地球上最古老的岩石可追溯到41.6亿年前

这些加拿大岩石经受住了时间的考验。
gray rocks under a blue sky
地球上最古老岩石的所在地,位于加拿大努纳维克伊努朱阿克(Inukjuak)以北约18英里处。图片来源:渥太华大学。

虽然岩石并非生物,但它们也无法免受地球的“怒火”。不断变化的构造板块会不断吞噬和粉碎它们,有些岩石则会在我们脚下巨大的压力下变成钻石。地球上的生命至少曾被毁灭了五次,但有些岩石却比生命更古老,经受住了终极的时间考验。

在加拿大魁北克省北部努纳维克发现的灰色岩石可能是最终的原始发现。这些岩石可追溯到41.6亿年前的地质年代,是地球上已知最古老的岩石。相关研究于6月26日发表在《科学》杂志上

地球的早期——以及岩石

地球形成之初,大约在45亿年前,是一颗熔岩球。科学家最初认为,地球的第一个地质年代——冥古宙——随着第一块岩石的形成而结束。结束冥古宙的金钉子(地质标记,表示不同地质时期之间的界限)距今约40.3亿年,位于加拿大西北地区。

位于冥古宙金钉子东南方1000多英里的努瓦尤伊图克绿岩带(Nuvvuagittuq Greenstone Belt)长期以来以其古老的岩石而闻名。然而,研究人员一直对这些沿魁北克哈德逊湾东岸的灰色石块的确切年代存在分歧。在2008年,研究人员提出这些岩石可追溯到43亿年前。而其他使用不同测年方法的科学家则对此提出质疑,认为远古时期的污染物改变了岩石的年龄,它们只有38亿年

“15年来,科学界一直在争论魁北克北部火山岩的年龄,”该研究的合著者、渥太华大学地质学家乔纳森·奥尼尔(Jonathan O’Neill)在一份声明中表示。“我们之前的研究表明,它们可能可以追溯到43亿年前,但这并非普遍共识。”

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一个新时间线

这项新研究使用了来自努瓦尤伊图克绿岩带不同区域的岩石样本。这些样本是2017年由研究的合著者克里斯蒂安·索尔(Christian Sole)在完成硕士学位期间,在努纳维克伊努朱阿克附近采集的。

为了确定这些岩石的年龄,该团队结合了地球化学和岩石学——这是地质学中研究岩石成分、质地和结构以及形成条件的学科。他们还应用了两种放射性测年方法,以观察钐和钕元素的放射性同位素随时间的变化。

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他们发现,两种计时器都表明这些岩石的年龄为41.6亿年。鉴于地球大约在45亿年前形成,这使得这些岩石的年代与地球早期仅相差几亿年——在地质时间尺度上算是相当接近了。通常情况下,像这样的原始岩石会被地球活动的构造板块反复熔化和再利用。虽然科学家们在加拿大阿卡斯塔片麻岩复合体(Acasta Gneiss Complex)发现了一些40亿年前的岩石,但在地表发现它们并不常见。

该团队称,这一发现为早期地球打开了一扇独特的窗口,可能为我们了解其起源提供线索。

“了解这些岩石就是回溯我们星球的起源,”奥尼尔说。“这使我们能够更好地了解第一批大陆是如何形成的,并重建生命可能出现的环境。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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