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Apr. 26 2022

發現38億年前板塊構造的最早地球化學證據

  • 密度較大的海洋板塊隱沒至大陸板塊之下,誕生了火山,這是板塊構造運動的結果。

    密度較大的海洋板塊隱沒至大陸板塊之下,誕生了火山,這是板塊構造運動的結果。

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根據發表在《AGU Advances》期刊上的一項新研究,在南非發現的少數古代鋯石晶體具有板塊隱沒的最古老證據,這是板塊構造的一個關鍵因素。

這些罕見的時間膠囊顯示,地球從一個長期穩定的岩石表面,過渡到塑造成現今的地殼活動過程,為何時開始板塊構造運動,提供了新的線索。

地殼和上部地函的上半部屬於剛性板塊,其下為黏度高的物質所組成,在高溫和高壓之下變成可塑性,使板塊漂浮其上。來自地核的熱量驅動著板塊緩慢的運動,大部分的地震、火山及造山運動均來自於板塊之間互相作用而產生。

2018年,哈佛大學地質學家納賈.德瑞本(Nadja Drabon)從南非巴伯頓綠岩帶的古老地層中發掘出按時間順序排列的33個細微的鋯石晶體,這些晶體距今約41.5億年至33億年的關鍵時期形成,間隔長達8億年。

鋯石是地殼中一種相對常見的附屬礦物,但來自40至45.6億年前冥古代(Hadean Eon)的鋯石非常罕見,在地球上只有12個地方發現過,每個地方的鋯石數量通常不到3個。綠岩帶鋯石中保存的鉿同位素和微量元素,提供了它們形成時地球當下的資訊。38億年前或更年輕的鋯石似乎是在類似於現代隱沒帶的壓力和熔化的岩石中形成的,意謂地殼可能已經開始移動。

德瑞本說,雖然還沒有定論,但結果表明全球性地殼變化可能已經開始,然後形成現今看到的不斷相互作用的板塊運動。

 

資料來源:phys.org

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

 

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