前古生代早期的岩石,因为形成的时间很久远,一般都饱经沧桑的变化,它们的本来面目已经不容易辨认。这一时期的代表性岩石组合有两类:一类是片麻岩,是一种由石英、长石、云母等矿物组成的、经历程度比较深的变质作用而形成的岩石。另一类以绿色片岩作为代表,是古老火山作用的产物,经历过中等程度的变质作用。我们刚刚提到的矿产,主要跟后一类岩石组合有关。
古老岩石构成稳定大陆的基底,支撑着后来形成的一层层沉积岩石。相对于基底来说,后来形成的沉积岩石也叫盖层。
这些古老的变质岩系还是许多山脉的核心,如我国境内的泰山、嵩山、恒山、五台山等的核心就都是由它们构成的。
所以,古老岩系可以说是大陆的骨干和核心,正是它们对大陆的地质演变起着一定的控制作用。
前面我们提到,地球在此阶段是以*早出现小块陆核作为标志的。后来的大陆就是由陆核逐渐扩大而成的。
各大陆是怎样由陆核逐渐扩大的呢?现在让我们用研究程度比较好的北美大陆做例子,来说明一下这个问题。
下图是北美大陆不同年龄的古老岩石的分布图。
这张图给读者一个清晰的概念,就是年龄*老的岩石占据大陆的中部(竖线区),它们被年龄比较小的岩石所环绕(横线区),越向外去,岩石的年龄越小,这样一圈圈扩大开去。岩石年龄这样有规律的分布证实了北美地质学家早就提出的大陆扩大理论,就是大陆在地质演变的过程中由**向外一圈圈地增生,使大陆不断扩大。
北美大陆演变的模式给入以启发。其他大陆是否也按照这种方式形成的呢?现在了解到,其他大陆上不同年龄岩石的分布虽然不像北美大陆那样有规则,但是总可以找到年龄比较小的岩石环绕着陆核或分布在陆核之间的情况。这说明大陆扩大的理论具有一定的普遍意义。
在距今17亿年左右,地球经历了一次*有意义的稳定大陆的形成事件。经过这次事件以后,大陆差不多都接近了它们现在的规模。然而这些新形成的大陆岩石圈还比较薄弱,也没有达到真正的稳定。有人把这个时期的大陆岩石圈叫做原地台,意思是想区别于以后的真正的地台。
所谓地台就是地壳上比较稳定的地区,和地壳上强烈活动地区的所谓地槽相对应而存在。在原地台内部和周边还发育着长条形的活动区域,也就是地槽。
为什么说在距今17亿年左右,地球经历了一次*有意义的稳定大陆的形成事件呢?原来,从全世界大陆增长的过程来看,自从距今30亿年左右*初的陆核形成以来,稳定大陆增长的速率是比较缓慢的。
随着地质历史的进程,稳定大陆增长的速率有加快的趋势。到了接近距今17亿年左右的时期,稳定大陆的面积在相对比较短的历史阶段里大大增加,给人以突然的印象。
如果我们再看一看距今17亿年以后的情况,发生在距今17亿年左右的这个稳定大陆增长事件就更显得突出。因为从距今17亿年以后直到现代,稳定大陆的面积虽然还有所增加,但是增加的规模已经很小了。
稳定大陆增长的这种规律性无疑不是偶然的。但是到目前为止,地学界对这个问题的讨论还不多,也没有找到解释这一规律的一致认识。
对稳定大陆增长规律的认识在地球演变历史的研究中应该是具有头等重要意义的,因为地球演变历史中古地理、古气候的变迁,生物界的演化,乃至水圈、大气圈的演化,无不受岩石圈演变的影响和支配。
稳定大陆增长规律看来主要是由地球演变的内能所决定的。距今17亿年所形成的原地台还比较薄弱,也没有达到真正的稳定。又经过了几亿年的时间,原地台才渐渐地稳定下来。从此以后,地球进入了真正的稳定地台和活动地槽两种体制并存的时期。从原地台到地台的转变时期是从距今17亿年到距今14亿年左右。这是地球岩石圈演变历史中相当重要的一个阶段。
不少地球科学家强调距今17亿年左右原地台形成事件在划分地球演变阶段中的重要意义,这当然是有理由的。不过距今14亿年左右是稳定大陆*终形成的时期,似乎有更加重要的意义。
距今14亿年左右以后,地球岩石圈的演变进入了一个新阶段,地台和地槽两种体制处在势均力敌的状态。从此以后,地球上层物质运动的形式也有所不同了。
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