37.5億年前科學家發現一段古老地殼的證據
哥本哈根大學的一項新地質研究顯示,最古老的斯堪的納維亞基岩起源於格陵蘭島。這項發現揭示了大陸的形成以及與太陽係其他行星相比地球上生命存在的獨特性。在芬蘭一處隱蔽的地表,科學家在北歐一些最古老的山脈中發現了地殼中以前被隱藏的部分的痕跡,這些痕跡指向30 多億年前的格陵蘭島北部。
這些痕跡是在礦物鋯石中發現的,經過化學分析,地球科學與自然資源管理系的研究人員發現,丹麥和斯堪的納維亞半島賴以生存的”地基”很可能是在大約37.5 億年前從格陵蘭島”誕生”的。圖片來源:Andreas Petersson
芬蘭的河沙和岩石中發現的鋯石晶體的特徵表明,它們比在斯堪的納維亞半島發現的任何東西都要古老得多,同時與格陵蘭島岩石樣本的年齡相吻合。同時,三項獨立同位素分析的結果證實,斯堪的納維亞半島的基岩很可能與格陵蘭島有關。資料來源:Andreas Petersson
地球科學與自然資源管理系地質學家托德懷特教授說:”我們的數據表明,斯堪的納維亞半島地下最古老的地殼部分起源於格陵蘭島,比我們之前認為的要早大約2.5億年。”
研究人員對鋯石的研究表明,鋯石的化學指紋在許多方面與西格陵蘭北大西洋克拉通發現的地球上最古老的岩石相吻合。
“我們在芬蘭的河沙和岩石中發現的鋯石晶體的特徵表明,它們比斯堪的納維亞半島發現的任何東西都要古老得多,同時與格陵蘭島岩石樣本的年齡相吻合。”地球科學與自然資源管理系研究員安德烈亞斯-彼得森(Andreas Petersson)說:”同時,三項獨立同位素分析的結果證實,斯堪的納維亞半島的基岩很可能與格陵蘭島有關。”
沒有氧氣的水世界
丹麥、瑞典、挪威和芬蘭位於地殼的一部分,這部分地殼被稱為芬諾斯堪地盾(Fennoscandian Shield)或波羅的海地盾(Baltic Shield)。研究人員認為,它從格陵蘭島分離出來,成為一顆”種子”,經過數億年的移動,直到在今天芬蘭所在的地方”生根發芽”。
在這裡,板塊隨著周圍新的地質物質的積累而不斷擴大,直到成為斯堪的納維亞半島。當地殼從格陵蘭島脫離時,地球的面貌與今日截然不同。
研究人員分析了來自芬蘭偏遠的普達斯耶爾維(Pudasjärvi)和索穆耶爾維(Suomujärvi)地區的現代河沙和岩石樣本中的鋯石。在芬蘭河沙中發現的鋯石晶體最初是在地殼深處的花崗岩岩漿中結晶的。然後,這些花崗岩被抬升到地表並受到侵蝕,最終形成了沙子。資料來源:Tod Waight
「地球很可能是一個充滿水的星球,就像電影《水世界》中那樣,但大氣中沒有氧氣,也沒有地殼。但是,由於時間太久遠了,我們無法確定它的真實面貌,”托德-懷特說。
據研究人員稱,當他們把目光投向太空並與銀河系附近的其他行星進行比較時,地球甚至擁有由花崗岩構成的大陸地殼這一事實是非常特別的。
「這在太陽系中是獨一無二的。而且,液態水和花崗岩地殼的證據是識別宜居系外行星和地球外生命可能性的關鍵因素,」安德烈亞斯-彼得森解釋說。
這項新研究為原始大陸之謎增添了新的內容。原始大陸之謎早在地球生命真正綻放之前就已開始,但它在很大程度上為人類和動物的生命鋪平了道路。
“了解大陸是如何形成的,有助於我們理解為什麼我們的星球是太陽系中唯一有生命存在的星球。因為如果沒有固定的大陸和大陸之間的水,我們就不會存在。事實上,大陸對洋流和氣候都有影響,而洋流和氣候對地球上的生命至關重要,」安德烈亞斯-彼得森說。
此外,越來越多的研究拒絕接受迄今為止用來計算大陸如何生長的方法,尤其是在地球歷史的頭十億年裡,這項新研究為這些研究做出了貢獻。
“最常用的模型假定,地球的大陸地殼是在地球形成時開始形成的,即大約46 億年前。相反,我們和其他幾項最新研究表明,顯示大陸地殼生長的化學特徵只能在大約10億年後才能確定。”華特教授說:”這意味著,我們可能需要修改關於早期大陸如何演化的許多想法。”
同時,這項研究的結果也補充了先前在世界其他地區的古地殼中發現類似的”種子”研究。
“我們的研究為我們揭開大陸是如何形成並在地球上蔓延的謎團提供了另一個重要線索–尤其是在芬諾斯坎地盾方面。但是,我們還有很多事情不知道。例如,在澳洲、南非和印度都發現了類似的種子,但我們還不確定它們是否都來自同一個”發源地”,或者它們是否在地球上的幾個地方獨立起源。”懷特教授總結說:”我們希望利用我們在這項研究中使用的方法對這個問題進行更多的調查。
編譯自: ScitechDaily