沧海桑田(地球之形成)/科普经典译丛

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稳定克拉通 地盾和周围的基岩被称作地台，它们构成了稳定克拉通，处于大陆的 内部。克拉通的成分主要是古老的火成岩和变质岩，它们的组成同现在的 岩石基本相似。历**克拉通的出现说明，在早期的岩石变动过程中克拉 通就已经就位了。 在地球形成之后，大陆刚一形成就开始到处漂移。从那时开始，大陆 地壳就开始形成，*好的证据就是加拿大大奴区东北部发现的艾加斯塔片 麻岩。它们的发现毫无疑问地证明，至少在地球形成10亿年时，已有小部 分大陆地壳形成。 在地球上，只有三个地方的地表岩石是在早寒武纪形成的，并且在后 来的地质历史中没有被明显改造。它们分别位于加拿大、澳大利亚和非洲 。而其他地区的岩石不是被侵蚀，就是变质或者是熔融，总之几乎没有不 被改造的。在美国，前寒武纪变质岩出露*好的地方，是在大峡谷洋底的 有18亿年历史的维舒奴片岩(图8)。 花岗岩条带聚集在一起形成稳定的基岩从而形成稳定克拉通，这些克 拉通是其他岩石赖以沉积的核心，是大陆地壳在地球上的*初表现形式。 *初的克拉通形成于地球历史的前15亿年，只是**大陆物质很小的一部 分。这些岩石主要是由于岩浆侵入古老海洋地壳沿着变质海洋沉积岩和熔 岩流形成的高度变质花岗岩组成。 **的克拉通有大约十多个，尺度方面*大的比印度面积还要大，* 小的比马达加斯加还要小，它们本身都是一些大陆碎片。克拉通可以在上 地幔熔融的岩石上面自由地移动。这些熔融岩石构成的地幔层叫做软流圈 ，软流圈的称呼来自希腊语，意思是“脆弱的岩石”。克拉通是一些相互 独立的微陆块，在它们彼此碰撞的边缘形成相互平行的山脉。 随着地幔逐渐冷却，克拉通的不规则漂移运动开始减弱，并开始聚集 成相对较大的陆地，逐渐地形成大陆地壳。在克拉通内部，火山活动** 普遍，岩浆和火山灰也增加了陆地物质。再循环进入上地幔的熔融地壳岩 石形成的岩浆侵入体，为克拉通提供新的物质来源。大陆开始快速地形成 ，在25亿年前达到鼎盛。那个时候，现在大陆物质的80％都已经形成，占 据了地球表面的四分之一。板块构造运动也开始充分发挥作用，整个世界 已经开始初具雏形。 在前寒武纪的晚期，克拉通开始拼接形成一个大约几千千米宽的超大 陆。克拉通的汇聚形成了大量的山脉，陆地物质之间的缝合线成为古老山 脉的核心。被称作造山带，造山带这个词来自希腊语，意思是“山脉”。 而超大陆拼接的间歇期，就是构造运动*活跃的时候，大量的构造运动产 生了新的大陆地壳。 在过去大约5亿年中，大约12个单独的大陆板块拼接形成了欧亚大陆( 图9)。欧亚大陆是现在仍旧存在的*年轻、也是*大的大陆，且仍在不断 拼接中，许多活动板块仍在由南向北运动。在大约7亿年之前，活动的克拉 通不断累积形成非洲和南美大陆。北美大陆可能是现存的*老的大陆，在 大约20亿年前七个克拉通聚集形成一个位于加拿大和北美的中心，然后在 此基础上形成了北美板块(图10)。在大约10亿年之前，北美板块曾经是一 个“迷失”的板块，在其他大陆汇聚成一个超大陆的时候，它自己到处漂 移。 由于大陆汇聚，新的地壳不断在原始北美大陆上增生。从亚利桑那经 过五大湖到阿拉巴马等整个美国下部的地壳，都是那个时候的北美在随后 很短的一个时期内突然形成的。这些拼接的板块相对稳定，而且有一定的 弹性，因此可以经*大约10亿年的挤压和裂解。这些大陆持续生长出来的 新大陆和岛弧拼接到大陆边缘，形成大陆增生。 在北美大陆东部边缘的大量火山岩物质说明，在大约7.5亿年前，现在 俄罗斯所处的大陆就位于罗迪尼亚超大陆的核心(图11)。由于在大约6.3亿 年前到5，6亿年前，**大陆内部大量火山作用的加热和喷发，导致一些 温暖的、脆弱的大陆地壳开始彼此分离形成大约四到五个大陆，这种地理 分布在**已经是没有办法识别得了。 外来地体 拼接组成克拉通的地壳块体叫地体。多数地体的边界都通过断层同周 围的地质环境分割开来。地体之间的边界叫做缝合带，一般都有标志性的 蛇绿岩带。这些蛇绿岩带含有挤压到漂移大陆板块上的古老洋壳。多数地 体的组成同火山岛或者海底高原相似，还包括一些鹅卵石、沙和沉积在汇 聚板块碎片之间的海洋盆地的淤泥。 P11-13