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地球最古老的岩石在哪裡?揭開46億年前的地球之謎

地球誕生於45.4億年前,但我們對其早期歷史仍知之甚少。科學家們目前可以確定的是,當時海洋開始形成,最早的陸地逐漸演變成今日的大陸。這段時期,來自太空的物質如隕石,甚至可能是一顆行星,都曾猛烈撞擊地球。要解開這段遠古歷史的謎團,科學家必須從這些事件留下的線索——數十億年前的古老岩石中尋找答案。

加拿大北部的阿卡斯塔片麻岩雜巖體就是這樣一個關鍵地點。這裡的片麻岩年齡可能高達40億年,這些岩石很可能是從地殼深處被推擠上來的。古老岩石的形成方式主要有兩種:一種是海底細小顆粒沉積形成的沉積巖,另一種則是從地函上升的巖漿冷卻而成。

科學家解讀這些岩石的關鍵在於其內部結構。鋯石這種微小晶體能在冷卻的巖漿中形成,它們比人類頭髮還細,卻異常堅固,甚至能捕捉鈾等放射性元素。這些鋯石不僅能抵抗化學侵蝕,還能在地質變動中完好儲存下來。每顆鋯石的核心都記錄著其形成時岩石的化學特徵。

「透過研究變質巖中的礦物種類和化學成分,我們可以推斷岩石在歷史某個階段經歷的環境條件。例如,700°C的高溫和數千倍大氣壓的高壓,表明它曾深埋在地殼之中。」路易斯安那州立大學的達瑞爾·亨利教授向美國自然歷史博物館解釋道。

鋯石的特性讓科學家在加拿大哈德遜灣的努夫亞吉圖克岩石中有了重大發現。雖然多數岩石年齡為32億年,但其中一小部分樣本含有釹142——這是由釤146衰變產生的元素。由於地球上的釤早已不存在,這些晶體必定形成於釤尚存的年代。經過比對分析,研究人員認為他們可能發現了42.8億年前的地球最古老岩石。

不過這項發現引發了學界爭議。有人試圖在相同區域尋找含有類似古老鋯石的其他岩石,也有觀點認為這些岩石其實只有38億年歷史。與此同時,2014年在澳洲傑克山發現的岩石經測定已有43.9億年歷史。

威斯康辛大學麥迪遜分校的地球化學家約翰·瓦利教授在2014年表示:「這項發現證實了我們對地球冷卻與宜居化過程的理解,也將幫助我們探索其他宜居行星的形成機制。」目前金氏世界紀錄認證的最古老地球岩石仍是努夫亞吉圖克綠巖帶,年齡為42.8億年;而最古老的火成岩則是2020年在阿爾及利亞發現的Erg Chech 002隕石,其45.65億年的年齡甚至比地球本身還要古老。