《生命和家园 08》
花岗岩是组成陆地的主要物质。花岗岩比玄武岩轻,而且陆地地壳又比海洋地壳厚。因此,地壳浮在地幔上时,陆地相比海洋盆地高出很多,露出海洋表面。现在的陆地占整个地球表面的三分之一。五大洲的每个大陆都有多个古老而又坚实,大小可达几千公里的地块,称为古陆核。整个地球陆地上有三十多个古陆核。最古老的有三十八亿年,稳定地存活到现在。相比较,海洋地壳的年龄最多两亿年。古陆核比别处的陆地更厚,可达两百公里。它的根部可以一直往下延伸,扎透岩石圈。
大陆的形成从古陆核开始。而古陆核的形成却还没有定论。地球诞生后的几亿年里,地球的温度比现在高,已经有了一层薄的地壳。地幔的对流比现在快。地壳在地幔运动中裂成许多的板坯。带着火山层的板坯们相互碰撞挤压揉合,通过垂直构造的机制形成古陆核。另一种说法是由于地幔对流的传送作用,板坯不断地被带到俯冲带,停留在一个陆块的底部,由岩石圈地幔的熔融转变成花岗岩而堆积形成古陆核。第三种说法是通过地幔热柱形成。在烧开水的时候,我们经常看到有一些固定的由气泡标定出来的从锅底到水面的热流。同样的,地幔中也有一团从底部高温往上窜行的岩浆流,称为热柱。地幔热柱遇到地壳板块底部时冷却凝固。板坯加厚而形成古陆核。
夏威夷的形成就是依靠地幔热柱。每一次的岩浆喷发形成一个火山岛。跟随着太平洋板块一起,火山岛朝西北方向缓慢移动。夏威夷就这样在过去的几百万年里形成七个一线排开的火山岛。最南端的大岛年龄不到一百万年。地幔热柱就在它的下方。十万年之后,大岛的东南方又会出现一个新的火山岛。黄石国家公园的硫磺泉是独特的景观。它就坐落在一个巨大的地幔热柱之上。地质学家正在密切监视它的活动。黄石地幔热柱的爆发会有灾难性的后果。
无论是哪一种方式,古陆核的形式都有深层地幔熔融的过程。钻石也是在同一层次的高温高压的地幔环境中形成,再经由多年的岩石运动带到陆地表面。所以钻石矿场大多出现在古陆核地区。非洲和澳洲都是钻石的富产地。同时,这两个大陆有最古老的古陆核,分别是非洲南部的卡普瓦和澳洲西部的皮尔巴拉。三十多亿年前,这两个古陆核组成地球上第一个原始大陆,瓦巴拉大陆。
地壳板块运动下古陆核的碰撞合并形成大陆。三十多亿年里大陆的形态和运动都是一个极其复杂的过程。大陆形成的时间可以用岩石中放射性元素成分来测算。大陆的位置可以利用地磁场来标定。古磁场通常指向南北方向,但同时又和地表平面有一个斜切角度。比如,在赤道区,地磁场和赤道地表平面平行,而在极地区,地磁场几乎垂直于地表平面。地磁场的斜切角从低纬度到高纬度逐渐增大。在陆地的岩石从熔融到凝固的形成过程中,其中的磁性物质沿地磁场的方向被磁化而形成一定的磁场取向。岩石的磁性取向反映出当时形成时的地理位置。根据陆地上不同时期的岩石的磁性,我们就可以建构出陆地在过去时期里的地表运动轨迹。当然,因为地表活动的复杂因素,陆地的历史越古老,我们的理解越不确定。大多数地质学家承认三十亿年前的地球上存在乌尔大陆。它甚至比现在的澳洲还小,包含现在在非洲南部,澳洲西部,马达加斯加,和印度的古陆核残余。至于乌尔大陆和瓦巴拉大陆之间的关系,我们不得而知。
—写于2022年10月8日(图片来自网络)