為什麼大洋地殼的年齡那麼年輕?可以青春永駐?

2020-12-05 解讀地球

大洋地殼與大陸地殼的一個很大區別是大洋地殼年輕,只有區區2億年,而大陸則達到40億年。為什麼她可以永葆青春?46億年來的地球難道只有2億年後才有海洋地殼?如果不是,那之前的海洋地殼去哪了?還可以找到他們的痕跡嗎?

為什麼洋殼那麼年輕?因為老的洋殼已經俯衝到地幔,一部分洋殼經過高溫熔融回到地幔的懷抱,另一部分通過島弧火山的方式噴發到地表形成火山巖。

為什麼它要俯衝?因為密度差!洋殼巖石圈的密度平均達到3.0,而大陸巖石圈的只有2.7,它們都是浮在塑性流動的軟流圈上,軟流圈的密度3.3,因此,根據阿基米德定律,海洋巖石圈遇到大陸巖石圈,如果有薄弱帶,海洋巖石圈則向大陸巖石圈俯衝。俯衝一旦發生就一發不可收拾,重力將拖著海洋巖石圈一直俯衝直至消亡。

為什麼洋殼巖石圈密度大,而大陸巖石圈密度小?因為成分不一樣。海洋地殼的組成包括海底噴發的基性熔巖(包括枕狀玄武巖、席狀玄武巖、脈狀玄武巖)、以及堆晶輝長巖(圖1)。這些巖石的礦物組成主要是輝石、橄欖石、長石等。輝石和橄欖石是含鐵、鎂質礦物,而且礦物的結構緊密,因此密度大。而大陸主要是花崗巖和沉積巖,主要是矽鋁質的巖石,密度低

46億年,地球形成以來是不是應該有很多大洋?是的!很多,比如跟我們國家關係密切的有古特提斯洋、中特提斯洋、新特提斯洋、古亞洲洋等。

這些古洋去哪了?消亡了!一部分回到地幔,一部分噴發成火山了,最後一小部分成為造山帶的一份子。比如天山、崑崙山、青藏高原等地均找到不同時代的古洋盆殘餘。古洋盆哪裡找,去山裡找!

洋盆消亡後有沒有留下什麼遺骸?有,就是古洋殼殘餘,稱之為蛇綠巖套。現在是了解過去的鑰匙。利用現在洋殼的結構、成分去尋找古洋盆的殘骸,即深海沉積比如矽質巖、枕狀玄武巖、輝長巖以及地幔橄欖巖等。目前世界上最老的古洋盆是格陵蘭38億年,我們國家最老的古洋盆在華北,達到19億年。科學家正是利用這些殘骸對地球上存在的古洋盆重建,恢復它們的演化歷史。

呵呵,最後拋個問題:為什麼大西洋的洋殼沒有俯衝到非洲大陸或者美洲大陸?

圖1 洋殼剖面結構及組成

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