当登高山眺望、极目巍巍群山与峡谷时,我们内心定有“山河壮美”之感,赞叹造化之神工。
若追溯其源,那些地表壮美景观实乃拜受地球板块构造运动之赐。也是今天发生地震和火山爆发的主要原因。另外生命中不可缺少的要素都要经过板块运动才能逸散到地球内。所以板块运动史涉及到地球上原始生命的最早产生史。
板块运动是那么的重要,但是这个过程是从什么时候开始的,谁也不准确。
这个过程很明显不能从地球(距今45亿年前)的初期就已经开始了,当时地壳还没有形成。甚至在地壳存在的情况下,必须等待地球内部降温至某一水平后才开始工作。原因是什么?由于驱动板块运动,地幔物质发生对流;对流过程中熔融态岩浆依靠粘力拖曳板块共同活动。但是我们知道,温度越高,岩浆的粘滞性就越差(例如,蜂蜜受热后粘性会降低),因此,只有当岩浆温度降低到一定程度时,粘滞性才足以拖曳板块。如此推算,以往一般认为地球板块的运动是在30亿年以前开始的。
但近日瑞士日内瓦大学一位科学家认为板块运动或许至少早于我们所认为的5亿年前,而促成这一运动提早发生的原因其实就是小行星撞击。
板块运动开始的时间远比最初所想象的时间早
为追索地球板块运动开始的年代,科学家们对地球历史各个阶段现存岩石类型进行考察。他主要研究了两种岩石:一种为镁铁质,这种岩石象玄武岩,一般呈暗黑色;另一种为与花岗岩相似的质地相对较轻的长英质岩。这两种岩石在页岩(一种薄片状的岩石)中是很常见的。其中均含多种钛同位素,仅同位素比例有差异。从这一点出发,可以推算出它们所处的页岩时代。
其中长英质岩石形成条件较为特殊,只有在高温有水时,才会形成。通常只有海底两板块互相挤压、其中一板块向另一板块之下俯冲,俯冲带中才会有此条件。也就是说长英质岩石恰是板块运动结果。
该科学家对35亿年前页岩进行研究后发现,35亿年前大陆地壳55—60%已由长英质岩石构成,这说明,大范围板块运动起码在此之前已经开始。
小行星撞击驱动板块移动
但之前已经讲过,当时地球内部温度仍然过高,地幔物质粘性也比较差,好像不足以牵引板块运动。那么板块运动从哪里来?他大胆地推测正是小行星撞击帮助了我们。
他建立计算模型模拟各种尺寸小行星撞击地球的过程,观察地壳及地球内部将如何变化。他发现只需一个相对较大的碰撞,便可在碰撞地形成俯冲带,俯冲带可持续活动约1000万年。
关于该俯冲带如何产生?这句话更容易理解:小行星剧烈撞击地壳并将撞击点处地壳破碎为若干块,受小行星冲击力与重力影响,某一块地壳向另外一块地壳之下俯冲,从而产生俯冲带。
如果我们想到地球在年轻时曾承受了许多小行星狂轰滥炸的话,出现全球大小的板块运动并非天方夜谭。
另外,按照这个想法,板块运动停了又停,也许已经开始了不止一次了,因为地球历史上密密麻麻的小行星撞击已经休息了又休息,而且不只出现了一次。直到地球内部降温到一定水平,地幔物质变得足够黏稠时,板块运动才能不再需要小行星撞击的帮助,而是依靠地球内部自身的力量来维持。
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