剑桥大学 乍一看，构成格陵兰岛伊苏阿地壳上带的岩石看起来就像你在海底发现的任何现代玄武岩
但是这个露头，最早描述于20世纪60年代，是地球上最古老的岩石暴露
众所周知，它包含了微生物生命和板块构造的最早证据
荣誉:哈尼卡·张承 剑桥大学领导的新研究发现了罕见的证据——保存在格陵兰岛古代岩石的化学成分中——它讲述了地球几乎完全熔化的时代
这项发表在《科学进展》杂志上的研究，给出了地球形成过程中一个重要时期的信息，当时炽热岩浆的深海延伸到地球表面，并延伸到地球内部数百公里
正是这种“岩浆海洋”的逐渐冷却和结晶，决定了地球内部的化学性质——这是地球结构组装和早期大气形成的决定性阶段
科学家们知道，地球和月球形成过程中的灾难性撞击会产生足够的能量来融化我们星球的内部
但是我们对地球历史上这个遥远而炽热的阶段知之甚少，因为构造过程已经回收了几乎所有超过40亿年的岩石
现在研究人员已经在3
格陵兰岛西南部60亿年前的岩石
这些发现支持了长期以来的理论，即地球曾经几乎完全熔化，并提供了一个窗口，让我们了解地球开始固化和发展控制其内部结构的化学物质的时间
这项研究表明，地球表面的其他岩石也可能保存了古代岩浆海洋的证据
“在地球历史的最初十亿年里，很少有机会获得地质约束
令人惊讶的是，我们甚至可以把这些岩石握在手中——更不用说获得我们星球早期历史的这么多细节了
海伦·威廉姆斯，来自剑桥大学地球科学系
这项研究将法医化学分析和热力学模型结合起来，寻找格陵兰岛岩石的原始起源，以及它们是如何到达地表的
乍一看，构成格陵兰岛伊苏阿地壳上带的岩石看起来就像你在海底发现的任何现代玄武岩
但是这个露头，最早描述于20世纪60年代，是地球上最古老的岩石暴露
众所周知，它包含了微生物生命和板块构造的最早证据
新的研究表明，伊苏阿岩石也保存了罕见的证据，甚至早于板块构造——岩浆海洋冷却时留下的一些晶体的残留物
“我们所做的一些新的化学分析和之前公布的数据结合在一起，向我们表明，伊苏阿岩石可能含有古代物质的痕迹
铪和钕同位素非常诱人，因为这些同位素系统很难修改，所以我们必须更详细地观察它们的化学性质
卡尔顿大学的哈尼卡·张承
铁同位素系统学向威廉姆斯和他的团队证实，伊苏阿岩石来自地球内部的一部分，是岩浆海洋结晶的结果
这种原始岩石的大部分已经被地幔中的对流混合在一起，但是科学家认为地幔核心边界深处的一些孤立地带——古老的水晶墓地——可能已经保持了几十亿年而没有受到干扰
威廉姆斯和她的同事在伊苏阿岩石化学中观察到了这些水晶墓地的遗迹
“那些带有铁指纹的样品也有钨异常——地球形成的标志——这让我们认为它们的起源可以追溯到这些原始晶体，”威廉姆斯说
但是这些来自地幔深处的信号是如何到达地表的呢？它们的同位素组成表明，它们不仅仅是由核幔边界的熔融形成的
他们的旅程更加曲折，包括结晶和重熔的几个阶段——一种蒸馏过程
古代晶体和岩浆的混合物首先会迁移到上地幔，在那里被搅动形成不同深度的“大理石蛋糕”
后来混合岩石的融化产生了供给格陵兰岛这一部分的岩浆
该小组的发现表明，现代热点火山被认为是相对较新形成的，实际上可能受到古代过程的影响
“我们在格陵兰岛岩石中报告的地球化学信号与夏威夷等热点火山爆发的岩石相似——我们感兴趣的是它们是否也可能进入深处，进入我们通常无法到达的内部区域，”博士说
奥利弗·肖特是剑桥大学地球科学系和天文研究所的联合研究员
该小组的发现来自一个由深度挥发物资助的项目，这是一个由国家研究中心资助的为期5年的研究项目
他们现在计划通过扩大对古代岩石线索的搜索，并通过实验模拟下地幔的同位素分馏，来继续他们对岩浆海洋的探索
“我们已经能够解开几十亿年前我们星球内部某个部分在做什么，但是为了进一步填充这个画面，我们必须继续在古老的岩石中寻找更多的化学线索，”合著者Dr
冰岛大学的西蒙·马修斯
科学家们通常不愿意寻找这些古代事件的化学证据
“证据经常随着时间的推移而改变
但我们发现我们所做的事实表明，其他古代岩石的化学性质可能会对地球的形成和演化产生进一步的见解——这非常令人兴奋，”威廉姆斯说
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