研究称地球的大陆地壳出现的时间比此前认为的要早5亿年

根据2021年EGU大会上提出的一项新研究,地球上大陆地壳在太古代(40亿到25亿年前)的首次出现和持续存在对板块构造、海洋化学和生物进化有重要影响,而且它比以前认为的要早5亿年左右。

研究称地球的大陆地壳出现的时间比此前认为的要早5亿年

一旦陆地通过板块构造等动态过程建立起来,它就开始风化并向海洋添加关键的矿物质和营养物质。这些营养物质的记录被保存在古代岩石记录中。以前的研究使用了海洋碳酸盐中的锶同位素,但这些岩石通常在30亿年以上的岩石中是稀缺的或被改变的。

现在,研究人员提出了一种新的方法,利用一种不同的矿物追踪古老岩石的首次出现:重晶石。

重晶石由来自海水的硫酸盐与来自热液喷口的钡混合形成。重晶石在其结构中拥有强大的海洋化学记录,对于重建古代环境非常有用。挪威卑尔根大学的地球化学家、这项新研究的团队负责人Desiree Roerdink说:“我们现在在野外捡到的一块重晶石,其在地球上已经存在了35亿年,它的成分与它实际沉淀时的成分完全相同。”因此,从本质上讲,它确实是观察早期地球进程的一个伟大的记录器"。

研究称地球的大陆地壳出现的时间比此前认为的要早5亿年

Roerdink和她的团队测试了三个不同大陆上的六个不同的矿床,年龄从大约32亿年到35亿年不等。他们计算了重晶石中锶同位素的比例,并从那里推断出风化的大陆岩石进入海洋并融入重晶石的时间。根据重晶石中捕捉到的数据,他们发现风化是在大约37亿年前开始的--比以前认为的早了大约5亿年。

“那是一段很长的时间,”Roerdink说。“这基本上对我们思考生命如何进化的方式产生了影响。” 她补充说,科学家们通常认为生命开始于深海、热液环境,但生物圈是复杂的。“我们真的不知道生命是否有可能同时在陆地上发展,”她指出,并补充说,“但那样的话,陆地必须存在。”

最后,土地的出现说明了一些关于板块构造和地球动力学的早期出现。Roerdink说:“为了得到陆地,你需要有一些过程来形成大陆的地壳,并形成一个在化学上不同于海洋地壳的地壳。”

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