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地壳比我们想象的要古老得多

就像精致的法国面包一样,没有地壳,地球将一事无成。就像优质的法国葡萄酒一样,它的外壳陈酿得非常好。

数十亿年来,坚硬的岩石地壳一直是地球的一个特征(尽管今天的地壳中只有一小部分可以追溯到那个年代)。具体多少亿年,很难说。为了计算的年龄,研究人员研究了岩石中古老化学物质的衰变——通常是从海洋中回收的碳酸盐矿物。但是这些矿物很难找到,而且它们很少处于原始状态以进行分析。

现在,一组科学家设计了一种新的方法来确定古代地壳块的年代——根据他们的最新研究,我们误判了的年龄 50 亿年。

在 4 月 26 日在2021 年虚拟欧洲地球科学联盟 (EGU) 大会上提出的研究中,该团队表明,通过分析一种称为重晶石的矿物——火山洋喷口释放的海洋盐和钡的组合——他们发现了地球地壳的证据至少在 37 亿年前,比之前的估计要古老得多。

主要研究作者、挪威卑尔根大学地球化学家 Desiree Roerdink在一份声明中说,这是一次“巨大”的时光倒流。“它对我们思考生命如何进化的方式有影响。”

重晶石矿物形成于水下深处,在那里,从海底的热液喷口中喷出富含营养的热水。那么,为什么这些海相岩石对研究地壳有用呢?据研究人员称,和海洋在营养物质交易方面有着悠久的历史——重晶石很好地记录了这段历史。

“一块重晶石的成分……已经在地球上存在了 35 亿年,与它实际沉淀时的成分完全相同,”Roerdink 说。“这是一个很好的记录器,可以观察早期地球上的过程。”

这里的关键过程是风化。随着时间的推移,自然磨损,它们会将营养物质泄漏到邻近的海洋中。这些营养素有助于促进海洋中的生命;2 月 11 日发表在《科学》杂志上的一项研究发现,在地球“中年”期间,当地球地壳停止生长约 10 亿年时,生命的进化也会突然放缓。

地壳泄漏到海洋中的一种元素是锶。通过测量六种不同的重晶石矿物矿床中两种锶同位素(或各种元素)的比例,研究人员计算了这些矿物的年龄。这些矿物的历史从 32 亿年到 35 亿年不等,但故事并没有就此结束。从这些矿物中,该团队还推断出古代在多久以前开始将锶泄漏到海洋中,这些重晶石最终在那里形成。研究小组得出结论,这种风化过程可能开始于大约 37 亿年前。

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