第二章地球的構造與變遷2(1 / 3)

第二章地球的構造與變遷2

地球的血液——岩漿

岩漿是地殼深處一種高溫、成分複雜的矽酸鹽熔融體。這種熔融體的物理性質很特別,它既像堅硬的固體,又像柔軟的液體。它如同燒紅了的玻璃那樣,既可流動彎曲,卻又十分堅硬致密。因此,在希臘文中,岩漿的原意是指可以揉搓的“麵團”。在這種“麵團”裏,包含著種類眾多的金屬、非金屬以及其他氣體成分等。地球上所有的化學元素,在岩漿裏幾乎都能找到。

這種高溫熔融狀態的岩漿,主要集中在離地表幾百公裏以下的上地幔層內活動。它原是一種活力很強的物質,隻是由於受到沉重的上覆岩層的壓力,才使它處於一種強烈的壓縮狀態之中,不能像液體那樣自由自在地流動。盡管如此,由於地殼內部壓力的差異,岩漿仍像人體內的血液那樣,在地球內部上下流動著,隻是它的流動速度非常緩慢而已。一旦地殼出現裂縫,岩漿會沿著外壓力較弱的裂縫和地層淺薄處猛烈地噴發出來,這就是火山噴發。

溢出地表的岩漿,就像剛剛出爐的鋼水,火紅而熾熱。據測定,岩漿的溫度一般在900~1200℃之間,最高可達1300℃。它流經之處便是一片火海。冷卻凝固後就形成各種火山熔岩,如玄武岩、安山岩、流紋岩等。另一種形式是猛烈爆發,形成火山碎屑岩。有時岩漿未能衝出地表,就會在地殼的不同深度冷卻凝固,形成各種侵入岩,如花崗岩、橄欖岩、閃長岩等。

那些原來熔化並分散在岩漿岩的礦物質,隨著岩漿的冷凝而按次序逐步結晶分離,重的沉到底部,輕的浮在上麵,較活潑的含礦汁揮發成分還可穿進外圍岩石的縫隙中形成礦脈。

不同種類的侵入岩,往往控製著特定的內生礦床。如鎳礦、鉻礦、鉑族元素礦、釩鈦磁鐵礦等隻有超基性岩中才有;鎢、錫、鉬、鉍礦和水晶、金綠寶石等要到花崗岩體及其近旁去找。瑪瑙和有些鐵礦、金銀礦以及好多非金屬礦,往往產生在火山岩裏。

地球的皺紋——褶皺

人臉上的皺紋是飽經風霜的見證,地球上的褶皺是地球經曆億萬年動蕩留下的痕跡。大家知道,一塊堅硬的鋼板,隻要施加足夠大的外力,也會彎曲甚至斷裂。所以,即使由堅硬岩層組成的地殼,在一定條件下,也會發生扭曲褶皺。

堅硬的岩層具有彈性,當它受到地殼運動的強烈擠壓、拉張的扭曲時,會把內力慢慢地在岩層裏聚集起來,就像我們拉張彈弓一樣。年長日久,這個力越聚越大,最後終於超過了岩層本身的強度,使得岩層承受不了而發生變曲甚至斷裂。地質學上把這種岩層由於受到水平方向力的擠壓而發生波狀彎曲但未失去連續性和完整性的現象稱為摺皺。

褶皺有多種形式,最基本的是向斜和背斜兩種。

向斜褶皺是指岩層“大波紋”中向下彎曲的部分。向斜中間部分的岩層時代較新,兩側愈變愈老。背斜褶皺是指岩層“大波紋”中間上隆起的部分。背斜中間部分的岩層時代較老,兩側愈變愈新。在一般情況下,背斜形成山峰,向斜形成穀地。但有時往往相反。因為褶皺形成後,如果地殼再次經曆強烈的動蕩,那麼這些褶皺會再次受到擠壓甚至倒置,或者向斜被抬升、背斜被降低,因此出現了十分複雜的地質情況。凡是向斜成山、背斜成穀現象,稱為“地形倒置”,或“負地形”。世界上有許多著名的山脈都是由地殼褶皺運動形成的。從歐洲的阿爾卑斯山到亞洲的喜馬拉雅山一帶,是世界上最長的一條東西向褶皺帶,其中包括高加索山脈、興都庫什山脈等。

褶皺構造常常與大型油田聯係在一起。有時,大的背斜能形成穹窿狀構造,就像把地殼“擠”出一座圓形倉庫,它的內部成了良好的“儲油罐”。世界上許多油田開采者都在抽取這種“油罐”中的石油,我國的大慶油田就是其中之一。

地殼的變遷

整個地球的曆史,可以說是地殼運動的演變史。造山運動是地殼運動的主要表現之一。“世界屋脊”喜馬拉雅山脈,連同世界第一高峰——珠穆朗瑪峰(海拔884813米),曾經就是汪洋大海。為什麼大海會變成高山?科學家已經為我們找到了比較滿意的答案。

1960年5月,中國登山隊第一次從北坡登上了珠穆朗瑪峰,並在珠峰的沉積層中發現了大批古生物化石,其中有代表海洋環境下生長的菊石類、魚龍等化石。這些化石是一億年前的中生代形成的。1975年,中國登山隊再次在頂峰附近的岩層中發現了四五億年前的古生代奧陶紀的海生動物化石,如三葉蟲、海百合、腕足類等。這就清楚地證明:喜馬拉雅山地區在很早很早以前是一片汪洋。