喜馬拉雅山脈,連亙數千公里,崔巍磅礴,直沖云霄。
而在6500萬年前,喜馬拉雅山所處的地區還是一片海洋,在漫長的地質歷史過程形成了厚達3萬米以上的海相沉積巖層。
6500萬年前,當印度板塊沖向亞洲板塊時,喜馬拉雅山地區受擠壓而猛烈抬升,喜馬拉雅山才從海洋中探出了頭,迅速直上云霄。
大約在1500年前,喜馬拉雅山達到了現在的高度。
盡管喜馬拉雅山擁有6500萬年的年齡,但是對于46億年的地球來說,喜馬拉雅山仍然是個蹣跚學步的孩子,青藏高原也是地球最年輕的高原。
那么還有比喜馬拉雅山更古老的山脈?它位于地球的哪個洲呢?科學家又怎么知道它是地球上最古老的山脈呢?
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人類紀的地球,陸地占地球表面積的29.2%,然而在三十多億年前,地球被汪洋覆蓋,陸地沉寂在海洋之下。
盤古大陸
大約25億年前,陸地才大規模出現,大陸板塊形成,板塊構造運動可以驅動大陸開合,地球開始轟轟烈烈的造山運動。
大多數山脈形成于地球板塊相互碰撞,隨著不同的構造板塊在數百萬年的相互作用,形成睥睨山河的雄偉山脈。
地球構造板塊邊界主要有兩種類型,即離散型板塊邊界和收斂型板塊邊界。
在離散型板塊邊界處,板塊彼此拉開,地殼變薄,熾熱的地慢物質向上涌出,填補創造的空白,不斷形成新的地殼,例如海洋中的洋中脊,噴出的巖漿不斷形成洋殼。
但是在大陸內部也有類似的現象,雖然全球可以分為六大板塊,但是在每個板塊的內部又有分成一些小的板塊,地幔柱可以在陸地板塊內部上升,鍛造出像美國西部和墨西哥西北部盆地那樣的山脈和山谷。
而在收斂邊界處,地殼不斷消失,密度較高的板塊俯沖到密度較低的大陸板塊下方的地幔,不斷抬高上面的陸地,并伴隨著強烈的構造變形和火山活動,導致了巨大的山脈的形成。喜馬拉雅山脈的形成就是因為印度板塊插入到亞歐板塊的下方。
根據美國地質調查局的數據,位于北美洲東部的阿巴拉契亞山脈是地球上最古老的山脈之一(整個山系最高峰米切爾峰海拔2037米)。
它開始形成于4.8億年前的奧陶紀,也誕生于收斂型板塊邊界。
大約在2.7億年前,北美大陸和非洲大陸發生碰撞,阿巴拉契亞山脈開始變得更高,可能達到過落基山脈和阿爾卑斯山脈(最高峰海拔4810米)的高度。
這時候,阿巴拉契亞山脈和非洲摩洛哥的阿特拉斯山脈緊密相連。
但是后來,北美板塊和非洲板塊分離,古老的阿巴拉契亞山脈分裂成現在的阿巴拉契亞山脈和阿特拉斯山脈,并在接下來的數千萬百萬年里,自然侵蝕摧毀了它原來的海拔高度。
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滄海桑田,海枯石爛。
想讓地球最古老的山脈保持恒定的高度或者持續增長是一件非常困難的事。
由于地球板塊不斷運動,海陸不斷變遷,地球上山峰不斷隨著時間的推移而上升或下降,例如直至如今,喜馬拉雅山區仍以每100年上升7厘米的速度不斷上升。
經歷數十億年的變遷,地球最早形成的一批山或被剝蝕成平地,或再次沉入海底,這就是為什么確定地球山峰的年齡很棘手的原因。
那么科學家是如何確定山脈的年齡的呢?
雖然追蹤山脈的時間線很棘手,但地質學家可以根據巖石的類型來測量山脈的年齡。
當火成巖和變質巖形成時,它們會產生獨特的礦物或放射性同位素,這些都可以確定其年代。
對于沉積巖,地質學家可以使用困在巖層中的線索,如化石或火山灰,來測量巖石的壽命,甚至可以使用進入附近盆地的侵蝕山地沉積物追溯山脈形成的過程。
通過這些測量,地質學家可以勾勒出一些地球山脈的相對年齡,并讓科學家更加了解地球古氣候和古生物的演化,因為這些巨大的山脈會影響地球大氣循環和生物基因的遺傳交換,從而幫助科學家重建地球演化的整個歷史。
——完——
寫到這里可能有人問了,既然地球古老的山脈有4.5億年的歷史,它為什么不一直向上生長,形成幾萬米高的山峰?或者地球上為什么沒有超過1萬米的高山峰?
關注寒武紀來客,我們下節走進:什么限制了山脈的高度?
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