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地大学招生时间球科学家使用锆石来追踪地球大陆的起源

地球 2022-05-23 00:00:08

宾夕法尼亚州立大学的大卫·库巴雷克 宾夕法尼亚州立大学地球科学助理教授杰西·雷明克是一组研究人员中的一员,他们使用矿物锆石来帮助理解地球大陆是如何在数十亿年前形成的

信用:宾夕法尼亚州立大学 地球科学家早就知道,大陆的一些部分是在地球的远古时代形成的,但是陆地上升到全球海洋之上的速度——以及陆地形成的确切形状——至今仍未被专家发现

但是现在,通过分析大约7700个不同岩石样本数据库中的大约60万份矿物分析,由宾夕法尼亚州立大学地球科学助理教授杰西·雷明克领导的一个小组认为他们离答案越来越近了

研究人员说,大约30亿年前,地球的陆地开始慢慢上升到海平面以上

根据最近发表在《地球和行星科学快报》上的发现,当他们的解释与以前的工作相结合时,包括宾夕法尼亚州立大学的其他研究人员的工作,这表明大陆花了大约5亿年才达到现代高度

为了得出这个结论,科学家们对锆石矿物的结晶年龄进行了独特的统计分析,锆石矿物是可靠的可确定年代的矿物,经常在沉积岩中发现

虽然这些研究人员没有确定这些样本的年代,但这些样本都是用铀铅衰变系统确定的

这种方法测量样品中的铅含量,并根据公认的铀衰变率计算出晶体的年龄

当锆形成时,其结构中没有铅,所以任何铅都来自铀衰变

在沉积岩样品中发现的矿物质最初形成于较老的岩浆,但经过侵蚀和运输,在河流中流动,最终沉积在海洋中,在那里它们变成了海底表面下的沉积岩

从单个岩石样本中提取的锆石年龄可以用来判断它们被侵蚀的大陆类型

例如,北美东部岩石的锆石年龄不同于日本等大陆的锆石年龄,日本是由更近期的火山活动形成的

“如果你看看密西西比河,它正在侵蚀北美各地的岩石和锆石

它收集的矿物颗粒具有巨大的年龄范围,从100万岁到几十亿岁

“我们的分析表明,一旦地球上开始形成沉积物,它们就是由具有同样大年龄范围的沉积盆地形成的

" 沉积物是由较老的岩石风化形成的,并带有过去陆地的特征,如锆石

这项研究没有揭示原始大陆的整体大小,但它推测现代规模的流域早在2

70亿年前

“我们的研究与保存下来的岩石记录非常吻合,”赖明克说

这一发现至关重要,原因有几个

首先,了解大陆形成的时间和方式推进了对陆地、水和大气碳循环的研究

其次,它给了我们关于地球早期起源的线索

随着我们发现更多关于生命和其他行星形成的信息,这可能会被证明是有用的

地球是一个维持生命的星球,部分原因是大陆地壳如何影响我们的大气和海洋组成

知道这些过程是如何以及何时发生的,可以为生命的创造提供线索

“每当我们能够确定导致我们存在的过程时,它就涉及到真正深刻的问题,例如:我们是独一无二的吗?地球是宇宙中唯一的吗?还有其他地球存在吗,”赖明克说

“这些发现帮助我们找到我们需要的关于地球的答案,让我们能够将我们的星球与其他星球进行比较

"

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