研究稱地球的大陸地殼出現的時間比此前認為的要早5億年

根據2021年EGU大會上提出的一項新研究,地球上大陸地殼在太古代(40億到25億年前)的首次出現和持續存在對板塊構造、海洋化學和生物進化有重要影響,而且它比以前認為的要早5億年左右。

研究稱地球的大陸地殼出現的時間比此前認為的要早5億年

一旦陸地通過板塊構造等動態過程建立起來,它就開始風化並向海洋添加關鍵的礦物質和營養物質。這些營養物質的記錄被保存在古代岩石記錄中。以前的研究使用了海洋碳酸鹽中的鍶同位素,但這些岩石通常在30億年以上的岩石中是稀缺的或被改變的。

現在,研究人員提出了一種新的方法,利用一種不同的礦物追蹤古老岩石的首次出現:重晶石。

重晶石由來自海水的硫酸鹽與來自熱液噴口的鋇混合形成。重晶石在其結構中擁有強大的海洋化學記錄,對於重建古代環境非常有用。挪威卑爾根大學的地球化學家、這項新研究的團隊負責人Desiree Roerdink說:「我們現在在野外撿到的一塊重晶石,其在地球上已經存在了35億年,它的成分與它實際沉澱時的成分完全相同。」因此,從本質上講,它確實是觀察早期地球進程的一個偉大的記錄器”。

研究稱地球的大陸地殼出現的時間比此前認為的要早5億年

Roerdink和她的團隊測試了三個不同大陸上的六個不同的礦床,年齡從大約32億年到35億年不等。他們計算了重晶石中鍶同位素的比例,並從那里推斷出風化的大陸岩石進入海洋並融入重晶石的時間。根據重晶石中捕捉到的數據,他們發現風化是在大約37億年前開始的–比以前認為的早了大約5億年。

「那是一段很長的時間,」Roerdink說。「這基本上對我們思考生命如何進化的方式產生了影響。」 她補充說,科學家們通常認為生命開始於深海、熱液環境,但生物圈是復雜的。「我們真的不知道生命是否有可能同時在陸地上發展,」她指出,並補充說,「但那樣的話,陸地必須存在。」

最後,土地的出現說明了一些關於板塊構造和地球動力學的早期出現。Roerdink說:「為了得到陸地,你需要有一些過程來形成大陸的地殼,並形成一個在化學上不同於海洋地殼的地殼。」

來源:cnBeta