37亿年前,大陆地壳首次出现

重建太古宙大陆地壳的出现和风化对我们理解早期海洋化学、生物圈演化和板块构造的开始至关重要。

早期地球的一种意境。图片来源:Simone Marchi / NASA。

早期地球的一种意境。图片来源:Simone Marchi / NASA。

一旦陆地通过板块构造这样的动态过程形成,它就开始风化,并向海洋添加至关重要的矿物质和营养物质。

这些营养物质的记录保存在古代岩石记录中。

之前的研究使用了海相碳酸盐岩中的锶同位素,但这些岩石通常很稀少,或者在30亿年以上的岩石中发生了变化。

卑尔根大学地球化学家德西雷罗尔丁克他的同事们开发了一种新方法,用一种不同的矿物——重晶石来追踪首次出现的旧岩石。

重晶石是由海水中的硫酸盐与热液喷口中的钡混合而成。

该矿物质在其结构中持有海洋化学的强大记录,可用于重建古代环境。

Roerdink博士说:“我们在地球上已经存在了35亿年的重晶石的成分与它实际沉淀时的成分完全相同。”。

“因此,从本质上说,它确实是观察早期地球过程的一个伟大的记录器。”

Roerdink博士和他的同事在三个不同的大陆上测试了六种不同的矿床,年龄从32亿年到35亿年不等。

他们计算了重晶石中锶同位素的比例,并据此推断出风化的大陆岩石进入海洋并与重晶石结合的时间。

根据新的数据,他们发现风化作用开始于37亿年前,比之前认为的要早大约5亿年。

Roerdink博士说:“这是一个巨大的时期。它本质上影响了我们思考生命如何进化的方式。”。

科学家通常认为生命起源于深海、热液环境,但生物圈是复杂的

“我们真的不知道生命是否有可能在陆地上同时发展,但是那片土地必须在那里。”

“最后,陆地的出现说明了板块构造学和地球动力学的早期出现。”

“为了获得陆地,你需要形成大陆地壳的过程,并形成与海洋地壳在化学上不同的地壳。”

研究人员展示了他们的研究成果后果EGU 2021年大会

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罗尔丁. 202137亿年前陆上地壳的出现和风化的开始。EGU21-4701; 内政部:10.5194/egusphere-egu21-4701

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