地球早期岩浆海洋的痕迹 - 当地球几乎完全融合 - 在格陵兰岩石中确定

乍一看，构成格陵兰岛的Supractal皮带的岩石就像在海底的任何现代玄武岩一样。但这是在20世纪60年代首次描述的露头，是地球上最古老的岩石曝光。已知含有最早的微生物寿命和板块构造的证据。

由剑桥大学领导的新研究发现了罕见的证据 - 以格陵兰群岛的古岩化学保存 - 这讲述了地球几乎完全熔化的时间。

在期刊的研究中发表的研究进展，就我们星球形成的重要时期产生了信息，当时白炽岩浆横跨地球表面伸展并将数百公里放入其内部。

这是这种“岩浆海洋”的逐步冷却和结晶，可设置地球内部的化学 - 一个定义阶段，在我们的星球结构的组装和我们早期氛围的形成中。

科学家知道在地球和月亮形成过程中的灾难性的影响会产生足够的能量来融化我们的地球的内部。但我们对地球历史的遥远和火热的阶段不太了解，因为构造过程已经回收几乎所有超过40亿年的岩石。

现在，研究人员在格陵兰州西南部3亿岩石中发现了岩浆海洋的化学条款。

调查结果支持了地球几乎完全熔化的长期理论，并在行星开始巩固和发展现在治理其内部结构的化学时提供窗户。该研究表明，地球表面的其他岩石也可能保留古代岩浆海洋的证据。

“有机会在地球历史上的90亿多年来的事件上获得地质限制。我们甚至可以在我们手中持有这些岩石是惊人的 - 让剑桥地球科学系海伦威廉姆斯·威廉·威廉姆斯领先作者博士说，更令人震惊。“

该研究将法医学分析与热力学建模一起寻找，寻找格陵兰岩石的原始起源，以及它们如何进入表面。

乍一看，弥补格陵兰岛的Supractal皮带的岩石就像你在海底上找到的任何现代玄武岩一样。但这是在20世纪60年代首次描述的露头，是地球上最古老的岩石曝光。已知含有最早的微生物寿命和板块构造的证据。

新的研究表明，ISUA岩石还保持罕见的证据，甚至预测板块构造 - 一些岩浆留下的晶体的残留物，因为那个岩浆海洋冷却。

“这是我们所做的一些新化学分析的组合，以及以前公布的数据，这些数据被标记为我们的ISUA岩石可能含有古代材料的痕迹。铪和钕同位素真的诱人，因为这些同位素系统很难修改 - 所以我们必须更详细地了解他们的化学，“来自Carleton University的Co-Trans博士哈尼克·罗佐博士说。

铁同位素系统证实威廉姆斯和团队中，ISUA岩石源于地球内部的部分，由岩浆海洋结晶的结果形成。

这个原始岩石的大部分都是在地幔中的对流混淆，但科学家认为，在地幔核心边界 - 古代水晶墓地 - 古代水晶墓地中的一些孤立的区域可能已经不受干扰。

这是这些水晶墓地的遗物，即威廉姆斯和她的同事在ISUA岩石化学中观察到。“那些带有铁指纹的样品也具有钨异常 - 地球形成的签名 - 这使我们认为他们的起源可以追溯到这些原始水晶，”威廉姆斯说。

但是，这些信号是如何从深层地幔中找到它们的表面？他们的同位素化妆表明它们不仅仅是在核心地幔边界熔化而不是漏斗。他们的旅程更迂回，涉及几个结晶和重熔的阶段 - 一种蒸馏过程。古代晶体和岩浆的混合将首次迁移到上部地幔，在那里搅拌以创造来自不同深度的岩石的“大理石蛋糕”。后来融化了那种岩石的杂种是制作了喂养这一部分格陵兰岛的岩浆。

该团队的研究结果表明，最近被认为形成的现代热点火山可能实际上受到古代过程的影响。

“我们在格陵兰群岛报告的地球化学信号与夏威夷这样的热点火山爆发的岩石相似之处 - 我们感兴趣的东西是他们也可能也可以进入深度和进入内部的地区，通常超出我们的范围，”博士说。Oliver Shorttle，谁是剑桥地球科学系和天文学研究所。

该团队的调查结果从一个由NERC资助的5年的5年度研究计划中受到深度挥发物资助的项目。他们现在计划通过扩大他们在古代岩石中的线索和实验造型在较低地幔中的同位素分级的线索继续了解岩浆海洋。

“我们已经能够解开星球内部的一部分是数十年前的一部分内部的内容，而是进一步填写照片，我们必须继续寻找古代岩石中的更多化学线索，”联合家西蒙马修斯博士冰岛大学。

科学家们经常不愿意寻找这些古老事件的化学证据。“这一证据往往是随着时间的推移而改变。但是，我们发现我们所做的事情表明，其他古老岩石的化学可能会产生进一步的深入了解地球的形成和进化 - 这非常令人兴奋，“威廉姆斯说。

参考：“铁同位素追踪原始岩浆海洋累积地球上部地幔融化”由海伦M.威廉姆斯，西蒙马修斯，哈尼克·瑞典和奥利弗·雷德尔（Oliver Sportle），2021年3月12日，科学推进.DOI：
10.1126 / sciadv.abc7394