我们不知道的地球


   
4  为什么地球会有板块构造?
   
    地球是据我们所知拥有板块构造的惟一星球。模型试验表明:要使板块构造得以正常运行,星球就必须拥有恰如其分的形体。如果太小了,它的岩石圈就会变得过于厚重;如果太大了,它那强劲的引力场就会将任何板块都挤在一起。那么,最初的板块活动是怎么形成的?
   
    假如没有板块构造,我们的星球就会变得大不一样。地球地壳不断周而复始的循环,为我们提供了稳定的气候、矿物和石油储藏以及化学物质平衡得足以维持生命的海洋。甚至,它还会每隔数亿年的轮回,给进化过程来一点不大不小的“刺激”。
   
    地球是据我们所知拥有板块构造的惟一星球。那么,当年究竟发生了什么呢?模型试验表明:要使板块构造得以正常运行,星球就必须拥有恰如其分的形体。如果太小了,它的岩石圈——地壳和上层地幔的固体部分——就会变得过于厚重;如果太大了,它那强劲的引力场就会将任何板块都挤在一起扎堆,迫使它们僵硬地陷于一端。此外,条件也必须恰如其分:构成星球的岩石应该不是太灼热,不是太冰冻,不是太潮湿,不是太干燥。
   
    然而,即使这些条件都一应俱全了,还有一个更至关重要的因素也是必备的。岩石圈需要以某种方式呈开裂状,这样一个板块才会沉潜到另一个板块底下去。如今,当冰冷稠密的海底滑行到更具浮力的大陆地壳下并潜入地幔的时候,我们会在许多海洋盆地的边缘目睹这个被称为“潜没”的过程。
   
    不过,早年的地球要比今天温暖多了。它没有一碰就破的外层地壳,而是覆盖以一种黏糊糊的物质,最初的缝隙想必就是在那里形成的。众多计算机模型曾试图模拟地壳自发出现裂缝的条件,但均以失败而告终。一种可能的解释是:灼热的地幔热柱破土而出,形成了第一个洞孔。也许,小流星或彗星才是诱因,它们在撞击地球时刺穿了粘性表层,由此建立起造就最初的活动板块的事件链。
   
    还有一个未知的大谜团:这种情况是在什么时候发生的?海洋地壳的记录可以说微乎其微,因为它的年代大多不够久远——海洋地壳通常是在形成于洋脊后只有2亿年时在潜没区里遭到破坏的。不过,海洋地壳曾避免潜没的佐证却为我们提供了线索。“蛇绿岩”是一种呈狭长形的古代海洋地壳,当年,它在潜没区被推移到大陆地壳的顶部而不是底部。最近的研究证明:格陵兰岛上一块据信是蛇绿岩的采样,其历史可回溯到38亿年以前——板块构造迄今最远古的提示。
   
    不管究竟始于何时,板块构造从此便起着塑造和重塑地球表面的作用。这个过程使水、碳和氮一再得到循环,为生命创造了美好而理想的环境。它还创造了我们在地球上发现的众多石油、天然气和矿物储藏。火山向大气层喷发着二氧化碳,构造板块在彼此碰撞,两者的结合使气候始终保持适宜居住的格局。
   
    此外,板块构造还使海洋喧腾了又平息,山脉高耸了又坍塌,大陆聚合了又离散。每隔5~7亿年,板块构造还会使各大陆经过汇合而形成一个超大陆。上一次的所谓“泛古陆”,就存在于2.5亿年之前。当这些超大陆隔开地块,汇聚浅海,逐渐趋于解体时,进化就会进入一种超速状态,形成无数移居新栖息地的新物种。





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