地球大陸是怎麼形成的?億萬年前的地球曾經經歷過什麼?

動物百寶箱 發佈 2022-12-05T03:14:58.900942+00:00

地球的大部分地區都被水覆蓋,但有趣的是,人類的生活卻都是在陸地上進行的。地球上是怎麼出現大陸的呢?科學家們對此進行了多年的爭論,這次好像找到了答案。嬰兒時期的地球眾所周知,地球誕生於45億年前,由氣體和塵埃雲組成。地球最早的地質時代被稱為「冥古宙」。

地球的大部分地區都被水覆蓋,但有趣的是,人類的生活卻都是在陸地上進行的。地球上是怎麼出現大陸的呢?

科學家們對此進行了多年的爭論,這次好像找到了答案。

嬰兒時期的地球

眾所周知,地球誕生於45億年前,由氣體和塵埃雲組成。地球最早的地質時代被稱為「冥古宙」。

冥古宙的地球與現在的地球有著既相似又不同的面貌,冥古宙時期的地球地表被熔岩海覆蓋,海的上層逐漸冷卻,形成了地殼。

之後,地球與火星或更大的大型天體「忒伊亞」發生了撞擊。結果,地球的一部分物質裂開,被拋向宇宙,產生了月球。

由於撞擊,地表再次流出熔岩,但此後再也沒有發生過如此大規模的變動,地球在較短的時間內恢復了平靜。那時候的地球雖然和現在的樣子相差甚遠,但已經有了大致的輪廓。

但是,具體是怎樣的經過呢?

大約100年前,在科學界,所謂的「垂直移動說」占據了主導地位。根據這個理論,在海洋形成的過程中沒有被淹沒的、地殼最高的部分就是大陸。

大陸自地球誕生以來一直處於穩定狀態,最大的變化也不過是由於寒冷化、溫暖化等各種氣候變化導致海平面上升或下降。

在現代,即使主張這種說法,恐怕也只會被人瞧不起。因為早有研究證明,大陸的形狀是隨著板塊的移動而不斷變化的。過去,地球的陸地都是被稱為「泛大陸」的超大陸。盤古超大陸後來分裂了,但在遙遠的將來會再次聚集。

不過,大陸並非一開始就存在,盤古大陸並不是瞬間從水中浮出水面的。也就是說,在盤古大陸之前,大陸就已經存在,不斷地合併和分裂。

更有趣的是,至少在地球誕生最初的數十億年間,陸地面積一直在不斷擴大,一個很好的例子就是科學家所知道的地球最早的大陸之一「巴爾巴拉大陸」。

這個大陸存在於大約30億年前的太古代時代,現在的澳大利亞和非洲南部就是「巴爾巴拉大陸」的一部分,但是巴爾巴拉大陸的大小似乎還不到南非共和國和埃及的大小。

此外,還有一個叫「烏爾大陸」的古代大陸,「烏爾大陸」比「巴爾巴拉大陸」稍晚,或幾乎在同一時期存在。烏爾大陸雖然比巴爾巴拉大陸大,但似乎連現代的澳大利亞大陸都達不到。

我們不知道烏爾大陸和巴爾巴拉大陸是不是地球上唯二的大陸,但是,它們確實是當時最大的大陸。即使當時還有其他幾個大小相同的大陸,估計也比現在的陸地面積小得多。

也就是說,當時海洋占地球表面的比例比現在大,從地球誕生開始的10億年間,地球幾乎完全被水覆蓋。無邊無際、沒有起伏的大海上,只有零星隆起的沒有生命的岩石。

數十億年前大陸的成長過程涉及一個非常複雜的地質過程,這個過程的結果是,由沉積岩層、花崗岩層、花崗-玄武岩層構成的厚重的大陸地殼開始擴展。這正是與以花崗岩為主要成分的薄海洋地殼的不同之處。

從面積上來說,海洋比大陸要廣闊得多,但整體上占地殼大半的是大陸地殼。

那麼,促使大陸地殼成長的原因是什麼呢?這個問題的答案,科學家們長期以來一直在尋找。

我們所知道的是發生在地球誕生後的30億年內,而且我們已經發現了完全被海洋覆蓋的成年太陽系外行星,因此地球變成這樣並不是必然的。

大轟炸

如果有什麼可以肯定的,那就是大陸地殼的出現和之後的急劇增長,與某種大變動有關。那個大變動應該與激烈的火山噴發和厚重的堆積層的形成聯繫在一起。

那麼,會有什麼樣的大變動呢?解開這個謎題的鑰匙,直到最近才被揭開。

科學家們對澳大利亞西北部最古老的岩層進行了調查,這個地方現存著數十億年前曾是巴爾巴拉大陸一部分的地殼。也就是說,要想深入探究多個地質時代的地層,對這個地方的調查是極為重要的。

科學家們發現了從岩層表面的融化開始,一直到後來潛入內部深處的過程的痕跡。這與大型小行星既不會在大氣層中熔化,也不會撞碎海洋,而是像子彈一樣鑽入地殼後發生撞擊的痕跡很相似。也就是說,應該有一顆非常大的小行星以驚人的速度撞向了地球。

現在,這樣的宇宙大變動幾乎沒有發生過。但是,在遙遠的過去,這並不稀奇。過去的太陽系還無法排除小行星和微行星等大量的「宇宙垃圾」,這些巨大的「石頭」變成雨水源源不斷地傾瀉到年輕的行星上,包括地球在內的太陽系行星,最後一次遭受數千顆小行星的炮彈襲擊,也就是所謂的後期重轟炸期,它的結束是在大約38億年前。

順帶一提,月球上的隕石坑多也與此有關,月球是保護地球的「宇宙盾牌」,月球接收了地球上大部分的小行星和隕石。但是,即使是月球,也不能完美地保護地球不受「宇宙垃圾」的影響。

如果由於後期重轟炸,月球表面變成了「瑞士奶酪」,那麼地球應該也受到了相當大的損害。當然,過去落在地球上的小行星並不是從海洋凸起成為大陸的。

假設地球與歐亞大陸大小的天體相撞,至少整個地表會變成熔岩海,最壞的情況下,地球會完全被破壞。也就是說,大量小行星的墜落「攪動」了海洋,引發了非常強烈的火山活動。然後,最初的大陸地殼形成了。

起初,大陸地殼位於海底,後來逐漸隆起,最終成為最初的大陸。

但是這種說法存在很大的矛盾,關於巴爾巴拉大陸的年齡眾說紛紜,最「樂觀」的估計是36億年前誕生的。

其中也有更新穎的說法,也就是說,從巴爾巴拉大陸誕生到轟炸結束,至少經歷了2億年。2億年前,盤古大陸應該還沒有分裂,從地質學的角度來看,這是一個非常漫長的時期。

看來我們有必要重新審視巴爾巴拉大陸的年齡以及後期重轟炸時期的年代。但是,不管怎麼說,地質學的一個主要問題已經接近解決了。

作者:小阿部 校稿:川川

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