本·米勒《八堂极简科学课》岩石也在不停地循环地幔大陆地壳

我们认为岩石是一种永恒不变的东西:一块基石永远都会在那里;一个大理石雕塑可以一直保持它的形态直到永远。

但是实际上,岩石根本不是永久的。就好像地球上其他事物一样——水、碳、生命体和电视节目模式——事情会周而复始的发生。

一个水分子可能只需要几天就能完成水循环,而相对应的岩石循环则需要1.5亿年,但是它仍然是个循环。

在人类的时间尺度上,这样的时间长度是惊人的,但是对于我们46亿岁的行星来说就没那么夸张了:从地球形成开始的时间已经足够完成至少30次岩石循环。

地球基本上是由四种地层组成的:地核是坚实的铁,外面包着一层液态铁,然后是一层固态的地幔,最上层是固态的地壳。

地核非常烫,估计温度在5000℃以上。因为铁在1500℃左右就融化了,你可能会想,为什么地核会保持固态呢?

答案令人难以置信:因为它承受了巨大压力,以致铁无法融化。

地幔也是如此。在地幔与地壳的交界处,温度最高可以到900℃,而在地幔底部,温度可以超过4000℃。

大部分岩石会在600℃-1200℃之间熔化,所以你会认为岩石应该熔化才对,但是它跟地核的情况一样,所受到的巨大压力让它无法熔化。

只有当部分地幔通过火山喷发等形式喷出地表时,所受的压力被释放了,它才变成了液态岩石,又叫岩浆,然后再度冷却形成新的地壳。

正是这高温、固态又具有塑性的地幔和低温、固态的地壳,一起构成了岩石循环。

从某个角度来看,岩石循环可以说是在地球的冷却过程中,地壳和地幔之间岩石的来回交换。

你可以把地幔想象成一大碗粥,它会透过热对流而慢慢冷却。小份的高温岩石从地幔上升到地表,然后冷却形成巨大的固态地壳岩石板,也就是板块。

每一个板块都会在地表上向外扩展,直到与另一个板块相撞,然后会被挤回到原来的地幔里,重新被加热,等再次变得有可塑性时,整个循环就可以重来一遍了。

现在,你明白为什么地球的板块会移动了:它们被地幔中巨大而缓慢流动的热对流推来推去。因为各大陆原本只是板块高于海平面的部分,所以它们也会移动。

举例来说,整个美洲大陆就坐落在一块极其巨大的岩石板上,它是北美洲板块。整个板块在朝着远离大西洋中脊的方向运动,大概每年运动1厘米。

我们在学校里学到的世界地图,在我们的心中看似是永恒不变的,但是实际上它只是一幅快照而已。你所谓的祖国,承载它的大陆,甚至你居住的山地,都只是这1.5亿年一次的岩石循环的短时形态而已。

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THE END
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