南非威特沃特斯蘭大學地球科學學院(the School of Geosciences of the University of the Witwatersrand)的賴斯·拉蒂波夫(Rais Latypov)教授剛剛完成了一項研究,論述了地殼所含岩石成分的多樣性和分層結構的由來。
地球剛剛形成的時候,地表就像現在所看到的月球一樣荒涼,而且佈滿了撞擊坑。地表岩石的成分很單一,大多數都是黑黝黝的玄武岩。玄武岩是來自地殼深處的岩漿,噴出後硬化而成。現在人們只有在活躍的火山附近,才能見到這種成分純粹的古老岩石。
距今38億年前,在一個稱為“冥古宙”的時期,一顆小行星撞擊地球,產生了巨大的熱量,把玄武岩熔化了,形成了巨大的熔岩池,它有幾十公里深,直徑數千公里。當然,小行星本身也熔化了,與玄武岩漿融合,發生化學反應,然後分層、凝固,形成了一整塊“原始大陸”。“原始大陸”是現代大陸的基礎,再經歷多次分裂、移動,最終形成了今天我們所見到的大陸板塊。
每一次新的小行星撞擊,都會局部地融化撞擊坑附近的岩石,小行星的成分就會融入岩漿。新的岩漿重新分層、凝固,會形成的新的岩石風貌。例如,加拿大Sudbury地區,是地表能見到的最大、最明顯的小行星撞擊熔岩層。那裡的岩石是18.5億年前,一次大規模的小行星撞擊產生的。那次撞擊產生了厚度超過5公里的熔岩層,使當地的地形地貌看起來特色鮮明,可以看到分成許多層的火成岩,還有一些大型的、不連續的黑色岩石。
結語
總之,科學家認為,地殼的主要成分來自地殼深處噴出的岩漿,以及多次與小行星的融合。小行星撞擊地球表面後,岩石熔化,岩漿融合、分層、凝固,才使得地殼表面的岩石呈現層狀結構,並且成分多樣化。越靠近地殼深處的岩石,成分越單一。
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