一个研究小组加深了我们对地块型火成岩的了解，这些神秘的岩石完全形成于地球的中期历史。这些以正长岩形式存在的火成岩富含斜长石，面积达 42000 平方公里，长期以来一直吸引着科学家，特别是因为它们蕴藏着钛矿。几十年来，由于各种理论相互矛盾，人们一直在争论它们的起源，但这项新研究揭示了它们形成背后的过程。
8 月 14 日发表在《科学进展》（Science Advances）上的一项新研究强调了地球不断演化的地幔和地壳与在整个地球历史中塑造地球的构造力之间错综复杂的联系。这项研究还为探索板块构造始于何时、数十亿年前俯冲动力学如何运作以及地壳的演变提供了新的方法。
由莱斯大学邓肯-凯勒（Duncan Keller）和Cin-Ty Lee领导的研究小组对地块型正长岩进行了研究，以检验关于形成这些岩浆的观点。研究的重点是马西和莫林正长岩，它们是北美格勒维尔造山带的经典岩例，距今已有约11亿年的历史。
包括邓肯-凯勒（Duncan Keller）在内的一组研究人员在了解地块型正长岩的形成方面取得了长足进步。图片来源：Gustavo Raskosky/莱斯大学
通过分析岩石中的硼、氧、钕和锶的同位素以及进行岩石成因建模，研究人员发现，形成这些正长岩的岩浆富含海洋地壳在低温下被海水改变后产生的熔体。他们还发现了与其他俯冲带岩石（如深海蛇纹岩）相对应的同位素特征。
"我们的研究表明，这些巨型正长岩很可能起源于汇聚大陆边缘下的俯冲洋壳的广泛熔化，"地球、环境和行星科学博士后研究助理、该研究的第一作者凯勒说。"由于过去的地幔温度较高，这一过程将地块型正长岩的形成与地球的热演化和构造演化直接联系起来。"
这项研究将经典方法与硼同位素分析的新颖应用相结合，对山丘型正长岩进行了分析，结果表明，这些岩石形成于数十亿年前的高温俯冲过程中。
由于地块型正长岩不会在今天的地球上形成，因此将这些岩石与早期地球上的酷热俯冲联系起来的新证据为了解这些岩石如何记录我们星球的物理演变开辟了新的跨学科方法。
"这项研究推进了我们对古代岩层的了解，并揭示了地球构造和热历史的广泛影响，"哈里-卡罗瑟斯-维斯地质学教授、地球、环境和行星科学教授、该研究的共同作者李说。
编译自/scitechdaily