地球初生大陸之謎解開!科學家發現25億年前竟是「地幔柱」在搞鬼
地球
07-15
香港大學地質學團隊最新研究顛覆傳統理論,發現地球最早的大陸並非由板塊運動形成,而是源自地底深處的「地幔熱柱」。這項發表在《科學進展》期刊的研究,為25億年前太古代時期大陸起源之謎提供了全新解釋。
地球在太陽系中獨樹一幟,擁有可孕育生命的矽鋁質大陸地殼。然而關於這些大陸如何形成,學界長期存在兩派爭論:一派主張是由板塊運動(隱沒作用)造成,另一派則認為與板塊運動無關的內部地質活動才是關鍵。
香港大學地球與行星科學系早期地球研究組的趙丁一博士和王祥松博士領導的國際團隊,透過分析中國華北地區25億年前的TTG巖系(英雲閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖),終於找到決定性證據。研究團隊運用先進技術,檢測岩石中鋯石礦物的含水量與氧同位素特徵,發現這些古老大陸岩石竟形成於高溫乾燥環境,與板塊隱沒帶的特徵截然不同。
研究提出創新的兩階段形成模型:首先,地幔熱柱上湧導致大量基性巖漿噴發;隨後,這些密度較高的表層岩石因重力作用緩慢沉入地幔(稱為沉陷作用),觸發部分熔融形成TTG巖系。趙丁一博士強調:「我們在華北地塊觀察到的地球化學特徵,更符合地幔柱模型而非傳統隱沒帶理論。」
這項研究不僅開創性地運用鋯石水含量與氧同位素作為判別指標,更證實太古代大陸地殼的形成機制與現代板塊構造截然不同。華盛頓大學共同作者滕方振教授指出:「這為早期地球動力學研究開創全新視野。」隨著越來越多證據浮現,地幔熱柱在塑造原始大陸的關鍵角色已不容忽視。
這項突破性研究已發表於2025年6月11日的《科學進展》期刊,為地球演化史寫下嶄新篇章。