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《生命和家園 08》

(2024-03-06 22:10:08) 下一個

花崗岩是組成陸地的主要物質。花崗岩比玄武岩輕,而且陸地地殼又比海洋地殼厚。因此,地殼浮在地幔上時,陸地相比海洋盆地高出很多,露出海洋表麵。現在的陸地占整個地球表麵的三分之一。五大洲的每個大陸都有多個古老而又堅實,大小可達幾千公裏的地塊,稱為古陸核。整個地球陸地上有三十多個古陸核。最古老的有三十八億年,穩定地存活到現在。相比較,海洋地殼的年齡最多兩億年。古陸核比別處的陸地更厚,可達兩百公裏。它的根部可以一直往下延伸,紮透岩石圈。

大陸的形成從古陸核開始。而古陸核的形成卻還沒有定論。地球誕生後的幾億年裏,地球的溫度比現在高,已經有了一層薄的地殼。地幔的對流比現在快。地殼在地幔運動中裂成許多的板坯。帶著火山層的板坯們相互碰撞擠壓揉合,通過垂直構造的機製形成古陸核。另一種說法是由於地幔對流的傳送作用,板坯不斷地被帶到俯衝帶,停留在一個陸塊的底部,由岩石圈地幔的熔融轉變成花崗岩而堆積形成古陸核。第三種說法是通過地幔熱柱形成。在燒開水的時候,我們經常看到有一些固定的由氣泡標定出來的從鍋底到水麵的熱流。同樣的,地幔中也有一團從底部高溫往上竄行的岩漿流,稱為熱柱。地幔熱柱遇到地殼板塊底部時冷卻凝固。板坯加厚而形成古陸核。

夏威夷的形成就是依靠地幔熱柱。每一次的岩漿噴發形成一個火山島。跟隨著太平洋板塊一起,火山島朝西北方向緩慢移動。夏威夷就這樣在過去的幾百萬年裏形成七個一線排開的火山島。最南端的大島年齡不到一百萬年。地幔熱柱就在它的下方。十萬年之後,大島的東南方又會出現一個新的火山島。黃石國家公園的硫磺泉是獨特的景觀。它就坐落在一個巨大的地幔熱柱之上。地質學家正在密切監視它的活動。黃石地幔熱柱的爆發會有災難性的後果。

無論是哪一種方式,古陸核的形式都有深層地幔熔融的過程。鑽石也是在同一層次的高溫高壓的地幔環境中形成,再經由多年的岩石運動帶到陸地表麵。所以鑽石礦場大多出現在古陸核地區。非洲和澳洲都是鑽石的富產地。同時,這兩個大陸有最古老的古陸核,分別是非洲南部的卡普瓦和澳洲西部的皮爾巴拉。三十多億年前,這兩個古陸核組成地球上第一個原始大陸,瓦巴拉大陸。

地殼板塊運動下古陸核的碰撞合並形成大陸。三十多億年裏大陸的形態和運動都是一個極其複雜的過程。大陸形成的時間可以用岩石中放射性元素成分來測算。大陸的位置可以利用地磁場來標定。古磁場通常指向南北方向,但同時又和地表平麵有一個斜切角度。比如,在赤道區,地磁場和赤道地表平麵平行,而在極地區,地磁場幾乎垂直於地表平麵。地磁場的斜切角從低緯度到高緯度逐漸增大。在陸地的岩石從熔融到凝固的形成過程中,其中的磁性物質沿地磁場的方向被磁化而形成一定的磁場取向。岩石的磁性取向反映出當時形成時的地理位置。根據陸地上不同時期的岩石的磁性,我們就可以建構出陸地在過去時期裏的地表運動軌跡。當然,因為地表活動的複雜因素,陸地的曆史越古老,我們的理解越不確定。大多數地質學家承認三十億年前的地球上存在烏爾大陸。它甚至比現在的澳洲還小,包含現在在非洲南部,澳洲西部,馬達加斯加,和印度的古陸核殘餘。至於烏爾大陸和瓦巴拉大陸之間的關係,我們不得而知。

—寫於2022年10月8日(圖片來自網絡)

 

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