地球的外壳可能在大约38亿年前发生。
来自不同基因时代的古代锆石晶体的化学变化可能是最早的俯冲暗示,研究人员在四月报告说,这是一个构造板的滑动Agu进步。这种转变可能标志着将演变成现代的过程的第一步地球上的板块构造((SN:1/13/21)。该团队说,在此之前,地球可能已经穿上了一个相对固定的“弱点”,例如今天在金星上观察到的。
“地球实际上与其他行星完全不同,因为它具有板块构造,”哈佛大学的地球化学家纳德·德拉顿(Nadja Drabon)研究。 “我们正在努力弄清楚,什么时候变得如此特别的?”
地质学家长期以来一直在辩论地球的外壳看起来像哈德斯·埃恩(Hadean Eon),超过40亿年前(SN:3/16/17)。辩论尚未解决的原因之一是,调查遥远的过去的机会很少,因为很少有岩石在构造活动中幸存下来。
但是锆石 - 极其韧性,明亮的宝石 - 以其能力而闻名持续数十亿年((SN:1/31/17)。地质学家之所以知道这一点,是因为他们可以通过测量晶体中的铀和铅来可靠地估计锆石的年龄。生长的锆石很容易捕获铀,但倾向于排除铅,因此假定在锆石中发现的任何铅都是从铀中腐烂的。地质学家知道,基于铀的半衰期的衰减率,因此他们可以估计锆石的年龄。
更重要的是,锆石为它们形成的环境提供了线索,因为它们不断增长的锆,二氧化硅和氧气的晶格从周围的环境中捕获了其他元素。
世界上大多数Hadean锆石都在仅十二个地点发现,其中大多数来自澳大利亚的一个网站。但是自2018年以来,Drabon和她的同事在新来源报道了:南非的Barberton Makhonjwa山脉。从该地区收集的数十个锆石在4.15至40亿年前结晶,而数千个锆石至少有33亿年的历史。这些发现为研究人员提供了一个新的,大约8亿年的窗口,跨越了Hadean的末端和Archean Eon的开始。
在新研究中,研究人员通过检查锆石的痕量元素(犹太元素,scandium,ytterbium,niobium and Niobium and Perium)以及不同形式的氧气和hafnium来凝视着该窗口。
在38亿年前之前,大多数锆石都包含了多种形式的hafnium,这些时间都支持了旧的稳定稳定的蛋白质。更重要的是,这些较旧的锆石在与夏威夷火山热点的锆石相似的水平上包含痕量元素。在那里,新岩石是作为熔融材料的羽流从地球的地幔中升起并结晶的,这一过程可能在没有移动板的情况下进行。
但是,在38亿年前形成的锆石中,研究人员没有发现更多的证据表明具有质量的证据,许多锆石包含类似于今天在俯冲区域发现的痕量元素签名。
耶鲁大学的地球文学学家詹妮弗·卡斯博(Jennifer Kasbohm)说,这是一个根本的转变。 “我们真的认为俯冲对于板块构造至关重要。”
以前对来自澳大利亚和印度等其他地方的锆石的先前分析已经报道了类似的成分研究人员指出,提示板块构造的早期形式大约38亿年前可能已经普遍存在(SN:4/9/21)。
向前迈进,Drabon计划在形成期间调查是否将其他矿物捕获在锆石内。如果是这样,那些搭便车的位可能会打开更多地球早期构造历史的窗户。