西澳大利亚发现的43.74亿年前锆石晶体是迄今为止在地球上发现的最古老岩石
2014-02-26 11:29:03   来源:化石网   评论:0 点击:

西澳大利亚发现的43 74亿年前锆石晶体是迄今为止在地球上发现的最古老岩石(化石网)据新浪科技(孝文):一项最新研究发现,在西澳大利亚发现的远古锆石晶体已有43 74亿年历史,这表明它们所在的这个地方的岩石


西澳大利亚发现的43.74亿年前锆石晶体是迄今为止在地球上发现的最古老岩石

(化石网)据新浪科技(孝文):一项最新研究发现,在西澳大利亚发现的远古锆石晶体已有43.74亿年历史,这表明它们所在的这个地方的岩石,是迄今为止在地球上已发现的最古老的岩石。

该研究成果发表在《自然-地球科学》杂志上,这意味着地球开始形成地壳的时间比以前认为的早得多,地壳是在45亿年前创造地-月系的大规模撞击事件发生后开始形成的。这项研究的第一论文作者、美国威斯康星大学的约翰-维勒教授说:“这个年代比以前测定最古老的(其他岩石)的年代早3亿年,它仅比岩浆海的出现晚大约1亿年。此时地球开始形成原始大陆地壳,从化学成分的角度而言,它与地幔存在很大不同。从锆石获得的化学证据完全符合我们所谓的中间组成物,即处于花岗岩和玄武岩的过渡阶段。”

维勒及其同事以前利用铀-铅同位素测年确定一个锆石晶体样本(编号为01JH36-69)的年代,这块岩石是15年前在位于澳大利亚佩思北部800公里的杰克山的变质砂岩里发现的。铀以已知的特定速度放射性衰变成铅,因此可以根据样本里的铀转变成铅的比率,确定样本的年龄。然而,有人担心使用这种方法测定锆石晶体的年代的精确性,也就是说有关杰克山岩石的准确年龄存在一些不确定因素。现在维勒及其同事已经采用一种新方法,来证实他们的原始结果的正确性。

锆石晶体结构有一些特殊地方,只有特定大小和电荷的原子才符合它们的要求。这些位置聚集着铀原子,却排斥铅原子,因此在这些地方只能看到由铀放射性衰变产生的铅。铀转变成铅的过程中,它释放的阿尔法粒子导致由铀产生的铅原子后退,移动到晶体的其他位置,并积聚在那里。维勒说:“如果这种情况发生,铅远离的地方看起来将会比实际上看起来更年轻,而铅迁移到的新地方显然比实际上看上去更老。”铅的移动性存在的这种问题,已经导致人们对测定锆石年代的方法的可靠性产生质疑。

论文作者借助原子探针层析技术确定铅原子的移动距离是如此之小,对他们的分析结果并未产生任何影响。维勒说:“我们既发现了铅耗尽的区域,也看到了铅大量聚集的区域,因此我们测量的比率是平均值。我们得到了铀母体到铅子体转变的真正比率,因此我们也得到了它们的真正年龄。”据麻省理工学院的塞缪尔-鲍林教授说,他们确定的年龄接近导致月球诞生的那次撞击和地壳形成之间的时间间隔。

鲍林写了一篇有关这项研究的补充意见书,他认为,这一发现预示着地球上的水并不一定来自小行星,以前的研究认为,在39亿年前的后期重轰炸过程中,小行星给地球带来了水。鲍林认为,该研究表明,水其实出现在由锆石晶体形成的液体岩浆海里。他说:“我们将永远也无法得知那里到底有多少水,但是这些锆石起源于花岗岩的最简单解释,是最初我们就拥有一颗含水丰富的行星。在这颗行星形成的时候,水可能与地球的其他部分混合在一起。”

相关报道
 



发现地球最古老岩石

(化石网)据凤凰科技(编译/严炎刘星):英国每日电邮报道,近日科学家们发现了地球上最古老的晶体碎片。这个锆石颗粒有44亿年历史,追溯到地球刚开始形成地壳时。在此之前,地球还是一个炙热的火球,表面被岩浆海洋覆盖,没有任何生命存在。

在此之前,科学家们认为形成于45亿年前的地球花费了6亿年的时间冷却形成地壳。但这个只有人类头发直径两倍大的显微镜可见的宝石证明了地球出生之后冷却了1亿年。

带领这项研究的美国威斯康星大学地球科学教授约翰·瓦利(John Valley)表示,这些发现暗示着早期地球并不是很多科学家之前预想的那么环境恶劣。“我们非常感兴趣的是,地球是何时开始变得适合生命存在的?它是何时冷却到适合生命的出现?这块晶体证实了我们提出的地球冷却后变得宜居的观点。”

对这块晶体的年代测定表明地球在43亿年前就已经能够支持微生物的存在。这一发现加强了“冷却早期地球”理论,在名为冥古永世(Hadean aeon)的时期,温度足够低使得地壳形成后不久海洋就能够形成。冥古永世是以希腊地狱之神哈迪斯为名,这是因为地球当时如地狱般的环境条件,这包括陨石的轰炸和最初熔岩的表面。

“我们没有证据表明当时生命就已经存在,也没有证据表明它们不存在。但没有理由反驳43亿年前地球上为什么不可以有生命存在。” 瓦利教授说道。“发现的锆石为我们展示了早期地球和现在的地球并没有什么不同。它并非一个完全无法生存的地方。”

这块晶体于2001年被发现于澳大利亚中部的Jack Hills地区。它的耐久性使得它抵抗了几十亿年的侵蚀仍保持化学上的完好无损,且包含丰富的地质信息。科学家通过测定晶体里铀和铅的放射性衰变而测定了它的年代,并利用名为原子探针断层摄影扫描技术揭示了原子的3D结构和它们的化学组成成分。

“这个锆石可以被看做是30亿年前沙滩上的一颗沙粒,但它在那时候就已经很古老了,因此它形成于44亿年前,” 瓦利教授说道。有关地球何时冷却的最新知识可以帮助科学家们理解其它宜居星球是如何形成的。

“地球的形成利用了太阳系内的很多物质,地球经历了被陨石密集的轰炸,包括45亿年前与火星大小的天体发生的碰撞。这场碰撞产生了月球。我们发现的锆石样本形成于岩浆海洋冷却后,这证明这些事件发生在很早的时期。”

目前研究小组正在研究阿波罗项目从月球带回来的锆石样本,希望能够获得有关太阳系出生的新见解。

相关热词搜索:锆石 地球 岩石

上一篇:波罗的海海底发现1.1万年前石器时代人类遗址
下一篇:辽西侏罗纪地层发现一种新的紫萁科根茎化石——似普拉姆阿氏茎

分享到: 收藏
评论排行