在地球上方的剛性構(gòu)造板塊和下方的對(duì)流地幔之間,有一個(gè)稱為軟流圈的熱軟層。在洋中脊,熱軟流圈向海底表面上涌動(dòng)形成新的洋殼。
隨著時(shí)間的推移,海洋地殼變得更古老、更冷、更致密,最終在俯沖帶被回收回地幔。因此,海洋地殼的年齡通常不到2億年。
中科院地質(zhì)與地球物理研究所(IGG)劉傳洲教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)聯(lián)合研究小組發(fā)現(xiàn)了沿西南印度洋脊從海底挖出的深海橄欖巖,這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的海洋巖石。進(jìn)一步的研究表明,它們來(lái)自鄰近的非洲大陸。
這項(xiàng)研究發(fā)表在6月1日的《科學(xué)進(jìn)步》雜志上。
這些新發(fā)現(xiàn)的來(lái)自印度洋的巖石有27億年的歷史,可以追溯到地質(zhì)學(xué)家稱之為“太古代”的時(shí)期,這一時(shí)期來(lái)自希臘語(yǔ)中的“古代”打個(gè)比方,在年輕的海脊上發(fā)現(xiàn)這些古老的巖石就像在孩子的幼兒園里找到了自己的母親。幸運(yùn)的是,這些奇怪的古老洋中脊巖石提供了有關(guān)其神秘起源的線索。
被破壞的大陸地幔在軟流圈中移動(dòng)直至在大洋中脊彈出的擬議路徑
此外,這些古老的巖石具有強(qiáng)烈的耐火成分;在地球化學(xué)中,耐火材料表示地幔中缺乏易熔(即易熔化)成分。因此,它們不像海洋物質(zhì),更像來(lái)自大陸的巖石。對(duì)此唯一可能的解釋是,這些來(lái)自印度洋的太古宙地幔巖被移動(dòng),并通過(guò)2000多公里的軟流圈輸送到發(fā)現(xiàn)它們的大洋中脊。
為了測(cè)試這種假設(shè)的回收機(jī)制是否真的能做到這一點(diǎn),進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬。模擬結(jié)果表明,回收過(guò)程是高效的。從地質(zhì)學(xué)的角度來(lái)看,在短短一億年的時(shí)間內(nèi),在眨眼之間,該大陸多達(dá)20%的土地可能會(huì)被移除。
洋底冒出的古老大陸根清楚地表明,海洋板塊比以前認(rèn)為的更加復(fù)雜。因此,要解讀地球的演化,應(yīng)該更多地關(guān)注海底,它覆蓋了地球表面的五分之三。