外媒稱,地殼漂浮在地幔之上,并分為幾大板塊,就像一座座冰山漂浮在海洋上,而不同板塊相互擠壓或分離,由此出現了板塊構造學說。但幾十億年前,情況并非如此,那時大陸幾乎是靜止的??茖W家從一個世紀前就開始探尋是什么力量從什么時候開始推動板塊運動。如今,澳大利亞悉尼大學的研究人員認為他們已經揭開了謎底,并將相關結果發表在英國《自然》周刊上。
西班牙《阿貝賽報》9月18日報道稱,研究人員指出,地球是太陽系中存在板塊運動的行星。地質研究顯示,30億年前地殼幾乎處于靜止狀態,因此到底是什么引發地殼運動一直是地質學家希望解開的謎題。此項研究認為,板塊運動是早期大陸的出現造成的,并變成了一個自我持續的過程。
地球上主要有8大板塊,以平均每年15厘米的速度漂移。地核的高溫導致地幔形成一種熱對流運動,而這又帶動了板塊做水平運動,因此地幔的熱對流就好像是帶動板塊運動的“傳送帶”。
實際上,在灼熱的地球內部不斷有新的物質沿著海底山脈生成。隨著新的巖漿涌出地表,原來已經冷卻變硬的巖漿被推向大洋邊緣。新的地殼就這樣不斷生成。但在大洋邊緣同時還發生著一個逆向過程:在不斷從海底山脈涌出的巖漿的推動下,老的地殼在海溝帶重新陷入地幔,隨即消失。這就是地殼不斷再生的機制。
板塊構造學說源于巖石密度與溫度之間的關系。海底山脈的巖石異常灼熱且密度較低,這就有利于巖漿的流動。但是在源源不斷的新巖漿的推動下,原來的巖漿逐漸遠離海底山脈,同時變冷變硬,其密度也不斷增加直到高于下方的地幔,隨即陷到地幔當中,于是這趟“旅程”也就結束了。
從30億年前啟動的這個機制從未間斷,一直運轉到現在。但到底是什么激活了這個機制?在那個遙遠的時期,地球內部比現在更加灼熱,火山運動更加劇烈,而地殼無法逐漸冷卻,密度也無法逐漸升高,因此不能在生成的同時陷入地幔,也就無法促使板塊發生運動。
因此,促使板塊運動的“發動機”并不存在。但是早期的大陸是從幾乎靜止的板塊當中出現的。研究人員的模擬實驗顯示,早期的大陸可以對鄰近的板塊施加強大的壓力。由于漂浮在巖漿上,早期的大陸發生水平擴張,同時帶動板塊下沉。
早期大陸的擴張可以產生周期性的板塊運動,直到地球內部溫度逐漸下降,地殼和地幔密度增加且運動速度放緩,進而促使板塊運動變成一個自我持續的過程。從這一刻開始,板塊運動再也沒有停歇,地球的面貌也由此發生了巨大變化。
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