《生命和家园 04》
大撞击产生的高温熔化了地球的岩石,形成一大片地幔洋。远处看去,地球就像一个熠熠发光的橙红色圆形液珠。因为小行星体的兼并和小行星的撞击,以前地球在形成过程中也曾有过地幔洋。但是这次应该是最大最后的一次。地球上产能的机制包括月球的潮汐力,小行星的撞击,以及地球内部的放射性同位素物质的辐射。至今地球内部还有强烈的核辐射反应。同时,地球地幔的对流将热量从内部带出来,再将热量辐射到太空去。
大概十万年之后,地球表面温度下降到一千多摄氏度,开始固化。率先凝固的是在潮汐活动相对不频繁的两极地区的镁铁硅酸盐。它的熔点最高,形成淡绿色的橄榄石晶体。橄榄石密度比地幔岩浆要高,所以它往地幔内部下沉,结果导致地幔层的冷却,物质对流并且分离。地球的体积相对较大,地幔冷却过程相对较慢。远在地幔固化之前,地球表面形成了镁铁硅酸盐的橄榄石和钙铝硅酸盐的钙长石混合组成的橄榄岩层。这就是地球淡绿色的原始橄榄岩地壳。
橄榄岩在地球地质活动中不断地断裂形变。因为橄榄岩密度比地幔岩浆大,橄榄岩往下沉,在遇到高温的岩浆时又发生熔化。熔化的橄榄岩大约仅有百分之五,主要是富含有钙,铝,铁的硅酸盐部分。它的密度反而比地幔岩浆轻,开始上浮,就从地壳缝隙中以火山岩浆的形式喷射出来,快速形成玄武岩。玄武岩的密度为每立方厘米三克,比地幔岩浆轻,就浮在地幔上。大约经过了一亿年的地质活动,地球的地壳转换成黑色的玄武岩。而橄榄岩质的物质下沉形成地幔的上部分。现在,我们基本上找不到橄榄岩地壳的残迹。除了火山喷发形成的火山石,我们还能看到由玄武岩自然排列的奇特景观,比如北爱尔兰的巨人通道和加利福尼亚的魔鬼岩柱堆。
当今地球三分之二的表面是海洋,被水覆盖。整个海洋的质量大约是地球质量的万分之二。地球上作为万物之源的水的起源至今仍是一个未解之谜。一种猜测是由地球外的流星体或彗星撞击地球带来的。对水中氘元素的比例进行对比,我们知道地球水不可能来自遥远的柯伊伯带,只可能是较近的小行星带冻结线之外的区域。在太阳系的早期,这里很可能聚集了彗星和富含水的小行星。而地质学家更相信地表海洋水来自地球的内部。地表自然条件下的矿石非常干燥。但是在高温高压下,像橄榄石这样的矿石就可能发生形变,能够结合住高达百分之三的水份。据推算,地幔中部的过渡层里容纳的水份达到整个海洋总量的九倍。地幔的下部分又含有十六倍的水量。甚至地球的地核里储存的水量就有八十个海洋之多。接下来,一个自然的想法就是水由地幔里高温岩浆的运动和喷发带到地表。水汽冷却凝结,逐步聚集后形成海洋。地球成了一个蓝色星球。这时大概是地球诞生之后的两亿年。
此时的地幔岩浆仍然持续地喷发。地球蓝色海洋的背景上点缀着许多的火山。火山岩在海水的侵蚀下碎裂,形成黑色的细砂粒。夏威夷大岛的最南端就是一个活动的火山,近旁就有黑色的沙滩。在地球的早期,陆地的形成可能依赖地壳的重直构造机制。靠近热源积沉的大面积玄武岩的内层保持高温状态。部分玄武岩缓慢熔融。这时类似铁的重元素剥离下沉,含有钾和钠的硅酸盐逐渐缓慢地形成花岗岩。玄武岩在月球,水星,金星和火星都普遍存在。但是花岗岩唯地球独有,因为地球体积较大,能够提供花岗岩形成时需要的持续熔融过程的条件。花岗岩中的氧化硅成分比玄武岩高,质地比玄武岩坚硬。但是密度只有每立方厘米二点七克,比玄武岩低。因此花岗岩上浮起来,形成原始花岗岩岛。花岗岩风化侵蚀分解后就是普通的二氧化硅的沙,里面还能找到石英和云母的微粒。这时候的地球上还没有可观的陆地。大陆的构造要依靠地壳的更复杂的板块运动。
—写于2022年9月27日(图片来自网络)