30亿年间几乎没变化,地球这些地方为何“不动如山”

时间:2018-06-24 17:06:40来源:康当优惠  阅读:(462)收藏
转载:

位于西澳大利亚皮尔巴拉的米尔溪国家公园。上个世纪,在地球是如何形成的,以及板块运......

位于西澳大利亚皮尔巴拉的米尔溪国家公园。

上个世纪,在地球是如何形成的,以及板块运动如何持续塑造陆地、海洋和山脉方面,我们取得了飞快的进展。但是地质学家尚未达成共识的是:板块形成前的地球是什么样子的?

有一种理论认为早期的地球火山活动非常活跃,并且今天还能看到板块活动的证据,发表在《地质学》杂志上的一项新研究对这种理论提供了支持。

在墨尔本大学攻读博士期间主要研究早期地球动力学的Adam Beall认为,地质学建立在均变论这个想法之上,即我们可以研究今天发生的地质过程,并利用这些过程来理解地球如何在数百万年的过程中进行运转的。但这种方法无法用来理解早期的地球,因为早期的地球非常热,并以完全不同的方式运转。在构想地球上最古老的陆地如何形成上,地质学家们面临着困难。

墨尔本大学地球科学学院的Louis Moresi教授介绍,一种观点认为在板块运动之前只存在着尘雾;另一种观点是地球最初的10亿年与现代板块构造完全不同。

地球内部的放射现象对地球进行持续的加热,而这种热量需要释放到某处。板块运动(有时被称为大陆漂移)就是地球释放热量的一种方式。

科学家们认同,早期的地球要比如今更热,放射现象也更多。如果没有板块运动,这些热量哪里去了?

地质学家们开始在太阳系中寻找另一种解释。Io是木星的69个卫星之一,也是太阳系中火山活动最活跃的地方,Moresi教授认为,这可能是古代地球的一个模型。“在Io上,内部的热量以火山的形式释放出来,所以就有无止境的火山喷发。”这个知名度越来越高的理论被称为“热管地球”(Heat-pipe Earth)。

在Louis Moresi的指导下,Beall博士和来自于华盛顿州立大学的Katie Cooper助理教授利用一个名为Underworld的程序为早期地球版块构造的变迁建立了一个模型。

来自澳大利亚西部皮尔巴拉的一个克拉通。

利用这个工具,他们可能会解决第二个地质之谜——为什么地球上的某些地区不受板块构造的影响?

虽然地球上的大部分地壳受到板块运动不断的挤压、融化、抬升和侵蚀,但被称为克拉通的某些区域在数十亿年里都没有改变。这些大量的平坦地貌位于西澳大利亚、亚马逊盆地、非洲南部和加拿大部分地区。我们仍然在某些地区看到40亿年前原始的、早期的结构。

澳大利亚的部分地球就是由这些古老的克拉通构成的,它们还是当今很多矿产的来源,包括西澳地球大量的铁矿储备。

Moresi教授认为,热管理论解释了这些岩石起初是如何形成的,但却没能解释为什么他们如此坚硬。

通过对较厚火山岩层的研究,地质学家们认为克拉通地壳起初是通过多次火山喷发而形成的。但该过程应该形成比较薄的岩层,而克拉通非常厚,超过200公里,没人能解释其中的缘由。

几年前,副教授Katie Cooper提出了一种假设,即随着冰冷的地幔岩石下沉,克拉通变得越来越厚。研究人员用计算机模型测试了这个想法,在模拟中,在从热管到板块构造的剧烈过渡过程中形成了克拉通。

Moresi教授说:“在过渡到板块构造的过程中,地球经历了这个彻底的颠覆过程。它在很短的时间内释放出储存了约10亿年左右的大量能量,因此创造出这些令人难以置信的坚硬岩石,然后持续几十亿年,并且在地球演化历史上没有重复。”

标签:

热门排行

猜你喜欢

热门标签

康当优惠  桂ICP备11001740号  Copyright © 2010 - 2019 https://www.kangdang.com/ All Rights Reserved