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大部分大陆都发育沉积岩。例如，几乎整个美国东半部都覆盖着沉积岩。海相岩层表明，在地质历史中海洋覆盖地球的部分远比今日大得多。
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变质岩
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变质岩（metamorphic rock）是由火成岩和沉积岩在地球作用力产生的热力、压力或化学反应作用下形成的。“变质作用”这个词的意思就是“形状发生了变化”。地球的内部力量可能大到其产生的热力和压力足以改变岩石的矿物结构，从而形成新的岩石。例如，页岩（一种沉积岩）在巨大压力下可变成一种性质不同的岩石——板岩。在一定的条件下，石灰岩可变成大理岩，而花岗岩可变成片麻岩（其发音同nice，即精美的）。在很大深度处变质的物质只有在覆盖于其上的地面被缓慢侵蚀掉以后才会暴露出来，它们是地球上已知最古老的岩石。然而，它们的形成像火成岩和沉积岩一样，也是一种持续的过程。
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岩石是大多数地貌的组成部分。岩石的硬度，渗透性和矿物的含量控制着岩石对将其塑造和再塑造成形的力量的反应方式。两种主要的进程改变着岩石：①趋向于建造地貌的作用力；②磨损地貌的夷平过程。所有岩石都是老岩石不断转变成新岩石的“岩石循环”中的一部分。在整个地球历史中，没有一种岩石是一成不变的。
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3.2 地质年代
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地球大约形成于47亿年以前。如果我们觉得一个人活到100岁就已经算是长寿，那就能明白地球的确是令人难以置信得“老”了。因为通常我们关于年代的概念是短暂的，所以当我们谈起几十亿年时，将地球的年龄同某些比较熟悉的事物做一番对比是有好处的。
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试想，芝加哥西尔斯大厦（Sears Tower）的高度代表地球的年龄。该大厦有110层，或者说412米高。相对而言，甚至铺放在大厦楼顶的一张纸的厚度也比人类的平均寿命长得多。在整个大厦的高度中，仅4.8层就代表2亿年，相当于如今的洋底形成以来所经历的时间。
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在这种情况下，我们生存于其上的地貌，只是被极其细微地建造和破坏。所有有关的作用进行得如此长久，以至于任何一处地方在它们过去的不同时间段中都极可能是大洋或陆地。今天，地球上的许多地貌特征只能追溯到几百万年前。生成和侵蚀那些地貌的过程是同时发生的，但通常是以不同的速率进行。
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在过去40年中，科学家已经研发了一种有用的框架，使人们能很好地研究持续变化的自然环境。这项工作依据的是阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener）在20世纪初期的地质研究，他提出了大陆漂移（continental drift）理论。魏格纳认为，所有的大陆曾经是一个联合的超级大陆，被称为“泛大陆”（“联合古陆”）。该大陆在千百万年中发生破裂，陆块彼此分开，缓慢地漂移到它们现今的位置。虽然魏格纳的理论最初被彻底否定，但是近年的新证据和对旧知识的再认识使地球科学家广泛接受了大陆移动的概念。魏格纳的概念是广义板块构造理论（plate tectonics）的先行者。关于板块构造理论将在下一节“大陆运动”中解释。
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3.3 大陆运动
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由地图学家绘制的地貌图只是薄薄的岩石覆盖层，即地壳表层的起伏形态（图3.3）。在地球内部的上部，是一层部分的熔融层，称为软流层（asthenosphere）。它支撑着一层薄而坚硬的岩石层——岩石圈（lithosphere）。其中，外侧较轻的部分就是地壳。地壳由一组位于大洋下面的岩石和另一组构成大陆的岩石组成。
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图 3.3 地球的外圈（未按比例尺）。岩石圈包含地壳，软流层位于岩石圈之下。
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岩石圈分裂成大约12个巨大的和许多小的刚性板块。根据板块构造理论，每一个板块在重而半熔的软流层上缓慢地滑动或者漂移。一个单一的板块往往既含有大洋地壳，也含有大陆地壳。例如，图3.5表示了北美板块，它包含了大西洋的西北部和北美的大部分——虽然不是全部。墨西哥半岛（下加利福尼亚）和加利福尼亚州的一部分则位于太平洋板块上。
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科学家还不清楚岩石圈板块为什么会运动。一个合理的理论解释是，有来自地球内部的热力和受热的物质通过对流作用上升，从而进入到特定的地壳软弱带。这些软弱带就是板块分裂的源头。然后，冷却的物质下沉到俯冲带。板块被认为以这种方式开始运动。强有力的证据表明，在2.25亿年前，整个大陆地壳是连接成一个超级大陆的。后来，它由于洋底开始扩展而分裂成许多板块。分裂作用来自如今大西洋的扩展。图3.4表示了大陆漂移的四个阶段。
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图 3.4 过去2.25亿年中板块运动的重建。泛大陆的北、南部分分别被称为劳亚古陆和冈瓦纳古陆。大约2.25亿年以前，各个大陆曾连接成一个巨大的陆块。在它们分裂开以后，各大陆逐渐移动到它们如今的位置。请注意印度大陆是怎样从南极洲脱离，以及同欧亚陆块碰撞的。喜马拉雅山脉形成在板块交界带。
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资料来源：American Petroleum Institute.
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图 3.5 （a）世界主要岩石圈板块，箭头指示板块运动的方向。（b）板块从离散边界向汇聚边界运动。
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来自软流层的物质沿着大西洋中间的裂缝上升，导致海底不断扩展。如今大西洋在赤道的宽度是6920千米。科学家曾估算，如果海底以每年略小于2.5厘米的速度分裂，人们可以计算出，大陆确实是在大约2.25亿年前开始分裂。注意图3.5（a）和图3.6，构成大西洋的中脊线是如何与南、北美东岸以及欧洲和非洲西岸平行的。
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