科学猜想文集
(584)《从枕状熔岩到洋壳》
上个世纪60年代，法国(首先)使用深潜器潜入海底，通过海底照相、通过仪器来了解海底地貌。通过潜水器的海底调查，发现海底存在大量的枕状熔岩，正在不断冷却的枕状熔岩就是枕状玄武岩。
除了发现枕状玄武岩外，还发现整个海底的基本物质组成都是由玄武岩组成，这也成了海底扩张很重要的证据之一。但这个结论是错误的，枕状玄武岩的出现，恰恰证明了大洋没有扩张的动力，枕状熔岩是被板块拉伸后裸露熔岩的冷凝结晶体。
另外还发现了典型的洋壳剖面，在大西洋中脊北端的冰岛，冰岛是全球地热最高的一个岛屿，正好分布在洋中脊上。在冰岛上发现一个剖面，在下面是橄榄岩，1400℃地幔结晶成的橄榄岩。
在橄榄岩上面是地幔岩浆分异而成的玄武岩浆，由1100℃结晶而成的玄武岩等。这些都是基性岩和超基性岩，二辉橄榄岩和大量的辉长岩。而大量的辉长岩以及辉绿岩是中间单元和下面单元，最上面是海底的堆积物质。
海底堆积物质包括了海底喷发的火山熔岩-玄武岩，包括硅质岩，包括碳酸盐岩-灰岩、泥沙质的复理岩，构成了一个海底的、整个从下到上的三部分组成。这些岩性说明一个问题，在低温条件下火成岩可以转化为硅质岩。低温喷出环境更容易形成矿物质的分离，是形成硅质岩的第一个关口。
地质学家们将海底岩层概括成了三部分，下部单元叫上地幔的岩浆单元，中部为火成岩单元，以玄武岩浆的堆积为主，上部的沉积单元。上中下构成了“三位一体”的洋壳-蛇绿岩套，蛇绿岩套不是一种岩石而是一组岩石的名称，代表大洋的完整剖面。
那么，洋壳物质组成是否代表着地球最古老的地壳呢？不是。它是古板块缝合上的产物，明显晚于地壳的形成，它既是大陆基底的岩石圈层的一部分，但又不是最古老的岩石，最充足的证据是蛇绿岩晚于TTG岩形成。
今天大洋中广泛分布着蛇绿岩与蛇绿岩套，而大洋形成年代较晚，这也就证明了蛇绿岩与蛇绿岩套即使诞生的时间较早，也只是地球内圈层活动产生的化学物质与环境的结合体，它不具有特定年代的定义，不能代表古老的地质年代。
具有地质年代特征的岩石也不是晶状TTG岩，而是TTG颗粒岩，晶状TTG岩虽然古老，但年青的TTG岩也同样存在。最古老的TTG是颗粒岩，它比蛇绿岩套要早得多。这无形中就解释了最古老的蛇绿岩套为什么不是在TTG颗粒岩之下，而是在TTG颗粒岩之上的原因。
TTG颗粒岩是在地球升温的过程中，最早从软流体中析出来的成岩物质，是诞生在滞留带还没有形成之前析出的物质。随着内圈层温度的不断升高而形成滞流带熔岩，熔岩与环境结合生成了蛇绿岩的析出。由于蛇绿岩的比重较大，使它大部分都蛰伏于陆壳或者洋壳之下，与环境结合成蛇绿岩套。只有在构造运动发生以后才能形成蛇绿岩套。？？？
枕状熔岩显然是构造运动的产物，但真正的大洋扩张运动开始得较晚，依此判断现代枕状熔岩诞生的年代应该相对较晚。它们与早于大洋诞生的枕状熔岩有没有？又是怎么产生的需要进一步探索与区分。
枕状熔岩通常形成于水下，是岩浆在海底喷发时，与海水接触迅速冷却而形成的。其形成环境与洋壳的形成环境高度重合。洋壳从上到下一般由枕状玄武岩、辉长岩脉岩层、辉长岩岩株以及超镁铁质岩等构成。枕状熔岩是洋壳的重要组成部分，位于洋壳的上部，是洋壳最顶部的火山岩层。
在大洋中脊，岩浆不断上升并喷发，形成新的洋壳。随着板块的移动，新形成的洋壳逐渐向两侧推移并冷却增厚。当岩浆从海底裂缝中喷出时，与海水接触后迅速冷却，形成一层薄薄的玻璃质外壳。随着岩浆继续涌出，外壳破裂并向外扩展，形成一个个相互连接的“枕头”状结构。
在中国境内，发现最古老的枕状熔岩形成于新元古代，具体年龄约为8亿年前。而世界最早的枕状熔岩发现于格陵兰岛西南部伊苏阿和艾萨山地区，变质火山岩的系统研究。这些岩石经同位素测年确定年龄约为37亿年，被广泛认为是地球上最古老的枕状熔岩实例之一。
研究表明，这些岩石具有典型的枕状构造特征：外层为快速冷却形成的玻璃质壳，内部呈同心圆状结构，且整体呈椭球形堆积，符合海底火山喷发熔岩遇水淬冷的成因机制。在格陵兰岛西南部的伊苏阿地区，科学家还发现了年龄超过38亿年的镁铁质超镁铁质岩石和片麻岩，这些岩石是研究地球早期地壳形成和板块构造起源的关键样本。
可是在地球表层的液态水在大氧化事件之前才缓慢的开始形成，等同于25亿年前是没有大洋存在，那么出现在38亿年的枕状熔岩又是怎么来的？8亿年与38亿年前的枕状熔岩有什么区别？这样环境差异逼迫我们思考一个问题：格陵兰岛的枕状熔岩与太平洋的枕状熔岩存在哪些差异呢？
格陵兰岛的枕状熔岩主要形成于古太古代，是地球上最古老的表壳岩之一。从岩石化学成分上看：格陵兰岛的枕状熔岩显示出与西阿尔卑斯山-亚平宁山脉蛇绿岩中和大火成岩型的加勒比地区有关的蛇绿岩中典型的MORB地球化学特征，这表明其岩浆源区可能受到低到中等俯冲作用的影响。
（MORB）是构成大洋地壳上部的主要岩石类型，其地球化学主量元素特征属于低钾拉斑玄武岩变种，具有较低的TiO₂、K₂O含量。SiO₂含量一般在48–52 wt.%之间，FeO和MgO含量适中，Mg#（镁值）较高，反映岩浆源自高温、快速上升的地幔物质。CaO与MgO呈正相关，表明结晶分异过程中斜长石和辉石的分离作用明显。
太平洋的枕状熔岩主要是富铁玄武岩，钾（K₂O）和高场强元素以及轻稀土元素含量低。这些熔岩被分为正常（N-MORB）和富集（E-MORB）两组。N-MORB代表海洋地壳和地幔库的成分，缺乏不相容元素，锶同位素比值低，钕同位素比值高；E-MORB则富含不相容元素，锶同位素比值高，钕同位素比值低。
格陵兰岛的枕状熔岩在结构上可能受到后期的变质作用影响，局部几乎未变质且仅受到轻微变形。其枕状熔岩和岩墙显示与现代洋中脊熔岩相似的结构特征。太平洋的枕状熔岩通常以集中隆起的形式出现，其间由更多沉积区域分隔。其熔岩表面通常被厚铁锰结壳覆盖。
格陵兰岛的枕状熔岩形成于低速扩张边界，喷发速率较低。太平洋的枕状熔岩形成于现代大洋中脊的高分离速率洋脊，喷发速率较高。这种高喷发速率导致熔岩在海底堆积形成较厚的熔岩层。
格陵兰岛的枕状熔岩显示出与现代洋中脊熔岩不同的地球化学特征，其Ti/Cr比值一般小于15。太平洋的枕状熔岩具有较高的Ti/Cr比值，通常在20-50之间。这表明太平洋的枕状熔岩在形成过程中可能受到不同的地幔源区和熔融过程的影响。
从以上资料看：古枕状熔岩与新枕状熔岩存在巨大的差异：新构造运动形成的是岩浆裸露于大洋环境，是高压低温环境。古枕状熔岩形成于无水的环境年代，枕状熔岩裸露于原始液态轻质物质环境。
地球内圈层的高速自旋运动，导致高温环境与低压至中压环境的出现，而且这一时期仅限于地球内圈层运动半径还很小的范围之内。物质析出造成第一代枕玄武岩的析出与裸露。由于没有冷室物质的参入，使早期枕状熔岩冷凝速度迟缓。古枕状熔岩与新枕状熔岩的差异代表着不同成岩环境与地球演化过程。
TTG颗粒岩的出现是在地球进入到天王星的天体位置时，由于空间温度的改变与物理环境的改变，打开了地球内圈层与外圈层的接触空间，使空间及其温度的梯度变化等距拉开，形成了TTG颗粒岩形成的地史时。
