我众所周知，水塑造了我们周围的世界。河流在地球表面蚀刻出巨大的峡谷，而冰川则重组了整个山脉的地形。但水对景观的影响远不止于此:水首先解释了为什么我们有土地。
你可能认为陆地是刚好伸出海平面的地壳碎片，但事实并非如此。地球上的大陆之所以高出海洋，部分原因是它们实际上是由不同于海底的物质组成的。海洋地壳由致密的黑色玄武岩组成，它们像河流中的湿原木一样在地幔中低处盘旋，最终沉入地球内部。但大陆地壳像软木塞一样漂浮，这要归功于一种特殊的岩石：花岗岩。如果我们没有花岗岩来抬升大陆，一片浩瀚的海洋将覆盖我们的整个星球，几乎没有陆地可言。
灰色花岗岩和它的岩石亲戚主宰着大陆。它形成了约塞米蒂山谷(Yosemite Valley)陡峭的墙壁和拉什莫尔山(Mount Rushmore)轮廓分明的面孔(也在许多厨房柜台和淋浴间闪烁)。如果你在海面上看不到花岗岩，你可以打赌它就藏在你脚下几公里的地方，除非你乘小船或飞机在海洋中央巡航。但花岗岩的特别之处在于它的浮力较强，作为一种岩石，它的形成需要水。
花岗岩起源于炽热的地幔与地壳底部交汇处形成的岩浆。岩浆上升，有时一路逃逸到地表，并从火山喷涌而出。然而，大多数时候，岩浆仍被困在供养这些火山的巨大管道系统中，冷却后形成巨大的花岗岩掩埋体。加利福尼亚州和内华达州的内华达山脉就是这样一个系统，由于构造抬升和冰川侵蚀而裸露出来。
但花岗岩有一个非常特殊的成分：它富含二氧化硅、钾和钠，而铁和镁含量较低。你不能简单地融化地球的地幔——海洋地壳的来源——然后得到这种组合。地质学家长期以来一直在争论地球是如何烹调岩浆进而形成花岗岩的，这两个主要的假设都需要水。
第一个可能的配方涉及到大陆地壳的循环利用。马里兰大学的地球化学家罗伯塔·鲁德尼克说，水有助于降低岩石的融化温度，就像在冬天给道路撒盐阻止冰的形成一样。杂质，如盐和水，会干扰结合，削弱固体，如冰和岩石。这种效应解释了为什么地球上有这么多花岗岩，而地球上的温度很少能达到融化干燥地壳的温度。
一旦岩石开始融化，它就会分阶段一矿物一矿物地融化，而且几乎不会完全融化。所以非花岗岩的岩石可以部分熔化形成花岗岩岩浆。许多地质学家认为，这就是大陆是如何在数十亿年的时间里，围绕着花岗岩内核形成的，扩展到覆盖了地球表面的近30%。
“如果不进行这个过程，就永远不会形成花岗岩，也永远不会形成大陆，所以在金星和火星上就没有。”
另一种可能产生花岗岩的方法是将来自熔融地幔的常规玄武岩岩浆分离成不同的成分。虽然这个过程不能产生同样体积的花岗岩，但它可能解决了“鸡生蛋还是蛋生鸡”的问题，即在大陆还没有循环之前，花岗岩是如何形成的。
就像岩石会一个矿物一个矿物地熔化一样，它们也会一个矿物一个矿物地结晶。澳大利亚国立大学(Australian National University)的地质学家伊恩•坎贝尔(Ian Campbell)说，随着岩浆冷却，第一批形成的矿物密度很大，而且缺乏硅。它们分离并下沉到地幔中，留下了富含硅的岩浆，这些岩浆具有形成花岗岩的正确成分。坎贝尔说，这个过程还取决于水的存在，水形成了一种重要的早期结晶矿物——角闪石的必要成分。
南非Stellenbosch大学的地质学家John Clemens说，事实上，花岗岩是一颗拥有巨大的、长期存在的海洋的行星的“症状”。我们还需要板块构造来将困在海底矿物中的海水拖入地壳下部和地幔。“如果不进行这个过程，就永远不会形成花岗岩，也永远不会形成大陆，”克莱门斯说，“所以在金星和火星上就没有。”事实上，地球是太阳系——也是目前已知的宇宙——中唯一一颗拥有花岗岩和大陆的行星。
这些陆地为陆地生命提供了稳定的生存环境，并继续提供许多现代生命赖以生存的资源——从磷这样的肥料到铜这样的金属。“我们是一个在大陆上进化的物种，”Rudnick说。如果没有水在岩石循环中的炼金术作用，“我们就不会在这里，”她说。
事实上，鲁德尼克建议修改坎贝尔和他的澳大利亚国立大学同事罗斯·泰勒在1983年发表的一篇关于花岗岩与水关系的开创性论文的标题。这篇论文最初的标题是:没有水，没有花岗岩，没有大陆，没有海洋但鲁德尼克说，你可以很容易地在这个名单上加上“没有人类”。
朱莉娅·罗森是俄勒冈州波特兰市的自由科学记者。她的作品已刊登在洛杉矶时报，科学新闻,太平洋标准，以及其他地方。在推特上关注她．
