作者nmns (强哥)
看板EarthScience
标题[分享] 关於大陆地壳成分比较接近安山岩这件事
时间Sat May 22 17:07:41 2010
早就听说了,但从来没认真去了解过。上礼拜上完锺大的课才知道是1995年左右的结果,
然後把锺大给的两篇参考资料找出来,稍微整理了一下。
也许有人会需要,就分享一下。
如果有写错的地方,还请各位不吝指教。
谢谢~
--------------------------------------------------------
网志版:
http://mygeotravel.org/hcc/blog/2010/05/22/4498.html
--------------------------------------------------------
大陆地壳的成分应该比较接近花冈岩还是安山岩?
如果拿这个问题来办个投票,不知道回答那个答案的人会比较多?如果你的答案
是「花冈岩」,那你应该继续看一下这篇文章。如果你的答案是「安山岩」,那你
就应该知道我为什麽要写这篇文章了。简单来说,这个问题的答案是「安山岩」。
其实在我当学生的那个年代,应该没有人不知道「大陆地壳是花冈岩」这件事。
但最近这几年,每次遇到搞地球化学的那些家伙,就三不五时会被提醒「大陆地
壳是安山岩」(精确一点来说应该是「大陆地壳的平均组成成分比较接近安山岩」)。
虽然我不会去怀疑他们的专业,但我却一直没去追问过「到底大陆地壳是甚麽时
候变成安山岩」的这件事。直到上礼拜锺大的地球化学课讲到大陆地壳,我才搞
清楚原来这件事已经发生一段时日了。
最重要的论文应该是在1995年两篇回顾的论文,一篇是Rudnick(1995)发表在
Nature上面的文章,另一篇则是Rudnick and Fountain(1995)发表在Reviews of
Geophysics上面的文章(由於这两篇都是回顾的论文,可见得相关研究应该在这
之前就已经被陆陆续续发表)。两篇文章整理了地球物理以及地球化学的分析结
果,将大陆地壳平均的组成成分加以统计之後,得到「大陆地壳平均组成成分应
该比较接近安山岩」这样的结论。
要研究大陆地壳的组成,从地壳表面直接采样当然是最简单的方法。由於大陆地
壳的表面主要都是花冈岩分布,所以过去才会有「大陆地壳是由花冈岩所组成」
的这种说法。如果想知道大陆地壳表面的花冈岩之下究竟是甚麽,则可以藉助:
(1)出露在地表的麻粒岩(Granulite,又名粒变岩,其形成条件的温压状况,
相当於下部地壳的深度)样本;(2)捕虏岩中麻粒岩的弹性性质,配合下部地壳
地震波速度的观察结果;(3)以不同比例混合铁镁质及矽铝质岩石型态,以符合
地热流的观测结果(reviewed by Rudnick and Fountain, 1995)。来了解下部地壳的
成分,乃至於整个地壳的平均成分。
下表是Rudnick and Fountain(1995)所统计大陆地壳的平均成分,我们可以只看
最简单的二氧化矽含量(红色框框)就好。根据一般对岩浆分类的定义:酸性岩
浆(花冈岩)的二氧化矽含量大约是70%,中性岩浆(安山岩)的二氧化矽含
量大约是60%,基性岩浆(玄武岩)的二氧化矽含量则大约是50%。因此大陆
地壳的平均组成成分中,二氧化矽含量约为59%的结果显示,大陆地壳的平均
成分是比较接近安山岩的。
http://mygeotravel.org/hcc/blog/wp-content/uploads/2010/05/e59c96e7898711.jpg
(上表的数字在2003年,由於加入了大量中国大陆地区的岩石标本测量结果,
於是Rudnick重新计算後得到的数字如下表)
http://mygeotravel.org/hcc/blog/wp-content/uploads/2010/05/e59c96e7898712.jpg
但其实大陆地壳的厚度与组成,在不同地区差异很大,例如下图(Rudnick and
Fountain, 1995)就将地表根据不同构造地区,大致的地壳厚度及成分分布呈现出
来。可以发现其实下部地壳的成分相都在中洋脊的玄武岩与安山岩之间。而整个
地壳的平均成分,则几乎都是落在安山岩附近。
http://mygeotravel.org/hcc/blog/wp-content/uploads/2010/05/e59c96e7898721.jpg
原来,过去说大陆地壳是由花冈岩所组成,是因为上部大陆地壳较多花冈岩的缘
故。而现在大家会说大陆地壳的平均成分比较接近安山岩,则是因为下部地壳的
研究进展所得到的。虽然这其实已经是10多年前的「旧闻」了,但知道得晚总
比一直不知道要好。
谜之音:知道了又怎样?能吃吗?
参考资料:
Rudnick, R. L., and D. M. Fountain (1995), Nature and Composition of the
Continental Crust: A Lower Crustal Perspective, Rev. Geophys., 33(3), 267–309.
Rudnick, R. L. (1995), Making continental crust, Nature, 378, 571-578.
Rudnick, R. L. and S. Gao (2003), Composition of the Continental Crust.
In The Crust (ed. R. L. Rudnick) volume 3, pages 1-64 of Treatise on
Geochemistry (eds. H. D. Holland and K. K. Turekian), Elsevier-Pergamon, Oxford
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.109.82.191
1F:推 damnboy0927:推 05/22 17:28
2F:推 swingle:不过这样以後国高中的地科要怎样上呢... 05/23 05:20
3F:推 vf945123:会改版吧 = = 05/23 08:35
4F:推 singerpro:既然是科学,本来就会有新发现推翻旧推论的情况。 05/23 09:37
5F:推 Morbert:推~ 我看到好多人在脸书上推你的这篇文章.. 05/23 13:02
※ 编辑: nmns 来自: 140.109.82.191 (05/23 15:54)
20100523 新增2003年加入中国的资料後,大陆地壳平均成分的估算结果。
※ 编辑: nmns 来自: 140.109.82.191 (05/23 15:55)