圖片來源：多倫多大學 |
四十億年前，地球大陸開始形成。科學家長期以來認為這個過程是逐漸展開的。他們推斷，花崗岩作為大陸地殼的主要成分，需要數百萬年才能在地幔中形成並遷移到上地殼。但新的研究表明，這些事件可能以相當不同的速度進行。根據今天發表在《自然》雜誌上的一份報告，花崗岩的出現是透過迅速、動態且可能是災難性的事件發生的，這些事件持續了1000到100000年。
多倫多大學地質學家亞歷山大·克魯登和他的同事們轉向實驗研究——例如熔化岩石樣本——來探索花崗岩岩漿是如何形成的以及它能移動多快。他們的結果令人驚訝。“過去我們認為花崗岩岩漿——它冷卻並結晶形成非常大的花崗岩侵入體——以每年約一米的速度，以大型固體團塊的形式穿過數公里厚的地殼向上移動，”克魯登說。“但我們發現岩漿實際上具有相當低的粘度並且相對稀薄。由於它很稀薄，它能夠從地幔和下地殼透過小至一米厚的裂縫和裂隙向上流動。這樣，岩漿可以相當迅速地向上上升20到30公里進入上地殼。” 事實上，克魯登將這個過程比作地下火山爆發。隨著時間的推移，這些短暫、快速的熔融花崗岩爆發隨後冷卻並積累，形成了大陸地殼。
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根據這個模型，格陵蘭島（上圖）或加拿大地盾的花崗岩侵入體，根據其大小，只需要數千年就能形成——克魯登指出，從地質學的角度來看，這是非常快的。“這項研究對於我們如何理解地殼形成過程的基本物理和化學，”他評論道，“以及經濟礦床——例如黃金和銅——的形成具有重要的意義，其中許多礦床與花崗岩侵入體有關。”