由莫纳什大学地质学家领导的一项国际研究提供了对地球上第一块如何形成的新见解。

这项涉及墨尔本大学、圣安德鲁斯大学(苏格兰)和西澳大利亚地质调查局研究人员的研究发表在《自然通讯》上。

尽管地球形成于 45 亿多年前，但地球地壳中保存最久的部分可以追溯到4.0至 36 亿年前。

“为什么这些古老而稳定的地壳开始形成需要超过 50 亿年的时间，这仍然是我们理解地球起源的一个关键未知数，”该研究的主要作者、该研究的研究员杰克穆德博士说。莫纳什大学地球、大气和环境学院。

为了解决这个问题，Mulder 博士和研究团队研究了来自西澳大利亚伊尔加恩克拉通的42 到 32 亿年前的矿物锆石微观颗粒。

地壳可以通过两个根本不同的过程形成：预先存在的地壳重新熔化或通过地球底层地幔的新熔化。

锆石颗粒的铪同位素组成可以追踪这些过程。

“我们收集的新数据显示，37.5 亿年前，Yilgarn Craton 锆石的铪同位素组成发生了巨大变化，”Mulder 博士说。

“较老的锆石形成于岩浆中，这些岩浆仅通过较旧的地壳重新熔化而获得，”他说。

“从 37.5 亿年前开始，含锆石的岩浆开始，至少部分来自地球的地幔。

“重要的是，在锆石时间胶囊中记录的同位素变化，恰好与今天伊尔加恩克拉通中保存最久的地壳形成的时间相吻合。”

Mulder 博士和该研究的合著者将这一巧合归因于一个简单的因果关系：当岩浆从地幔中提取时，支撑地壳的深层残留物干燥、坚硬，最重要的是有浮力——类似于从海绵中挤出水.

“这些熔体耗尽的残余地幔的浮力龙骨可能起到了‘救生筏’的作用，保护新的、覆盖最早的不会潜回地球深处，”穆德博士说。

“这些结果突出了 37.5 亿年前地壳形成性质的根本转变，这促进了地球独特、稳定的地壳的形成。”

穆德博士说，今天的围绕着这些古老的地壳核生长，对早期地球的气候、大气和海洋化学产生了深远的影响，为生命的建立铺平了道路。