在澳大利亚发现的地球原始地壳的深层遗迹

我们的星球诞生于大约 45 亿年前。要了解这段令人费解的悠久历史，我们需要研究岩石及其构成的矿物。

澳大利亚最古老的岩石是地球上最古老的岩石之一，位于珀斯以北 700 公里的西澳大利亚默奇森区。它们的年代将近40亿年。

在一项新的研究中，我们发现类似年龄的岩石的证据在珀斯以南的牧羊犬附近。这表明西澳大利亚的古老岩石覆盖的面积比我们所知道的要大得多，深埋在地壳中。

古代大陆地壳

澳大利亚的古老地壳对于理解早期地球至关重要，因为它告诉我们大陆地壳是如何形成和演化的。

大陆地壳构成了人类居住的陆地的基础，支撑着生态系统，并为文明提供了必要的资源。没有它，就会有没有淡水.它拥有丰富的金和铁等矿产资源，具有重要的经济意义。

然而，探索古老的大陆地壳并不容易。它的大部分被深埋，或者被环境强烈地改变了。只有少数暴露的区域可以研究人员直接观察这个古老的地壳。

为了了解这个隐藏的古老地壳的年龄和组成，科学家们经常依靠间接方法，例如研究保存在上覆盆地中的侵蚀矿物，或使用声波、磁力或重力的遥感。

然而，可能还有另一种方法可以窥视深层地壳，如果运气好的话，甚至可以对其进行采样。

将水晶从深处拖上来

我们星球的地壳经常被富含铁和镁的岩浆切割，这些岩浆可以从地壳上部一直延伸到地幔。

这些被称为堤坝的结构可能来自至少50公里的深度（甚至比最深的钻孔还要深得多，后者仅延伸12公里）。

这些堤坝可以从深处吸收少量矿物质，并将它们一直输送到地表，在那里我们可以检查它们。

在我们最近的研究中，我们通过确定其中一个堤坝的锆石颗粒的年代，发现了古代埋藏岩石的证据。

锆石含有微量的铀，随着时间的推移衰变为铅.通过精确测量锆石晶粒中铅与铀的比例，我们可以知道晶粒结晶的时间。

这种方法表明，堤坝上的锆石晶体可以追溯到 34.4 亿年前。

钛矿装甲

锆石被封装在一种不同的矿物中，称为钛矿，在堤坝中比锆石化学更稳定。想想一粒盐，被困在煮熟的糖糖里，掉进一杯热茶里。

钛铁矿装甲的稳定性保护了古代锆石晶体，随着堤坝向上移动，化学、压力和温度条件的变化。堤坝中未屏蔽的锆石晶体在旅途中被强烈修改，抹去了它们的同位素记录。

然而，钛矿铠甲的颗粒完好无损地幸存下来，为地球的早期历史提供了难得的一瞥。

这条堤坝本身的历史可以追溯到大约14亿年，它提供了一个独特的窗口，可以了解古代地壳，否则这些地壳就会被隐藏起来。我们还在天鹅河（Swan River）向北的沙子中发现了类似的古代锆石颗粒，天鹅河流经珀斯并流经同一地区，进一步证实了这些古代材料的年龄和起源。

这些结果扩展了已知的古代地壳区域，以前在默奇森区的Narryer地区得到认可。

了解深层地壳很重要的一个原因是，我们经常在地壳块之间的边界处发现金属。绘制这些区块的地图可以帮助绘制出要调查采矿潜力的区域。

深邃时间的残余

因此，下次当你捡起一块石头，一些矿物颗粒在你的手上擦掉时，请想一想这些颗粒可能已经存在了多长时间。

为了掌握时间尺度，想象一下我们星球的历史长达一年。地球由12个月前的漩涡尘埃形成。你在珀斯附近捡到的任何一把沙子都会含有大约十个月前的一两粒沙子。澳大利亚的大部分黄金是在七个月前形成的，而陆地植物仅在一个月前到达。

两周前，恐龙出现了。在过去的30分钟里，全人类都来了。还有你？清醒地，在这种规模上，你的生命将持续大约半秒钟。

克里斯·柯克兰，地质年代学教授，科廷大学

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