研究揭示大陸地殼如何形成的新見解

作者 | 發布日期 2021 年 06 月 17 日 8:45 | 分類 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


莫納什大學(Monash University)地質學家領導的一項國際研究,提出地球最早的大陸如何形成的新見解。

由墨爾本大學、聖安德魯斯大學(蘇格蘭)和西澳洲地質調查局的研究人員參與並發表於《Nature Communications》期刊。

地球形成於45億年前,但地球最古老的地殼可追溯到40億至36億年前。為什麼這些古老穩定的地殼需要5億多年才開始形成,這仍是我們理解地球大陸起源的關鍵未知數。

為了解決這問題,Mulder博士和團隊研究來自西澳洲Yilgarn Craton年齡在42億至32億年的鋯石礦物微觀顆粒。地殼可透過兩種根本不同的過程形成:已存在的地殼重新熔化或透過地球底層地函重新熔化。鋯石的鉿同位素組成可追踪過程。

新數據顯示,37.5億年前,Yilgarn Craton鋯石的鉿同位素組成發生巨大變化。

他指出,更老的鋯石是透過舊有地殼重新熔化產生。從37.5億年前開始,含有鋯石的岩漿開始來自地球地函,至少有一部分。重要的是,鋯石時間膠囊記錄的同位素轉變,正好與目前Yilgarn Craton保存最古老的地殼形成時間吻合。

Mulder博士和共同作者將巧合歸因於簡單的因果關係:當岩漿從地函提取出來,支撐地殼的深層殘留物乾燥堅硬,類似海綿擠出水。這些殘餘地函可能起了浮力支撐作用,保護覆蓋在最早大陸上的新大陸,使其不致再次潛回地球深處。

這結果突顯37.5億年前地殼形成本質的根本轉變,促進地球獨特穩定的大陸地殼形成。今天的大陸圍繞這些古老的地殼核生長,對早期地球氣候、大氣和海洋化學產生深遠影響,為生命建立鋪平道路。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:Flickr/Kevin Gill CC BY 2.0)

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