地球的大部分地区都被水覆盖,但有趣的是,人类的生活却都是在陆地上进行的。地球上是怎么出现大陆的呢?
科学家们对此进行了多年的争论,这次好像找到了答案。
婴儿时期的地球众所周知,地球诞生于45亿年前,由气体和尘埃云组成。地球最早的地质时代被称为“冥古宙”。
冥古宙的地球与现在的地球有着既相似又不同的面貌,冥古宙时期的地球地表被熔岩海覆盖,海的上层逐渐冷却,形成了地壳。
之后,地球与火星或更大的大型天体“忒伊亚”发生了撞击。结果,地球的一部分物质裂开,被抛向宇宙,产生了月球。
由于撞击,地表再次流出熔岩,但此后再也没有发生过如此大规模的变动,地球在较短的时间内恢复了平静。那时候的地球虽然和现在的样子相差甚远,但已经有了大致的轮廓。
但是,具体是怎样的经过呢?
大约100年前,在科学界,所谓的“垂直移动说”占据了主导地位。根据这个理论,在海洋形成的过程中没有被淹没的、地壳最高的部分就是大陆。
大陆自地球诞生以来一直处于稳定状态,最大的变化也不过是由于寒冷化、温暖化等各种气候变化导致海平面上升或下降。
在现代,即使主张这种说法,恐怕也只会被人瞧不起。因为早有研究证明,大陆的形状是随着板块的移动而不断变化的。过去,地球的陆地都是被称为“泛大陆”的超大陆。盘古超大陆后来分裂了,但在遥远的将来会再次聚集。
不过,大陆并非一开始就存在,盘古大陆并不是瞬间从水中浮出水面的。也就是说,在盘古大陆之前,大陆就已经存在,不断地合并和分裂。
更有趣的是,至少在地球诞生最初的数十亿年间,陆地面积一直在不断扩大,一个很好的例子就是科学家所知道的地球最早的大陆之一“巴尔巴拉大陆”。
这个大陆存在于大约30亿年前的太古代时代,现在的澳大利亚和非洲南部就是“巴尔巴拉大陆”的一部分,但是巴尔巴拉大陆的大小似乎还不到南非共和国和埃及的大小。
此外,还有一个叫“乌尔大陆”的古代大陆,“乌尔大陆”比“巴尔巴拉大陆”稍晚,或几乎在同一时期存在。乌尔大陆虽然比巴尔巴拉大陆大,但似乎连现代的澳大利亚大陆都达不到。
我们不知道乌尔大陆和巴尔巴拉大陆是不是地球上唯二的大陆,但是,它们确实是当时最大的大陆。即使当时还有其他几个大小相同的大陆,估计也比现在的陆地面积小得多。
也就是说,当时海洋占地球表面的比例比现在大,从地球诞生开始的10亿年间,地球几乎完全被水覆盖。无边无际、没有起伏的大海上,只有零星隆起的没有生命的岩石。
数十亿年前大陆的成长过程涉及一个非常复杂的地质过程,这个过程的结果是,由沉积岩层、花岗岩层、花岗-玄武岩层构成的厚重的大陆地壳开始扩展。这正是与以花岗岩为主要成分的薄海洋地壳的不同之处。
从面积上来说,海洋比大陆要广阔得多,但整体上占地壳大半的是大陆地壳。
那么,促使大陆地壳成长的原因是什么呢?这个问题的答案,科学家们长期以来一直在寻找。
我们所知道的是发生在地球诞生后的30亿年内,而且我们已经发现了完全被海洋覆盖的成年太阳系外行星,因此地球变成这样并不是必然的。
大轰炸如果有什么可以肯定的,那就是大陆地壳的出现和之后的急剧增长,与某种大变动有关。那个大变动应该与激烈的火山喷发和厚重的堆积层的形成联系在一起。
那么,会有什么样的大变动呢?解开这个谜题的钥匙,直到最近才被揭开。
科学家们对澳大利亚西北部最古老的岩层进行了调查,这个地方现存着数十亿年前曾是巴尔巴拉大陆一部分的地壳。也就是说,要想深入探究多个地质时代的地层,对这个地方的调查是极为重要的。
科学家们发现了从岩层表面的融化开始,一直到后来潜入内部深处的过程的痕迹。这与大型小行星既不会在大气层中熔化,也不会撞碎海洋,而是像子弹一样钻入地壳后发生撞击的痕迹很相似。也就是说,应该有一颗非常大的小行星以惊人的速度撞向了地球。
现在,这样的宇宙大变动几乎没有发生过。但是,在遥远的过去,这并不稀奇。过去的太阳系还无法排除小行星和微行星等大量的“宇宙垃圾”,这些巨大的“石头”变成雨水源源不断地倾泻到年轻的行星上,包括地球在内的太阳系行星,最后一次遭受数千颗小行星的炮弹袭击,也就是所谓的后期重轰炸期,它的结束是在大约38亿年前。
顺带一提,月球上的陨石坑多也与此有关,月球是保护地球的“宇宙盾牌”,月球接收了地球上大部分的小行星和陨石。但是,即使是月球,也不能完美地保护地球不受“宇宙垃圾”的影响。
如果由于后期重轰炸,月球表面变成了“瑞士奶酪”,那么地球应该也受到了相当大的损害。当然,过去落在地球上的小行星并不是从海洋凸起成为大陆的。
假设地球与欧亚大陆大小的天体相撞,至少整个地表会变成熔岩海,最坏的情况下,地球会完全被破坏。也就是说,大量小行星的坠落“搅动”了海洋,引发了非常强烈的火山活动。然后,最初的大陆地壳形成了。
起初,大陆地壳位于海底,后来逐渐隆起,最终成为最初的大陆。
但是这种说法存在很大的矛盾,关于巴尔巴拉大陆的年龄众说纷纭,最“乐观”的估计是36亿年前诞生的。
其中也有更新颖的说法,也就是说,从巴尔巴拉大陆诞生到轰炸结束,至少经历了2亿年。2亿年前,盘古大陆应该还没有分裂,从地质学的角度来看,这是一个非常漫长的时期。
看来我们有必要重新审视巴尔巴拉大陆的年龄以及后期重轰炸时期的年代。但是,不管怎么说,地质学的一个主要问题已经接近解决了。
作者:小阿部 校稿:川川
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