phẩm bảo vệ thuyết trôi dạt lục địa mạnh mẽ nhất trong thời kỳ thuyết này bị giới học thuật quay lưng.
Trong tiếng Việt, hai tên này thường được giữ nguyên hoặc viết là "lục địa Gondwana", "lục địa Laurasia". Bạn có thể gặp thêm cách viết "Gondwanaland", đó là cách gọi cũ hơn và về nghĩa thì thừa, vì chữ "wana" trong tên vùng đã mang nghĩa rừng – đất của người Gond.
Gondwana gồm những gì và hình thành ra sao
Gondwana là một trong những khối đất lớn và bền nhất trong lịch sử Trái Đất. Thành phần của nó, theo vị trí các châu lục hiện nay:
- Nam Mỹ và châu Phi: lõi phía tây, hai bờ nay đối diện nhau qua Nam Đại Tây Dương.
- Bán đảo Ả Rập: từng dính liền với châu Phi, chỉ tách ra khi biển Đỏ mở trong vài chục triệu năm gần đây.
- Madagascar, Ấn Độ và Sri Lanka: nằm kẹp giữa châu Phi, Nam Cực và Australia.
- Nam Cực: ở giữa khối, nối các mảnh phía tây và phía đông.
- Australia, New Guinea và vùng đất chìm quanh New Zealand, New Caledonia: rìa đông của khối.
- Một dải khối nhỏ ở rìa bắc: trong đó có các khối mà nay nằm dưới Đông Nam Á, Tây Tạng, Iran và Thổ Nhĩ Kỳ. Chúng lần lượt tách ra và trôi lên phía bắc từ rất sớm.
Gondwana ghép xong vào khoảng 550–500 triệu năm trước qua một loạt va chạm mà giới địa chất gọi chung là các đai tạo núi "Toàn Phi", vì chúng để lại dấu vết khắp châu Phi. Nó tồn tại như một khối thống nhất suốt hơn 300 triệu năm, nhập vào Pangaea, rồi tách thành các mảnh kể từ khoảng 180 triệu năm trước. Mảnh cuối cùng chia tay là Australia và Nam Cực, chỉ vài chục triệu năm trước.
Laurasia: nửa phía bắc ghép từ ba lõi cổ
Nửa phía bắc có lịch sử ghép phức tạp hơn. Lõi thứ nhất là Laurentia, tức Bắc Mỹ và Greenland. Lõi thứ hai là Baltica, gồm bán đảo Scandinavia và phần lớn Đông Âu. Hai khối này va nhau khoảng 420–400 triệu năm trước, khép lại một đại dương cổ và đẩy lên đai núi mà nay còn thấy ở Scotland, Na Uy và miền đông Bắc Mỹ.
Lõi thứ ba là Siberia, ép vào rìa đông của Baltica muộn hơn, để lại dãy Ural. Phía đông và đông nam là một loạt khối nhỏ hơn: Hoa Bắc, Hoa Nam, Đông Dương, Tarim và nhiều mảnh khác, nhập vào dần trong kỷ Permi, Trias và cả kỷ Jura. Vì thế, "châu Á" theo nghĩa địa chất là một bức khảm của rất nhiều mảnh có nguồn gốc khác nhau, chứ không phải một khối nguyên.
Khi Pangaea tách, Laurasia nằm ở phía bắc biển Tethys và tiếp tục là một khối liền một thời gian dài. Chỉ khi Bắc Đại Tây Dương mở hẳn, khoảng 60–50 triệu năm trước, Bắc Mỹ và Greenland mới thật sự rời châu Âu. Kể cả sau đó, Bắc Mỹ và châu Á vẫn nhiều lần nối với nhau qua vùng eo Bering mỗi khi mực nước biển hạ thấp.
Băng hà ở phía nam, rừng than đá ở phía bắc
Trong kỷ Than đá và đầu kỷ Permi, khoảng 340–280 triệu năm trước, Gondwana nằm trùm lên cực nam. Phần lớn nơi mà nay là Nam Phi, Ấn Độ, Australia, Nam Mỹ và Nam Cực bị phủ băng hà lục địa. Dấu vết còn lại là những lớp đá hỗn tạp do băng mang tới, gọi là tilit, và những vết cào xước song song trên mặt đá gốc. Giai đoạn này được gọi là băng hà Cổ sinh muộn, một trong những thời kỳ băng hà dài nhất từng biết.
Cùng lúc đó, các phần của Laurasia nằm gần xích đạo. Ở Bắc Mỹ và châu Âu, những đầm lầy rừng nhiệt đới rộng mênh mông với dương xỉ thân gỗ, thạch tùng khổng lồ liên tục bị vùi lấp, tạo nên các vỉa than đá lớn mà châu Âu và Bắc Mỹ khai thác trong thời công nghiệp hoá. Tên kỷ Than đá (Carboniferous) đến từ chính những vỉa than này.
Sự tương phản đó là một lý lẽ mạnh cho thuyết trôi dạt lục địa: nếu các lục địa đứng yên ở vị trí hiện nay, rất khó giải thích vì sao Ấn Độ nhiệt đới lại có dấu băng hà, còn Svalbard ở Bắc Cực lại có than đá từ rừng ấm. Khi đặt các khối về vị trí cổ, băng hà tụ quanh cực nam xưa và rừng than tụ quanh xích đạo xưa, mọi thứ trở nên hợp lý.
Di sản sinh vật của Gondwana còn sống đến hôm nay
Cây sồi phương nam. Chi Nothofagus mọc ở Nam Mỹ, New Zealand, Australia, New Guinea và New Caledonia, và hoá thạch của nó có cả ở Nam Cực. Hạt của chúng không thích nghi để vượt biển xa, nên sự phân bố rải rác này được xem là dấu vết rõ của một khu rừng từng liền một dải trên Gondwana.
Thú có túi đi qua Nam Cực. Hoá thạch thú có túi đã được tìm thấy ở Nam Cực, đúng như dự đoán rằng con đường từ Nam Mỹ sang Australia đi qua vùng đất ấy khi nó còn ấm và chưa phủ băng. Đó là lý do Australia có kanguru còn châu Mỹ có thú opossum, hai nhánh họ hàng cách nhau cả một đại dương.
Chim chạy không bay, một câu chuyện phức tạp hơn tưởng. Đà điểu châu Phi, đà điểu emu ở Australia, rhea ở Nam Mỹ và chim kiwi ở New Zealand từng được coi là ví dụ kinh điển của việc các lục địa tách ra mang theo tổ tiên chung. Nhưng các nghiên cứu ADN gần đây cho thấy kiwi gần với loài chim voi đã tuyệt chủng ở Madagascar hơn là emu, gợi ý tổ tiên của nhóm này từng biết bay và tự phát tán. Đây là ví dụ tốt cho thấy không phải sự phân bố nào ở các lục địa phía nam cũng do lục địa trôi.
Họ thực vật Proteaceae và cá phổi. Họ cây Proteaceae, với những loài hoa lớn quen thuộc ở Nam Phi và Australia, cùng các loài cá phổi ở châu Phi, Nam Mỹ và Australia, là những ví dụ khác thường được dùng để minh hoạ di sản Gondwana, với cùng lời nhắc: cần kết hợp hoá thạch và dữ liệu di truyền mới khẳng định được.
Đông Nam Á và Việt Nam: những mảnh rời từ rìa bắc Gondwana
Phần lớn nền đá dưới Đông Nam Á không thuộc Laurasia ngay từ đầu. Nhiều nghiên cứu cho rằng các khối như Đông Dương, Hoa Nam và Sibumasu (dải chạy từ Thái Lan, Myanmar xuống bán đảo Mã Lai và Sumatra) từng nằm ở rìa bắc Gondwana, gần nơi mà nay là Australia, rồi lần lượt tách ra trong Đại Cổ sinh, trôi qua các đại dương cổ và ghép vào châu Á.
Lãnh thổ Việt Nam nằm chủ yếu trên khối Đông Dương, còn vùng đông bắc thuộc rìa khối Hoa Nam. Ranh giới khâu giữa hai khối thường được đặt dọc vùng sông Mã, tuy vị trí chính xác và tuổi va chạm vẫn còn được bàn. Va chạm này diễn ra chủ yếu trong kỷ Trias và được gọi là vận động tạo núi Indosini, tên đặt theo bán đảo Đông Dương nơi nó được mô tả.
Hiểu như vậy, Việt Nam là một ví dụ thu nhỏ của câu chuyện "hai nửa Pangaea": nền móng có gốc Gondwana nhưng nay thuộc châu Á, thuộc thế giới Laurasia cũ. Chính lịch sử ghép nối nhiều khối ấy giải thích một phần vì sao địa hình Việt Nam có nhiều đới đá, nhiều hướng núi khác nhau trên một dải đất không quá rộng.
Cách nhận ra một vùng đất có gốc Gondwana hay Laurasia
Khi đọc tài liệu địa chất về một vùng bất kỳ, bạn có thể tự kiểm vài dấu hiệu mà các nhà nghiên cứu hay dùng để xếp nó về một phía. Không dấu hiệu nào đủ một mình; càng nhiều dấu hiệu trùng nhau, kết luận càng chắc:
- Hệ thực vật hoá thạch kỷ Permi: có lá Glossopteris là dấu hiệu Gondwana; hệ thực vật kiểu Cathaysia (gặp ở Hoa Nam) hay kiểu Euramerica thì nghiêng về phía bắc.
- Dấu băng hà Cổ sinh muộn: tầng tilit và mặt đá bị cào xước tuổi Than đá – Permi gần như chỉ có ở các mảnh của Gondwana.
- Tuổi các đai uốn nếp nền móng: đai tuổi khoảng 650–500 triệu năm kiểu Toàn Phi gợi ý gốc Gondwana; đai tuổi khoảng 420–400 triệu năm kiểu Caledoni gợi ý vùng Laurentia – Baltica.
- Tuổi zircon trong cát kết: nguồn vật liệu có cùng "dấu vân tay" tuổi với Australia hay Ấn Độ cho thấy vùng đó từng ở gần các khối ấy.
- Sinh vật biển trong đá vôi cổ: các nhóm hoá thạch nước lạnh hay nước ấm cho biết vĩ độ cổ, bổ sung cho dữ liệu từ tính.
Áp các dấu hiệu này cho Đông Nam Á, các nhà nghiên cứu thấy một bức tranh lẫn lộn đúng như mong đợi ở một vùng ghép từ nhiều mảnh: có khối mang nét Gondwana rõ, có khối đã rời Gondwana sớm đến mức sinh vật của nó tiến hoá theo hướng riêng.
Câu hỏi thường gặp
Gondwana và Pangaea khác nhau thế nào?
Gondwana là khối phía nam đã tồn tại độc lập từ khoảng 550–500 triệu năm trước. Pangaea hình thành khi Gondwana nhập với các khối phía bắc vào khoảng 320–300 triệu năm trước. Nói cách khác, Gondwana là một mảnh rất lớn của Pangaea và sống lâu hơn Pangaea cả trước lẫn sau.
Laurasia có phải là siêu lục địa không?
Thường không được xếp ngang Gondwana. Laurasia chủ yếu là tên gọi nửa phía bắc khi Pangaea tách đôi, và các lõi của nó như Laurentia, Baltica, Siberia ghép với nhau ở những thời điểm khác nhau. Có tài liệu vẫn gọi nó là siêu lục địa theo nghĩa rộng.
New Zealand có thuộc Gondwana không?
Có. New Zealand là phần nhô lên của một khối đất phần lớn đã chìm, thường gọi là Zealandia, vốn nằm ở rìa đông Gondwana cạnh Australia và Nam Cực. Nó tách ra khoảng 85–80 triệu năm trước, sớm hơn lúc Australia rời Nam Cực.
Vì sao Nam Cực từng có rừng mà nay toàn băng?
Vì Nam Cực không phải lúc nào cũng nằm ở cực, và khí hậu toàn cầu từng ấm hơn nhiều. Khi Australia và Nam Mỹ tách ra, Nam Cực bị bao bởi một dòng hải lưu vòng quanh, ít nhận nhiệt từ vùng thấp, và băng hà phủ dày từ khoảng 34 triệu năm trước.
Hoá thạch Gondwana có ở Việt Nam không?
Một số tầng đá Cổ sinh ở Việt Nam và Đông Nam Á chứa sinh vật biển mang nét gần với rìa Gondwana, là một trong những lý lẽ cho nguồn gốc phía nam của các khối này. Hệ thực vật Glossopteris điển hình thì gắn với Gondwana chính, không phải dấu hiệu phổ biến ở Việt Nam.
Đọc thêm về Gondwana nên bắt đầu từ đâu?
Cách dễ nhất là đọc theo trục thời gian: Gondwana ghép lại, băng hà Cổ sinh muộn, nhập vào Pangaea, rồi các đợt tách. Song song, đọc phần bằng chứng hoá thạch và đá để hiểu vì sao các nhà địa chất tin vào hình dạng khối này dù nó đã biến mất từ lâu.
