地球上的第一批大陆可能比之前认为的更早出现

(世界杯万博app科学内幕)——地球的第一块大陆可能比之前认为的要早大约7.5亿年从海洋中出现，它从海洋中升起的方式与现代大陆完全不同。一项新的研究发现，这些早期的固体岩石可能漂浮在从下面涌出的岩浆之上。

与其他已知行星不同，地球表面既有大陆也有海洋。陆地的出现极大地影响了地球的大气、海洋、气候和生命的繁衍。例如，大陆径流是海洋重要营养物的主要来源，比如磷，它是创造DNA和其他生物构件所必需的。

澳大利亚墨尔本莫纳什大学的地质学家、该研究的共同作者Priyadarshi Chowdhury说:“在早期地球上，将这些基本营养物质输送到海洋对建立和维持最早的生命形式至关重要。”“因此，第一批陆块的出现是地球历史上的一个关键事件。”

地球上最早的大陆——克拉通——何时以及如何首次浮出海洋尚不清楚。先前的研究表明，这种现象大约开始于25亿年前，是由板块构造运动(即现在构成地球表面的巨大岩石板块的漂移、撞击和俯冲)驱动的。

在这项新研究中，研究人员把重点放在了辛格布姆克拉顿(Singhbhum克拉顿)，这是一块古老的大陆碎片，组成了印度东部的部分地区，拥有地球上一些最古老的土壤。他们分析了36亿至28亿年前的火山和沉积岩，以帮助模拟克拉通从海洋表面下出现的时间和机制。

以往对大陆隆起的研究通常集中在岩石中发现的微弱痕迹，这些痕迹记录了由于大陆的出现和侵蚀而导致的全球海洋化学变化。“然而,因为海洋是如此之大,它可能需要数万甚至数亿年的化学变化足够的在全球范围内被记录的保存在岩石地球化学签名研究的地质学家,”这项研究的合作者雅各说穆德,昆士兰大学的地质学家在布里斯班,澳大利亚。

相比之下，这项新研究的重点是在最早克拉通顶部河流和海滩上沉积的罕见沉积岩。乔杜里指出，这些古代石头中微观锆石颗粒的年龄“可能为早期大陆崛起的时间提供了最直接、最明确的约束”。

这项新研究表明，地球上的克拉顿最早是在33亿年前开始出现的，大约比大多数先前模型预测的早了7.5亿年。此外，研究人员指出，在这些克拉通的崛起中，板块构造可能没有发挥主要作用。

穆德说:“相反，第一批大陆可能是由于来自地球深处的岩浆不断注入而膨胀起来的，它们的高度可能高于海平面。”“可能导致第一批大陆升到海洋之上的过程，与今天地球上产生地面地壳升高的过程完全不同。”

大陆岩石的化学分解捕获了全球变暖气体二氧化碳。乔杜里说:“33亿到30亿年前，地球上最早的大陆的出现和风化将从大气中隔离二氧化碳，导致全球变冷。”“事实上，这一假设得到了30亿年前地质记录中首次出现冰川沉积物的支持。”

此外，“大陆的崛起引发的地球表面环境的根本变化，对世界上一些最重要的矿藏的开发也至关重要，”穆德说。“例如，地球上最大的铁矿矿床形成于新涌现的大陆地壳周围的浅海中。我们的研究将有助于开发下一代模型，以理解支撑现代社会的金属矿床的形成和位置。”

马里兰大学(University of Maryland)的地质学家迈克尔·布朗(Michael Brown)没有参与这项研究，他指出，需要对同一时间范围内的所有主要克拉通进行进一步研究，以获得克拉通上升的完整图像。

乔杜里说:“对其他古代大陆碎片的类似研究将在全球范围内更好地了解大陆崛起开始的时间和程度。”

科学家们警告说，他们无法确定早期地球拥有多少大陆。更好地估计大约30亿年前有多少裸露的土地“对于理解地球上各种地球化学循环的演化至关重要，”穆德说。

此外，尚不清楚第一大洲有多平坦。“早期的大陆是基本平坦的，还是包含了重要的地形，比如大山脉?”Chowdhury说。他指出，这样的地形可能会影响大陆物质侵蚀和流向早期海洋的速度。

科学家们详细叙述了他们的发现在线杂志11月8日美国国家科学院院刊．