莫霍界面能被地質運動帶出地表嗎?

我其實有點難以置信,維基百科說圖上這些岩石是遠古時代的莫霍界面。那我很好奇這塊岩石下面的地殼是什麼構成的?難道是遠古時代的地幔?


蛇綠岩和造山帶橄欖岩分別就是大洋地幔和大陸地幔在構造運動中被擠到地面上來的產物。嚴格意義上,這都是莫霍面下面的岩石了。下面給幾張圖片。

蛇綠岩裡面的枕狀熔岩,代表大洋地殼。當滾燙的岩漿從洋中脊噴出來遇到海水淬冷,就會變成這種特殊的枕狀。所有的大洋地殼玄武岩都有這種特徵。

蛇綠岩裡面的堆晶輝長岩。代表洋中脊深部的岩漿房。地殼就是從這裡被撕開,來自地幔的岩漿不斷上涌形成了洋中脊和大洋地殼。

蛇綠岩裡面的超基性蛇紋岩和裡面夾雜的輝長岩塊體。一般認為這就是被擠出來的大洋地幔。

上面三張圖片可以近似代表大洋地殼-地幔的剖面。枕狀熔岩和輝長岩構成了約10km厚的大洋地殼,下面就是超基性橄欖岩構成的大洋地幔。在蛇綠岩帶,這些岩石都被擠在一起出露在地表。因此可以認為蛇綠岩帶裡面保留著被擠到地表的古莫霍面(圖片均為本人野外拍攝)。

張旗,2014,地質科學

上面這張圖近似展示了蛇綠岩和阿爾卑斯型造山帶橄欖岩(即圖中義敦型岩體)如何被擠到地表。淺灰色代表地殼,橙色代表大陸地幔,粉色代表大洋地幔。可以看到造山作用強烈破壞了原始的地殼-地幔界限,把地幔岩石帶到了地表。

綜上,造山運動可以把地幔岩石帶到地表。可以認為,所謂的「古莫霍面」被帶到了地表。但是,這些地幔岩石已經成為了新的地殼的一部分組成,其下部通過複雜的殼幔相互作用形成了新的地幔,新的莫霍面。不能因為在地表看到了地幔岩石,就說莫霍面在地表。題圖和我這裡給出的例子,實際上都是古老地幔岩石保留在新生地殼裡的結果。它下面還是地殼,而不是地幔。


這個答案是為拋磚引玉,畢竟岩漿岩不是我所長,歡迎這個方向的朋友批評指正。

首先,這張圖片是維基百科中Ophiolite詞條的照片,它的中文名是蛇綠岩。蛇綠岩,或稱蛇綠岩套是古代洋殼的殘片,發育在碰撞造山帶,是古代海洋俯衝閉合以後留下的遺物。

比如上圖中藍色地層代表洋殼,它從洋中脊出現後開始形成,在俯衝結束後大部分消亡,但總有一些殘片會保留在造山帶里,成為古代深海大洋存在過的證據,成為這裡所說的ophiolite。

當然,現實中自然存在一些更加複雜、多樣和細節化的模型,保留下的洋殼殘片也可大可小,但並不影響蛇綠岩作為洋殼殘片的地質屬性。比如在摩洛哥的Bou-Azzer蛇綠岩和阿曼的蛇綠岩都存在仰沖作用(Obduction)的機制。

摩洛哥的Bou-Azzer仰沖式蛇綠岩、

阿曼蛇綠岩的成因模型

所以蛇綠岩到底是什麼?

一個理論上的標準蛇綠岩剖面,應該是這個樣子:

圖中文字提到,peridotite(橄欖岩),上地幔物質,也構成了部分蛇綠岩的最底部

自上而下,依次為遠洋沉積岩—枕狀玄武岩—席狀岩牆雜岩群—輝長岩/層狀輝長岩—上地幔物質。而在野外實際觀測中,這裡的所謂「上地幔物質」往往是各種橄欖岩至蛇紋岩的岩石。

橄欖岩,是一種原諒色的岩石,富含橄欖石……而地幔的岩石類型被廣泛認為是富含橄欖石的緻密岩石,於是橄欖岩、純橄岩、輝橄岩等也被認為是上地幔物質。所以在很多示意圖裡,地幔都畫成原諒色。

一個橄欖岩質地的火山彈,外層黑色物質是玄武岩。

這樣一來,人們在野外觀測中也會把部分蛇綠岩套底部出現的橄欖岩/輝橄岩認為是上地幔物質。而由於洋殼特殊的成因,這一岩性變化界面(從輝長岩變為橄欖岩/輝橄岩的界面),也會被認為是岩石莫霍面的殘留。

野外實際觀測的蛇綠岩剖面

(引自 @eliton 的回答:知乎用戶:為什麼大洋地殼中沒有硅鋁層,而陸地地殼含有硅鋁層呢?)

於是,也就有了蛇綠岩中保存有莫霍面之說——只是這個所謂的莫霍面是隨著洋殼殘片保留在陸地上的,只反映洋殼與上地幔物質之間的界面,是古代地殼物質與古代地殼中的地幔物質之間的所謂「莫霍面」。

畢竟,真正的莫霍面位於洋殼深處或者陸殼更深處,陸地上肉眼可見的莫霍面都不算「真正的莫霍面」,薛定諤之莫霍面咯……

陸地上看得見摸得著的莫霍面不是真正的莫霍面!!!(這句話蜜汁耳熟)

延伸閱讀:

「多國科學家將聯手打穿殼幔邊界」,這有什麼意義?

為什麼大洋地殼中沒有硅鋁層,而陸地地殼含有硅鋁層呢?


謝謝邀請,簡單說吧。

@伊卡魯斯二號 看你的題圖左邊似乎是片麻岩之類的地殼岩石,右邊是橄欖岩,橄欖岩是地幔岩石,所以看起來可以代表當時的岩石莫霍界面(殼幔界面)。其實不一定的。可能只是碰撞造山的俯衝陸殼折返時候從地幔楔刮削下來的一點橄欖岩,這樣就不能代表界面了。你可以看看關於造山帶橄欖岩的文章。當然,如果這種橄欖岩是大陸地殼下方本身在俯衝之前就有的、隨它俯衝並且又隨它折返的,那就可以代表莫霍面。

對於其他的一般情況而言可以參考鯨魚( @ 不到正確的那一位。。 )的回答,簡言之,理論上莫霍面不能被帶到地表,帶到地表意味著地幔直接暴露、無上覆地殼。所以帶上來的話只有一個地質瞬間,馬上會形成新生地殼。

所以莫霍面不能,但莫霍面兩側的岩石可以。


首先,莫霍界面是地震波在地殼中傳播時有波動而假定的一個界面,其實實際上就是不存在的。而這個界面呢人們又把它稱為是地殼與地核的分界。所以地質運動中,地幔物質噴出的話它是會變成岩石,成為地殼中的一部分,所以莫霍面是不會被帶出的,也就不存在這種說法。


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