根據(jù)2021年EGU大會(huì)上提出的一項(xiàng)新研究，地球上大陸地殼在太古代(40億到25億年前)的首次出現(xiàn)和持續(xù)存在對板塊構(gòu)造、海洋化學(xué)和生物進(jìn)化有重要影響，而且它比以前認(rèn)為的要早5億年左右。
一旦陸地通過板塊構(gòu)造等動(dòng)態(tài)過程建立起來，它就開始風(fēng)化并向海洋添加關(guān)鍵的礦物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)。這些營養(yǎng)物質(zhì)的記錄被保存在古代巖石記錄中。以前的研究使用了海洋碳酸鹽中的鍶同位素，但這些巖石通常在30億年以上的巖石中是稀缺的或被改變的。
現(xiàn)在，研究人員提出了一種新的方法，利用一種不同的礦物追蹤古老巖石的首次出現(xiàn)：重晶石。
重晶石由來自海水的硫酸鹽與來自熱液噴口的鋇混合形成。重晶石在其結(jié)構(gòu)中擁有強(qiáng)大的海洋化學(xué)記錄，對于重建古代環(huán)境非常有用。挪威卑爾根大學(xué)的地球化學(xué)家、這項(xiàng)新研究的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Desiree Roerdink說：“我們現(xiàn)在在野外撿到的一塊重晶石，其在地球上已經(jīng)存在了35億年，它的成分與它實(shí)際沉淀時(shí)的成分完全相同。”因此，從本質(zhì)上講，它確實(shí)是觀察早期地球進(jìn)程的一個(gè)偉大的記錄器"。
Roerdink和她的團(tuán)隊(duì)測試了三個(gè)不同大陸上的六個(gè)不同的礦床，年齡從大約32億年到35億年不等。他們計(jì)算了重晶石中鍶同位素的比例，并從那里推斷出風(fēng)化的大陸巖石進(jìn)入海洋并融入重晶石的時(shí)間。根據(jù)重晶石中捕捉到的數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)風(fēng)化是在大約37億年前開始的--比以前認(rèn)為的早了大約5億年。
“那是一段很長的時(shí)間，”Roerdink說。“這基本上對我們思考生命如何進(jìn)化的方式產(chǎn)生了影響。” 她補(bǔ)充說，科學(xué)家們通常認(rèn)為生命開始于深海、熱液環(huán)境，但生物圈是復(fù)雜的。“我們真的不知道生命是否有可能同時(shí)在陸地上發(fā)展，”她指出，并補(bǔ)充說，“但那樣的話，陸地必須存在。”
最后，土地的出現(xiàn)說明了一些關(guān)于板塊構(gòu)造和地球動(dòng)力學(xué)的早期出現(xiàn)。Roerdink說：“為了得到陸地，你需要有一些過程來形成大陸的地殼，并形成一個(gè)在化學(xué)上不同于海洋地殼的地殼。”
