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解读地球仪-第三节 陆壳是如何长大的?

已有 1717 次阅读 2019-4-27 09:09 |系统分类:科普集锦

人类文明早期演化的时候,最初只能是很小的团体,然后慢慢合并,团体中人的数量逐渐增大,形成部落。不过之间再通过联盟争取与合并,形成更大的部落,最后才出现国家。

克拉通的演化和人类社团规模演化的模式很近似,都经历了成长和合并的过程。在太古代,这些早期花岗岩质的地壳体积不会太大,在地球上像小岛一样分布。随后,他们有机会慢慢靠近。但是这些小的花岗岩块体很难直接拼接在一起,而是需要“胶水”把它们粘合起来。这种粘合剂叫做“绿岩带”。

显而易见,这种绿岩带呈现出条带状的特征,一般宽度为10-50公里,长100-300公里。绿岩带的原始成分是基性火山岩,比如玄武岩。后来这些岩石发生了变质,生成很多绿泥石、绿帘石、阳起石等矿物,这些后期矿物颜色偏暗绿色,所以绿岩带由此得名。这些绿岩带一般不会光秃秃地初露,它上面会发育沉积盖层。科学家甚至可以根据上面沉积物的类型来判断这些绿岩带的生成环境。比如,如果这些沉积物都是在海洋中才形成的,那就可能暗示这个绿岩带也是岩浆在水下喷发形成的。

既然绿岩带是形成克拉通重要的胶结物,那在主要的克拉通上面一定都会找到它。比如,中国的华北克拉通上五台山就有绿岩带发育。其它地方,比如烟台、济南、遵化、郑州等城市附近,也发现了绿岩带。

之前我们说过,绿岩带几乎就是原始小克拉通地核的交接带,也是分界带。这暗示着华北克拉通确实是有很多小块体拼接而成。最后固化成型,形成完整的华北克拉通。地质学家通过仔细研究,详细分出了冀北、山西、辽东、渤海、河滩陆核。

上面这个拼接模式非常适合克拉通在横向上的增加模式。除了在侧向增生,克拉通底下也不平静。下面地幔物质会在地壳的底部增加一个底板,使得地壳增厚。

到克拉通长大到华北大小这么大规模的时候,先前的那种简单的拼接就不起作用了。这时候,两块地壳体积足够大,相互碰撞就复杂得多。绿片岩带肯定是不够用了。这时候,两个较大陆壳之间会通过造山带的形式来加以拼接。

简单来讲,造山作用就是地壳在横向上收缩,在纵向上隆升,往往在地表表现为高山。不过,逆向思维是不可行的。并不是所有有高山的地方都是造山带。言外之意,形成高山有多种机制。

从规模上讲,造山带可比绿片岩带大多了。

欧亚大陆是最具典型的通过拼接而成的大陆。

先看看中国的山脉走向。大体上,中国的山脉走向分类两大类:东西向和北北东向。中国古文化中,把这些山的走向形象地看成“龙脉”。西部的山在东西向绵延,是龙的身子。而东部的山像昂首挺立的龙首。昆仑山理所当然地成为了几条龙脉的汇聚地。

这些东西向的山大都是几个小克拉通陆壳拼接的界限。

我们不免会问,在陆壳拼接之前,它们之间广袤的地方是什么?

答案就是“洋壳”。

所谓洋壳,其实就是“第三代陆壳”玄武岩。这些岩石比较重,因此,厚度也就很薄。一般情况下,陆壳厚约40公里,而洋壳则小于10公里。

当两个陆壳之间靠近时,他们中间的洋壳逐渐消失,一大坨乱七八糟的东西就被加在两个陆壳之间,形成了造山带。

在西伯利亚板块和华北-塔里木板块碰撞前,它们之间海洋叫做古亚洲洋。华北和华南碰撞前,它们之间的海洋叫做古中华洋。

从早古生代开始,古亚洲洋逐渐消失,西伯利亚板块和华北-塔里木板块碰撞在一起,中间形成了壮观的中亚造山带。和一般的拼接线不同,这个造山带很宽,不存在明显的窄窄的缝合线。在造山带发展过程中,各种地质过程交织在一起,形成了各种各样的大型矿床。

昆仑山、秦岭、大别山则构成了古中华洋消失的最后遗迹。

在亚洲的南部,还有一条巨大的拼接线特提斯造山带,它西起欧洲的阿尔比斯山,通过伊朗高原,向东延伸到青藏高原。这一条线自古就是丝绸之路,东西方文化交流的重要路线。也是古人类迁徙的重要路线。在这条线上,石油、天然气、玉石、以及其它各类矿产不计其数。

这条线把印度、伊朗、阿拉伯等地区全都连接起来。以印度板块为代表,最初它并不属于亚洲,而是从南半球一路飘过来,在大约55百万年前和欧亚撞在一起。

在这条造山带形成后,黑海、里海、咸海就被封闭在内陆里。至今搞得俄罗斯很不爽,没有大的出海口,黑海舰队再牛,大部分时间也只能在内陆海里逞威风。

总之,中亚造山带和特提斯造山带把欧亚分成了三部分,北边是一望无际的大草原。中间是中国。南边是南亚诸国。中国自古把自己称作世界的中心。从欧亚大陆来看,确实名副其实。

青藏高原是衔接两条造山带的焦点。是欧亚的中心,战略要地,一览无余。




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1 石晓燕

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