图片说明：Esteban Gazel弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech）的地质学家，在意大利埃特纳火山的不同位置采集熔岩样本，用以研究地球的化学演变过程。 图片来源：Virginia Tech
由弗吉尼亚理工大学的地球学家带领的国际研究团队揭示了25亿年前地球大陆形成的过程，以及这些过程如何在过去的7000万年间一直深刻地影响地球上的生命和气候。
2015年3月31日发表在在Nature Geoscience上的论文详细介绍了相对近期的地质活动 ——也就是巴拿马和哥斯达黎加1000万年前的火山活动，向我们揭示了关于极端的大陆构造形成数十亿年前的秘密。
调查发现大量浮力岩石中富含二氧化硅，这一发现促进了我们对地球大陆地壳的新认识。
弗吉尼亚理工大学理学院地质学助理教授Esteban Gazel 说道：“如果没有大陆地壳，整个地球将被水覆盖着。太阳系中大多数类地行星有玄武岩地壳，与地球的海洋地壳相似，但厚厚的含硅浮力大陆块体是地球独有的。”
地球的大陆块形成于约25亿年前的太古宙时期。那时，地球比现在温度高三倍，火山活动更为频繁，存在的生命可能性很小。
许多科学家认为所有地球上的大陆地壳都在此期间形成，在地球外层构造板块碰撞过程中，大陆地壳不断循环再生。
但是，新的研究表明“青少年期”的大陆地壳形成贯穿了整个地球历史。
Gazel说：“地球是否循环再生大陆地壳一直是个大谜团。我们能够利用中美洲大陆桥形成的天然实验室来了解大陆是如何形成的。而我们发现，并非所有大规模的大陆地壳都产生于太古庙期间，‘青少年期’的大陆地壳形成就不是。”
研究人员利用地球化学和地球物理数据来重建哥斯达黎加和巴拿马的演化过程，哥斯达尼加-巴拿马板块是在过去的7000万年中，两个海洋板块相撞后熔化了富含铁和镁的海洋地壳形成的。
最初，海洋地壳的熔化生成了今天的加拉帕戈斯群岛（Galapagos islands），形成的类似太古纪的环境条件正好为大陆地壳的形成创造了条件。
研究人员发现，喷发熔岩的化学特征与约1000万年前的大陆地壳成分类似。他们测试了熔岩材料，并观察到地震波通过这种材料的速度与通过全球各地大陆地壳的速度相当。
此外，研究人员从两块海洋板块结合处的海洋弧对火山进行了全面研究。研究人员谈道，西部阿留申群岛（Aleutian Islands）和伊豆群岛（Izu-Bonin islands）的硫磺岛段就是最近形成的“青少年期”大陆板块。
美国马里兰大学（University of Maryland）地质系主任Roberta L. Rudnick是一位杰出的大学教授他并没有参与到这项研究中，但他给予了较高的评价。他说：“这是一篇很有趣的论文，得到了安山熔体来源于近期俯冲板的熔化的推断，安山熔体所含成分与普通大陆地壳的物质组成成分恰好匹配。但也有些缺陷，研究作者主要关注了中美洲，为了使他们的推断更有说服力，他们应该整合全球数据来确定俯冲板熔融对现代大陆的形成起了重要作用，也许过去也发挥着重要作用。”
这项研究引起人们思考，在漫长的岁月里，新生成的大陆地壳对全球有何影响，以及它对大陆板块形成和它自己发展历程中发挥着什么样的作用。
例如，中美洲陆桥的形成阻断了海浪航道，它改变了海洋流的循环，导致了海洋物种的分隔，并对地球上的气候造成强大的冲击。
本论文的第一作者Gazel说： “我们揭示了地球演变的一个大秘密。” （科学之家，译审：Y Li）
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