港大揭陸地起源：非板塊撞出來

香港文匯報訊（記者 高鈺）與太陽系其他行星不同，地球擁有廣闊的陸地，為生命提供了獨特的棲息環境，但這些大陸的起源始終是一大謎團，到底早期大陸地殼是通過地球岩石圈巨塊移動和碰撞的板塊構造形成，還是通過其他不涉及板塊移動的過程形成呢？科學家為此辯論不休。由香港大學地球與行星科學系莫秀琼基金教授趙國春領導的團隊，近日在相關議題上取得了突破，揭示出早期大陸地殼很可能由深層地球過程—地幔柱所形成，而非板塊碰撞機制。

團隊分析了「英雲閃長岩—奧長花崗岩—花崗閃長岩（TTG）」這種古老岩石，它是構成最古老大陸地殼的主體。這些採集自中國華北東部陸塊的岩石樣本，可追溯至約25億年前。科學家運用先進技術，對岩石中的微小礦物鋯石進行分析。

通過精確測量鋯石的水含量與氧同位素組成情況，團隊發現這些岩石形成於乾燥且高溫的環境，這一特徵與板塊碰撞和俯衝帶的典型地質環境顯著不同。此外，氧同位素特徵可見熔融大洋岩石與沉積物的混合特徵，這與地幔柱上方形成的岩石特徵相符，而非俯衝帶環境的產物。

基於上述發現，專家提出了兩階段形成的模型：約27億年前，地幔柱活動促使洋底形成大規模玄武岩堆積；約25億年前，另一期地幔柱帶來的熱量，導致這些玄武岩堆積的下部發生部分熔融，最終生成較輕的TTG岩石，為大陸地殼的形成奠定基礎。

港大地球與行星科學系博士後研究員趙丁一表示，證據表明太古宙大陸地殼不一定是通過俯衝作用形成，反而涉及地幔柱上湧和綠岩重力凹沉作用的兩階段演化模式，能更合理地解釋華北東部陸塊觀察到的地球化學和地質特徵。

通過比較鋯石的水含量和氧同位素，可區分兩種同期的太古宙TTG岩石，一種與地幔柱相關，一種與弧岩漿作用有關。趙國春指出，東部陸塊的TTG含水量明顯低於華北中部造山帶中典型俯衝環境下的TTG水含量，這為東部陸塊TTG非俯衝帶成因的解釋提供了重要支持。

這些發現為地球早期岩石圈的動態過程提供了新的見解，有關成果已發表在《科學進展》。