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白垩纪末期地台活化过程中岩浆与岩石的形成

投稿时间:2018-01-04 16:53 投稿人:钟希瑞 【字号: 访问量:

陨落地质学认为岩浆不是从地幔溢出的。岩浆岩是小行星撞击产生的金属态氢离子流聚合形成的;是金属态氢离子聚合形成的二氧化硅与其衍生的石英、硅酸盐等在冲击波的高温、高压下堆积熔融形成了岩浆岩。由于小行星撞击地球时地壳会发生极大的弹性变形,所以说岩浆是在中生代的地表形成的;巨大的能量在产生岩浆的同时,原始地表也会被烧结为岩石。
      陨石坑的岩浆在随冲击波运动的过程中生成了岩石与矿物,岩石与矿物的堆积形成了大陆与大洋脊。陨石坑里高温、高压的冲击波中的金属态氢离子首先聚合产生铁镁质橄榄岩、辉石、玄武岩。由于地球的自转,岩浆在运动中产生逆掩与顺推。在陨石坑边缘,逆掩的岩浆形成蛇绿岩套;在陨石坑里,顺推的的岩浆还同时形成了洋脊玄武岩。

      随着冲击波的推进,波峰下产生的低气压会导致斑晶玄武岩和角砾岩的形成;而陨石坑能量降低之时,在陨石坑中心反弹之后,二次陨落物降落之前,陨石坑的能量场暂时形成了一个比较纯净的环境;于是硬玉石英岩、碳酸钠、白云母得以生成。到二次陨落物降落形成陨石坑中央锥时,陨石坑的能量已经全部转化为物质。
      至于较小的陨石撞击,就不会形成蛇绿岩套与玄武岩;只是在陨石坑的逆掩方向形成石英击变面状页理与棱柱状玄武岩。而那些仅仅形成铁质浸染区的撞击体,会在冲击波的轴心区形成石英质千枚岩与分布在石英质千枚岩两侧的石灰岩。

(山东省潍坊市白垩纪陨石坑对应的击变石英面状页理)

一、环太平洋断裂带与特提斯构造域的形成

 白垩纪末期,小行星撞击地球,形成郯庐断裂带与特提斯构造域。小行星撞击的能量在陨石坑形成冲击波,冲击波的能量产生金属态氢离子。金属态氢离子聚合形成了水、烃等挥发性物质的同时,也形成了碳、二氧化硅等不挥发性物质。

在太平洋西岸,小行星撞击与自转的地球产生逆掩。扇形冲击波的轴线处二氧化硅的运动速度特快,形成了沙漠与戈壁滩;在纬线方向,二氧化硅运动速度较慢,高温、高压下形成的石英、长石、云母熔融成为花岗岩等;在经线方向,由于没有对冲力,二氧化硅呈弥漫状态运动,运动时间长,二氧化硅产生部分硅氧四面体,慢慢沉降为黄土高原。

在太平洋东岸,小行星撞击产生的二氧化硅随着冲击波顺推,当二氧化硅与其形成的硅氧四面体在高温、高原下熔融时,就形成美国的黄石公园;当二氧化硅被岩浆包裹着随冲击波运动时,无法形成硅氧四面体的二氧化硅就只能与岩浆混合形成哥伦比亚的玄武岩高原。

二、 二氧化硅的产生与岩石的形成

二氧化硅是小行星撞击地球的产物。白垩纪,地球形成了稳定的浅海环境,小行星撞击地球的能量,带来了高温与高压环境中的金属态氢离子。金属态氢离子的热核反应,聚合产生二氧化硅。

陨石或小行星撞击产生的二氧化硅是洁白的。陨石坑中心有一部分二氧化硅被陨石或小行星撞击形成的二次陨落物击中,就会产生柯石英、陨坑玻璃及超石英。但是,大多数二氧化硅成为硅氧四面体与含有杂质的沙粒。黄土就是硅氧四面体和沙粒的混合物。

如果是连续坠落的小行星,形成的二氧化硅就会产生硅质岩;分布于小行星撞击导致的挤压与张裂构造表面;如逆掩形成的山脉,順推产生的海底。小行星的撞击制造了大的断裂带的同时,在断裂带的“犁型构造”下切方向,产生玻安岩。

在比较复杂的白垩纪陨石坑,少部分二氧化硅的运动方向与地球的自转形成对冲构造,烧结成为石英质千枚岩;没有烧结的石英与硅氧四面体和金属离子形成的云母及长石混合,在冲击波的作用下堆积成为花岗岩。至于順推的岩浆与二氧化硅,根据二氧化硅或石英的含量,依次分为玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩。当然,由于岩浆与二氧化硅的数量与能量较小,运动距离过短,就会缺失安山岩与英安岩,形成双模式岩套。

(山东省潍坊市白垩纪陨石坑中央锥的陨坑玻璃,是纯净的二氧化硅。)

三、花岗岩的形成

白垩纪,小行星撞击地球,陨石坑产生的金属态氢离子转化为二氧化硅及大量挥发性物质。在冲击波携带纳米级的二氧化硅扩散的高温、高压环境中,部分二氧化硅形成石英及与阳离子衍生出云母、长石。这些二氧化硅形成的石英、云母、长石结晶体在冲击波的作用下会与地球自转力对冲,产生堆积、熔融形成花岗岩。由于陨石坑冲击波能量的差异与方向的变化,花岗岩的分布状态及成矿规律有所不同!

M 型花岗岩---石英、云母、长石沿着冲击波轴线分布,顺推时与玄武岩共生;因为此时二氧化硅与火山岩浆也在顺推。

I  型花岗岩---石英、云母、长石沿着冲击波的纬线向西运动,与地球自转力对冲。

S 型花岗岩---石英、长石、云母沿着经线运动,无对冲,运动距离长,冲击波携带的金属态氢离子有条件聚合成矿于花岗岩之中,就是被风化了。

A 型花岗岩---石英、云母、长石沿着冲击波轴线正方向运动形成的花岗岩岩浆,与前方沿着冲击波轴线负方向运动的流纹岩岩浆、玄武岩岩浆对冲;导致同质的花岗岩岩浆和流纹岩岩浆混合后,上覆于玄武岩岩浆之上。

由于小行星撞击的冲击波驱逐了大量杂质,陨石坑能量降低之时——就是在陨石坑中心反弹之后,二次陨落物降落之前,陨石坑的能量场暂时形成了一个比较纯净的环境;于是硬玉石英岩、白云母、浅色硅酸盐得以生成;同时纯净的石英、白云母、浅色硅酸盐在陨石坑深部能量产生的冲击波作用下,在陨石坑的表面形成一层浅色花岗岩。

(白垩纪陨石坑中央锥的二氧化硅在高温、高压下形成花岗岩——击变石英。)

四、玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩、蛇绿岩套的形成

小行星撞击地球,首先是星体能量转化为二氧化硅、石灰石、菱镁矿等等;这是陨石与地表之间的气垫产生的第一冲击波,第一冲击波产生的逆掩物质形成的堆积,为后面岩石、矿物的到来提供了依靠。其次是小行星撞击地表,形成铁镁质橄榄岩与辉岩;这是陨石撞击地表产生第二冲击波,第二冲击波产生的铁镁质橄榄岩、辉岩逆掩,在陨石坑边缘受阻。最后是小行星深入撞击引起的火山爆发,溢出岩浆,岩浆逆掩与二氧化硅混合形成棱柱玄武岩、拉斑玄武岩、等等,二氧化硅在高温、高压下还形成石英、云母、长石随冲击波运动或与岩浆混合,分别形成花岗岩或玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩等等;这是陨石深入地壳产生的第三冲击波,第三冲击波会形成枕状玄武岩逆掩,在陨石坑边缘与辉岩、橄榄岩共同形成蛇绿岩套。

随着陨石坑中央锥的反弹和二次陨落物质的降落,陨坑玻璃、柯石英、脉石英形成。

(山东省潍坊市白垩纪陨石坑西侧对应的柱状玄武岩)

五、   “埃达克岩”与“双模式岩套”的形成与岩浆运动方向有关

白垩纪,小行星环撞击地球,导致地台活化,形成新的地壳。在形成当今地貌的过程中,由于岩浆随冲击波产生了逆掩与顺推,难免会有某种逆掩的岩浆被规模更为强大的顺推岩浆覆盖;或者某种岩浆随冲击波参与了逆掩,就缺席了顺推产生的地质构造。因此,缺少了玄武岩形成的“埃达克岩”也好,缺少了安山岩与英安岩形成的“双模式岩套”也好,都是与岩浆运动方向有关,不足为奇。

六、   “夹心”是怎么形成的?

中国东部中生代火山岩南北都为钙碱性,中部却是橄榄安粗岩岩系为主,高钾钙碱性岩系次之;这种“夹心”构造是怎么形成的?

首先,白垩纪小行星环撞击地球形成环太平洋断裂带,陨石坑的冲击波在陆地边缘逆掩形成钙碱性火山岩(太平洋西岸的岛弧有顺推的安山岩线与之对应);其次,在小行星撞击形成的特提斯构造域,即内陆来自三峡的冲击波却顺推带来了橄榄岩与粗安岩(有逆掩形成的青藏高原三大地体及其边缘的蛇绿岩套与之对应);最后在冲击波对冲较强的郯庐断裂带中南部就形成了偏碱性橄榄粗安岩系为主与运动受阻产生的高钾钙碱性岩系次之的岩石组合。

七、青藏高原三个地体与长江三峡的对应关系

1、羌塘、拉萨地体——西陵峡——白垩纪(白垩世)。

2、松潘—甘孜地体——巫峡——三叠纪(三叠世)。

3、昆仑地体——瞿塘峡——二叠纪(二叠世)。

八、化石形成的条件

小行星撞击产生的高温、高压是化石形成的必要条件,小行星撞击产生的纳米级物质是化石形成的充分条件;没有小行星撞击产生的随冲击波运动的纳米级物质,即使有高温、高压环境下掩埋的生物实体,也不会形成化石。

(山东省潍坊市白垩纪陨石坑的海龟化石)