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藝術(shù)家想象圖,展現(xiàn)了冥古宙(46到41億年前)時(shí)期地球表面的可能景象
Credit:Tim Bertelink
一項(xiàng)新研究表明:當(dāng)?shù)厍蜻€是個(gè)年輕的小家伙時(shí),她孕育了許許多多的新大陸——然后把它們?nèi)客痰袅?,只留下一些微不可尋的痕跡。
這項(xiàng)研究認(rèn)為,這些初始大陸的特性是短壽、早逝。但在這種迅速更迭的過(guò)程中,它們?yōu)楦訄?jiān)實(shí)的大陸奠定了基礎(chǔ),并最終產(chǎn)生了板塊結(jié)構(gòu)。
“我們的結(jié)果說(shuō)明,在這些大陸的嬰兒期,也就是45億年到40億年前,它們比較虛弱,容易遭到破壞。然后它們開(kāi)始分化,逐步變得堅(jiān)硬,形成了我們現(xiàn)代大陸的核心,”文章的第一作者,莫納什大學(xué)的地球科學(xué)家Fabio Capitanio在報(bào)告中說(shuō)。
盤(pán)古大陸
Credit: 劉順陽(yáng)
數(shù)億年來(lái),現(xiàn)在的大陸都保持著相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。它們因地球板塊運(yùn)動(dòng)而移動(dòng),后者控制著地殼的運(yùn)動(dòng),形成不同形狀的大陸,比如曾經(jīng)的盤(pán)古大陸。幾億年前存在的大多數(shù)地殼板塊至今仍然存在。但是對(duì)于地球早期歷史上存在的大陸,我們知之甚少。
為了更加深入地了解這段歷史,研究者使用電腦模擬了地殼及其下方巖石與巖漿的相互作用。模擬結(jié)果表明,早期大陸的形成來(lái)自上層地幔的一部分——即地球地殼之下的部分——它到達(dá)地表后會(huì)熔化,然后在大地上的火山爆發(fā)中奔涌而出。在那個(gè)時(shí)候,地球內(nèi)部有著龐大的熱量存儲(chǔ)。
地球結(jié)構(gòu)
“這種內(nèi)部原生熱量的釋放是今天的三到四倍,這使淺層地幔大量熔化,然后以巖漿的形式被噴出地球表面,” Capitanio說(shuō)。
但是這個(gè)時(shí)代(46億年到40億年前,被稱為冥古宙)的大陸,實(shí)在是太過(guò)虛弱,極易被毀滅。
現(xiàn)代大陸的抗拉強(qiáng)度相對(duì)較高,也說(shuō)明很難通過(guò)拉扯的力量將它們弄碎。但是冥古宙的地殼要比現(xiàn)在更高溫更薄弱,并且浮在一層更加黏軟的表層地幔上。因此,在這些新生大陸間,生成了巨大的裂縫,巖漿噴出覆在大陸上,使它們最終沉入地幔。與此同時(shí),巖漿會(huì)在沉沒(méi)的那個(gè)大陸上面形成更新的大陸。
而在冥古宙之末,太古宙(40億年到25億年前)之初,最原始的地殼已經(jīng)基本被現(xiàn)代大陸的萌芽全面代替了。
研究者還發(fā)現(xiàn),正是由于這些失落的冥古宙大陸,才使后來(lái)能夠出現(xiàn)更堅(jiān)實(shí)的大陸。這些初代大陸沉沒(méi)進(jìn)地幔,使這個(gè)區(qū)域的地幔更加干燥、堅(jiān)實(shí)。在這個(gè)基礎(chǔ)上,后來(lái)的大陸可以更安全地生長(zhǎng)。
這個(gè)設(shè)想可以解釋現(xiàn)代基礎(chǔ)堅(jiān)固的板塊結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)完整的大陸是如何出現(xiàn)的。這個(gè)模擬也展示了,那些早期大陸的一部分會(huì)持續(xù)留在地球表面,構(gòu)成地殼厚實(shí)的根基。這些部分至今仍在,被稱為古陸核(又稱克拉通)。其中之一便是勞倫大陸(又稱北美克拉通),它構(gòu)成了北美洲的核心,包括美國(guó)中西部和大平原地區(qū),以及加拿大中央和格陵蘭島的大部分區(qū)域。
這些研究者提到,冥古宙末期形成的大陸提供了肥料,有助于后來(lái)地球生命的形成。這些大陸的殘片脫落,進(jìn)入大氣或者海洋,為即將到來(lái)的生命提供了營(yíng)養(yǎng)。
原文鏈接
https://www.space.com/earth-lost-continents.html
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