一個研究小組加深了我們對地塊型火成岩的了解，這些神祕的岩石完全形成於地球的中期歷史。這些以正長岩形式存在的火成岩富含斜長石，面積達42,000 平方公里，長期以來一直吸引科學家，特別是因為它們蘊藏著鈦礦。幾十年來，由於各種理論相互矛盾，人們一直在爭論它們的起源，但這項新研究揭示了它們形成背後的過程。

8 月14 日發表在《科學進展》（Science Advances）上的一項新研究強調了地球不斷演化的地函和地殼與在整個地球歷史中塑造地球的構造力之間錯綜複雜的聯繫。這項研究也為探索板塊構造始於何時、數十億年前俯衝動力學如何運作以及地殼的演變提供了新的方法。

由萊斯大學鄧肯-凱勒（Duncan Keller）和Cin-Ty Lee領導的研究小組對地塊型正長岩進行了研究，以檢驗關於形成這些岩漿的觀點。研究的重點是馬西和莫林正長岩，它們是北美格勒維爾造山帶的經典岩例，距今已有約11億年的歷史。

包括鄧肯-凱勒（Duncan Keller）在內的一組研究人員在了解地塊型正長岩的形成方面取得了長足進展。圖片來源：Gustavo Raskosky/萊斯大學

透過分析岩石中的硼、氧、釹和鍶的同位素以及進行岩石成因建模，研究人員發現，形成這些正長岩的岩漿富含海洋地殼在低溫下被海水改變後產生的熔體。他們還發現了與其他俯衝帶岩石（如深海蛇紋岩）相對應的同位素特徵。

“我們的研究表明，這些巨型正長岩很可能起源於匯聚大陸邊緣下的俯衝洋殼的廣泛熔化，”地球、環境和行星科學博士後研究助理、該研究的第一作者凱勒說。 “由於過去的地函溫度較高，這個過程將地塊型正長岩的形成與地球的熱演化和構造演化直接聯繫起來。”

這項研究將經典方法與硼同位素分析的新穎應用相結合，對山丘型正長岩進行了分析，結果表明，這些岩石形成於數十億年前的高溫俯衝過程中。

由於地塊型正長岩不會在今天的地球上形成，因此將這些岩石與早期地球上的酷熱俯衝聯繫起來的新證據為了解這些岩石如何記錄我們星球的物理演變開闢了新的跨學科方法。

“這項研究推進了我們對古代岩層的了解，並揭示了地球構造和熱歷史的廣泛影響，”哈里-卡羅瑟斯-維斯地質學教授、地球、環境和行星科學教授、該研究的共同作者李說。

編譯自/ scitechdaily