5.3晚古生代(石炭纪和二叠纪)
5.3.1古地理学
在古生代晚期,又发生了一连串的大陆碰撞,最终形成了Alfred Wegener所说的泛大陆(Pangaea)。这些碰撞中最大的一次发生在冈瓦纳(Gondwana)撞击劳伦蒂亚(Laurentia)和波罗的古陆(Baltica)时。该事件引发了阿勒加尼亚(Alleghanian)造山运动,并形成了一个巨大的山地带,其侵蚀残余在美国东部的阿巴拉契亚(Appalachian)山脉和沃希塔(Ouachita()山脉中显露出来。在该山地带的大陆一侧,挤压形成了阿巴拉契亚褶皱-冲断带,其中地壳沉积层水平缩短了50%。
在阿勒甘尼亚(Alleghanian)造山运动期间产生的挤压作用非常强烈,使得整个北美古老的、先前存在的断层再次活跃起来。这些断层的运动形成了小的山脉和邻近的沉积盆地。这些山脉中最大的一部分是在古生代晚期,在现在被落基(Rocky)山脉占据的地区出现的。由于它们的位置,这些晚古生代山脉共同构成了Ancestral Rockies。
泛大陆的形成还涉及到世界各地的其他碰撞。值得注意的是,非洲与南欧发生碰撞,形成了海西造山运动(Hercynian orogeny)。泛大陆横跨了从南极到北纬70度左右的区域。泛大陆的南端是极地气候,被冰川覆盖,而中部的冈瓦纳则跨越赤道,享受着热带和半热带的条件,这有利于在巨大的沼泽中繁茂的生长。
5.3.2生命的进化
化石记录表明,在古生代晚期,植物和动物继续朝着我们今天所熟悉的形式进化。巨大的石炭纪沼泽产生的氧气,在一段时间内,占据了大气的三分之一。它的生长还留下了厚厚的成堆的植物残骸,这些残骸在掩埋后最终变成了煤。
在这片沼泽中,包括巨大的蜻蜓在内的长着翅膀的昆虫在蕨类、块茎藓和芦苇丛中飞翔,到了石炭纪末期,出现了翅膀可折叠的蟑螂。森林中裸子植物(“裸种子”植物,如针叶树)和苏铁(棕榈树状茎和蕨类叶子的树)在二叠纪广泛传播。陆地上生活着两栖动物,爬行动物紧随其后。爬行动物在陆地上的成功反映了动物繁殖中一个全新的组成部分:带有防水保护层的卵。卵的出现使爬行动物无需返回水里就能繁殖。
随着二叠纪-三叠纪(P-T)大灭绝事件在252Ma的发生,古生代宣告结束,其间超过96%的海洋物种和70%的陆生物种消失了。没有人确定P-T事件发生的原因。根据一种假设,它发生在西伯利亚巨大的溢流玄武岩爆发之后。火山的喷发可能导致气体的排放,使大气变得混浊,海洋酸化,使许多环境不适合生命生存。
6.中生代:恐龙的统治
6.1中生代早期和中生代中期(三叠纪及侏罗纪)
6.1.1古地理学
超级大陆不会永远存在,盘古大陆在古生代末期聚集在一起,存在了大约1亿年,直到三叠纪晚期和侏罗纪早期,在现在的北美东海岸地区开始了裂谷作用。在侏罗纪末期北大西洋开始生长,将北美与欧洲和非洲分开。与此同时,沿着北美西部边缘,汇聚边缘构造成为当时的主流。从晚二叠纪开始,一直持续到中生代,当大洋岩石圈和大陆之间的俯冲被吞没时,离岸形成的岛弧和大洋高原与北美西部发生碰撞。随着这些外来的地板块被连接起来,大陆向西发展。然后,从侏罗纪末期开始,一个巨大的大陆火山弧,即现在所知的希尔兰(Sierran)弧,开始沿着北美洲本身的西部边缘形成,这是太平洋海底的一部分法拉龙(Farallon)板块,俯冲到大陆下面。