在地球上方的剛性構(gòu)造板塊和下方的對流地幔之間,有一個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形成新的洋殼。
隨著時間的推移,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。進一步的研究表明,它們來自鄰近的非洲大陸。
這項研究發(fā)表在6月1日的《科學(xué)進步》雜志上。
這些新發(fā)現(xiàn)的來自印度洋的巖石有27億年的歷史,可以追溯到地質(zhì)學(xué)家稱之為“太古代”的時期,這一時期來自希臘語中的“古代”打個比方,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),更像來自大陸的巖石。對此唯一可能的解釋是,這些來自印度洋的太古宙地幔巖被移動,并通過2000多公里的軟流圈輸送到發(fā)現(xiàn)它們的大洋中脊。
為了測試這種假設(shè)的回收機制是否真的能做到這一點,進行了計算機模擬。模擬結(jié)果表明,回收過程是高效的。從地質(zhì)學(xué)的角度來看,在短短一億年的時間內(nèi),在眨眼之間,該大陸多達20%的土地可能會被移除。
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。