
一项新的研究暗示,地球的第一大洲被称为克拉通,从33亿至32亿年前的海洋中出现。
这推回了先前的估计,即cratons何时从水中升起,各种各样的 研究建议大规模的克拉顿出现大约在25亿年前。
俄勒冈大学地质学教授伊利亚·宾德曼(Ilya Bindeman)说:“不确定性最早在34亿年前就在水中有部分地脱水。”这是因为科学家发现了沉积岩 - 这些岩石是由其他经历了侵蚀和风化的岩石的破碎部分形成的 - 可以追溯到那个时代。这种沉积岩石只能在陆地突破早期的表面后才形成地球的海洋。
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但是,尽管地质学家知道至少一部分克拉通必须在30亿年前暴露出来,但其出现的确切时机和范围仍然是辩论的问题,但Bindeman在一封电子邮件中告诉Live Science。研究作者认为,整个克拉通(不仅是一小块土地)在33亿年前从海洋中出现板块构造他说:“需要将那些浮动的地壳向上驱动。
对于11月8日在杂志上发表的新研究国家科学院论文集(PNAS),作者徒步前往印度东部的Singhbhum Craton。第一作者Priyadarshi Chowdhury说,古代沉积岩的“口袋”以前是在Craton发现的,该团队希望确定它们的确切年龄和形成的性质。
Chowdhury告诉Live Science:“当我们一起加入所有沉积口袋时,我们发现所有这些都会同时形成。”这意味着大部分克拉顿同时暴露于空气和自来水。 “这就像我们意识到的那重点,好吧,我们正在做一些事情。”
到目前为止,岩石,团队检查了他们的小晶体,称为锆石,其中包含放射性元素铀。乔杜里说:“我们将锆石从岩石中取出 - 这是一个非常繁琐的过程。” “您可以想象,发现锆石就像是从干草堆中找到一根针一样,”因为锆石谷物仅遍布数十微米,使它们类似于非常细的沙子。
收集锆石后,团队用激光将晶体击倒,以使用称为质谱的技术揭示其化学成分。铀衰减以固定的速率引导,因此检查比率铀到带领在每个样本中,团队都可以确定岩石的年龄。他们估计,整个克拉顿在32亿至33亿年前暴露了。
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但是,是什么力首先将Singhbhum Craton赶出了水?为了弄清楚这一点,作者从克拉通中取样了火成岩,这意味着通过热岩浆的结晶形成的岩石。乔杜里说,这些火成岩位于克拉顿的沉积岩下方,形成了一种“地下室”。
这些火成岩的化学成分编码有关压力和温度他说,他们首先成立了。考虑到这些化学成分,该团队建立了一个模型来重现形成岩石的条件,然后迫使它们穿过海洋的表面。
该模型表明,大约35亿至32亿年前,在外壳下面的岩浆羽流导致克拉顿的一部分变稠并富含浮力,轻量级的材料,例如西西里亚和石英。 Chowdhury说,与周围的浓密岩石相比,这个过程使克拉通“物理厚,化学上的光线”,从而使土地质量上升和从水中浮出水面。
其他克拉通包含与印度Singhbhum Craton相似的沉积岩,包括南非的Kaapvaal Craton和澳大利亚的Pilbara Craton。研究作者在报告中写道,基于新研究,这些克拉通可能还完全出现了30亿年前。但是,尽管这种大陆的批发出现是可能的,但关于地球历史的这一时期仍然存在几个巨大的问题:究竟一次暴露了多少土地,这些土地质量在水上上方保留了多长时间?乔杜里说,在这一点上,这两个问题的答案仍然是一个谜。
Bindeman说:“现在可能出现的许多岩石被俯冲。”这意味着它们滑到了附近的地壳下方,并被推入下面的地幔。一般而言,大陆壳比海洋下面的外壳较不受俯冲的影响,但仍可能被作用于外壳以下和下方的各种力量变形和损坏,EOS报道。 “您进入地质记录的年龄越大,岩石越少……您会发现。”
但是,即使有些克拉通首次出现后不久,一些克拉通就浸入了海中,它们也会引发地表世界的重大变化。
例如,土地首次出现地球本来会启动诸如风化和侵蚀之类的过程,这些过程又会带有诸如磷进入海洋,为地球上第一个生命形式提供关键成分。也就是说,被称为蓝细菌或蓝绿色的生物藻类,最终将填充海洋,并通过光合作用, 介绍氧乔杜里说,进入气氛。
Chowdhury说,在大约24.5亿年前,氧气成为地球大气中的主要组成部分之前,有证据表明,所谓的氧气在这里和那里出现。他认为,这些味道可能与克拉通的第一次出现有关,因为小蓝细菌可能已经在陆地附近出现,并在局部规模上提高了氧气水平。
同时,陆地上的二氧化硅之类的材料的风化将拉动碳他说,来自大气中的二氧化碳,以区域规模冷却地球。风化二氧化硅的这种副作用是众所周知的。据EOS报道,目前,硅酸盐岩石的风化估计每年从大气中占据二氧化碳的1.5亿至3.3亿吨(136-2.99亿吨)。
宾德曼说,关于克拉通的何时以及如何完全出现,辩论可能会继续。”他补充说,从理论上讲,新克拉通的发现将一劳永逸地解决此问题。
Bindeman告诉Live Science:“每个人都在研究少数早已众所周知的地方。”
最初发表在现场科学上。