西澳大利亞發現地球迄今最古老岩石
来源:转载 点击数:1512次 更新时间:2014/9/18 15:57:49

科学家最终确定,15年前在西澳大利亚发现的锆石晶体,是迄今为止在地球上发现的最为古老的岩石
科學家最終確定,15年前在西澳大利亞發現的锆石晶體,是迄今爲止在地球上發現的最爲古老的岩石

  據國外媒體報道,一項最新研究發現,在西澳大利亞發現的遠古锆石晶體已有43.74億年曆史,這表明它們所在的這個地方的岩石,是迄今爲止在地球上已發現的最古老的岩石。

   該研究成果發表在《自然-地球科學》雜志上,這意味著地球開始形成地殼的時間比以前認爲的早得多,地殼是在45億年前創造地-月系的大規模撞擊事件發生 後開始形成的。這項研究的第一論文作者、美國威斯康星大學的約翰-維勒教授說:“這個年代比以前測定最古老的(其他岩石)的年代早3億年,它僅比岩漿海的 出現晚大約1億年。此時地球開始形成原始大陸地殼,從化學成分的角度而言,它與地幔存在很大不同。從锆石獲得的化學證據完全符合我們所謂的中間組成物,即 處于花崗岩和玄武岩的過渡階段。”

   維勒及其同事以前利用鈾-鉛同位素測年確定一個锆石晶體樣本(編號爲01JH36-69)的年代,這塊岩石是15年前在位于澳大利亞佩思北部800公裏 的傑克山的變質砂岩裏發現的。鈾以已知的特定速度放射性衰變成鉛,因此可以根據樣本裏的鈾轉變成鉛的比率,確定樣本的年齡。然而,有人擔心使用這種方法測 定锆石晶體的年代的精確性,也就是說有關傑克山岩石的准確年齡存在一些不確定因素。現在維勒及其同事已經采用一種新方法,來證實他們的原始結果的正確性。

   锆石晶體結構有一些特殊地方,只有特定大小和電荷的原子才符合它們的要求。這些位置聚集著鈾原子,卻排斥鉛原子,因此在這些地方只能看到由鈾放射性衰變 産生的鉛。鈾轉變成鉛的過程中,它釋放的阿爾法粒子導致由鈾産生的鉛原子後退,移動到晶體的其他位置,並積聚在那裏。維勒說:“如果這種情況發生,鉛遠離 的地方看起來將會比實際上看起來更年輕,而鉛遷移到的新地方顯然比實際上看上去更老。”鉛的移動性存在的這種問題,已經導致人們對測定锆石年代的方法的可 靠性産生質疑。

   論文作者借助原子探針層析技術確定鉛原子的移動距離是如此之小,對他們的分析結果並未産生任何影響。維勒說:“我們既發現了鉛耗盡的區域,也看到了鉛大 量聚集的區域,因此我們測量的比率是平均值。我們得到了鈾母體到鉛子體轉變的真正比率,因此我們也得到了它們的真正年齡。”據麻省理工學院的塞缪爾-鮑林 教授說,他們確定的年齡接近導致月球誕生的那次撞擊和地殼形成之間的時間間隔。

   鮑林寫了一篇有關這項研究的補充意見書,他認爲,這一發現預示著地球上的水並不一定來自小行星,以前的研究認爲,在39億年前的後期重轟炸過程中,小行 星給地球帶來了水。鮑林認爲,該研究表明,水其實出現在由锆石晶體形成的液體岩漿海裏。他說:“我們將永遠也無法得知那裏到底有多少水,但是這些锆石起源 于花崗岩的最簡單解釋,是最初我們就擁有一顆含水豐富的行星。在這顆行星形成的時候,水可能與地球的其他部分混合在一起。”

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