天天看點

“十故事”——最新版地球“傳記”(7)“俯沖”和“闆塊運動”

作者:大魚房

地球上的大陸,為什麼會漂移和運動?大陸漂移的動力機制與地球自轉的兩種分力有關﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的離極力。較輕矽鋁質的大陸塊漂浮在較重的黏性的矽鎂層之上,由于潮汐力和離極力的作用使泛大陸破裂并與矽鎂層分離,而向西、向赤道作大規模水準漂移,并且向附近移動的活動。這個是一種說法,兩種力。

還有一種重要的作用,是“對流”。地幔下層物質因受熱膨脹而上升,地幔上層物質因溫度低、冷凝收縮、密度大而下降。兩者構成封閉式循環流動。 在對流的早期階段,上升的地幔到達中心大陸(如果那時有大陸的話)後,分成兩股,朝着相反方向流動,進而将大陸撕裂,使分裂的大陸塊體随着地幔流漂移,而在裂解的地塊之間則形成海洋。

如果對流圈出現在大陸下面,則地幔岩漿上升會驅使大陸塊體沿着裂谷破裂。且分開的塊體兩部分會以均一的速度向兩側運動。當大陸的邊緣與地幔流相遇,由于洋殼的密度大,體量大,就會發生向下彎曲并随下降流消減沉沒。洋脊裂谷帶,就是地幔湧出帶。在此帶動下,海底一直在擴張。大西洋1-2.25厘米/年,印度洋1-2.22厘米/年,太平洋1-1.49厘米/年。

從地球的産生開始,這種“對流”導緻的地幔噴發,向兩側流動,然後冷卻向下俯沖的運動,分以下幾個階段:

1、熱俯沖。即年輕的地幔闆片向大洋中脊的兩側俯沖。這時并沒有啟動闆塊的運動。因為根據現在的觀點,闆塊運動不是被地幔環流拖着走,不是被張裂的大洋中脊拉開的。90%的闆塊運動來自闆片的俯沖。闆片插入地幔是闆塊運動的開始。熱俯沖時,闆片是向上湧出的狀态。這時影響地球大陸狀态的是地幔柱模式。距今30億年。

2、地球“中世紀”。距今17億年,在闆片俯沖達到最高處,即将向兩側流動的時候,地球闆塊的運動進入到了一個寂靜的不活躍的狀态,即地球的“中世紀”。

3、冷俯沖。距今7.5億年,地幔流進入冷俯沖階段,俯沖的闆片回落,插入地幔的深處,發生高壓和超高壓的變質作用。地球早期的運動,基本是這個時期開始的。後來的燕山運動,喜馬拉雅運動,也是冷地幔俯沖的反應。

距今30億年、17億年、7.5億年。地球正是經曆了這樣一個由地幔對流所引起的闆塊運動過程。目前,我們扔處于這個運動的“冷俯沖”的階段種種,一些必然的發生,正在發生之中。

4、碰撞。在俯沖帶,即闆塊的交彙處,既可能是大洋闆塊之間,也可能是大洋和大陸岩石圈的交彙處,由碰撞引起的“大陸增生”産生。是以有專家說,俯沖帶是大陸增生的加工廠。包括重要的島弧區。這些運動也必不可少的對大陸内部的地質面貌産生巨大的影響。包括造山運動。

5、闆片插入、回到地幔。闆片作為加工産,在加工了新增大陸後,它剩下的廢料會重新插回地幔中去。但問題遠沒有那麼簡單。一部分闆片可以回到地幔的下層,核幔交界處的d``層,在那裡堆積,形成“闆片墳場”。還有一部分将滞留在中地幔界面。這一部分如果發生災難性的墜落時間,會導緻下地幔高溫的上升流,造成大量嚴重的火山活動。

總之,新的地幔柱可能就這俯沖帶的這些位置重新産生。新一輪的大陸布局又将開始。這一旋回的周期為6-8億年。

繼續閱讀