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地球最古老的岩石
本帖最後由 Unknown 於 2023-12-6 18:00 編輯
地球最古老的岩石
地球上最古老的演化(長英質 felsic)岩石是加拿大西北部阿卡斯塔片麻岩雜岩 Acasta Gneiss Complex 中 40.2 億年前的伊迪瓦片麻岩, 其成分與代表地球古代大陸核的長英質岩石不同, 這意味著它們是通過不同的方式形成的. 使用相平衡和微量元素模型, 我們表明, Idiwhaa 片麻岩是由富鐵水合玄武岩(角閃岩 amphibolites) 在極低壓力下部分熔融而產生的, 相當於冥古宙地殼 Hadean crust 最上面約 3 公里的區域, 主要是鎂鐵質. 在如此淺層部分熔化所需的熱量最容易通過隕石撞擊來解釋. 水動力衝擊模型不僅表明這種情況在物理上是合理的, 而且適合形成艾迪瓦片麻岩的淺層部分熔融區域也很廣泛. 考慮到預測的冥古宙晚期隕石通量很高, 撞擊熔融可能是產生冥古宙長英質岩石的主要機制.
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前地質時期
從地球最初形成開始, 地球歷史大約 46億年. 然而, 已知最古老的岩石—加拿大魁北克 Nuvvuagittuq 綠岩帶的人造角閃岩—的同位素年齡為 42.8 億年. 事實上在大約 3 億年的時間裡, 沒有岩石的地質記錄, 而這一前地質時期的演化, 毫不奇怪地成為許多猜測的主題. 要了解這個鮮為人知的時期, 必須考慮以下因素: 46億年前的形成年齡、43億年前的運行過程、隕石對地球的轟擊以及最早的鋯石 zircon 晶體. 地質學家和天文學家普遍認為地球已有大約 46 億年歷史. 這個年齡是通過銣-鍶和鈾-鉛等測年方法對許多隕石以及月球土壤和岩石樣本的同位素分析得出的. 它被認為是這些天體形成的時間並且由此推斷, 太陽系的重要部分形成時間. 當研究地球上不同年齡的幾個鉛礦床(包括代表地球鉛均質樣本的海洋沉積物) 的鉛 207 和鉛 206 同位素的演化時, 可以計算陸地鉛的生長曲線, 並且當按時間推算時, 人們發現它的年齡與根據隕石中鉛同位素測得的約 46 億年的年齡一致. 因此, 地球和隕石具有相似鉛同位素歷史, 因此可以得出結論, 在大約 3000 萬年的時間裡, 它們從星際氣體和塵埃的原始雲(即所謂的太陽星雲)中凝結或吸積成固體. 人們認為整個太陽系是在大約同一時間形成的. 然而, 通過比較隕石中的鉛同位素和地幔中鉿 182 到鎢 182 的衰變而建立的模型表明, 從太陽系開始到形成的吸積過程結束之間大約過去了 1 億年. 地球. 這些模型將地球的年齡推算為大約 45 億歲. 太陽星雲中的粒子凝結成固體顆粒, 隨著靜電和引力影響的增加, 它們最終聚集在一起形成岩石碎片或大塊. 其中一顆星子發展成了地球. 組成的金屬元素向質量中心下沉, 而較輕的元素向頂部上升. 可能形成第一個或原始大氣層的最輕的物質(例如氫和氦)可能逃逸到外太空. 在陸地吸積的最早階段, 三種可能的現象產生了熱量; (1) 短壽命放射性同位素的衰變, (2) 金屬下沉釋放的引力能, 或 (3) 小行星體的撞擊(或星子). 溫度的升高足以加熱整個星球. 深度熔化產生的液體在重力作用下很輕, 因此上升到地表並結晶形成最早的地殼. 與此同時, 富含鐵、鎳、或許還有硫的較重液體分離出來並在重力作用下下沉, 形成了正在生長的行星中心的地核. 最輕的揮發性元素能夠通過放氣上升並逸出, 這可能與地表火山活動有關, 形成次生大氣和海洋. 這種熔化、物質分離和排氣的化學過程被稱為地球的分異. 最早的薄地殼可能不穩定, 因此沉沒並塌陷到深處. 這反過來又產生了更多的引力能, 從而形成了更厚、更穩定、更持久的地殼. 一旦地球內部(或其地幔)變得熾熱且呈液態, 它就會受到大規模對流的影響, 這可能使洋殼在上升流區域上方形成. 殼幔物質的快速循環發生在對流細胞中, 通過這種方式, 最早的陸地大陸可能是在地球形成和岩石記錄開始之間的 3 億年時間內演化出來的. 通過直接觀察可知, 月球表面布滿了眾多的隕石坑. 大約有40個因隕石撞擊而形成的大盆地. 這些凹陷被稱為瑪麗亞, 充滿了由撞擊引起的月幔融化而產生的玄武岩熔岩. 許多玄武岩經過同位素分析, 發現其結晶年齡為 3.9 - 40 億年. 研究表明, 地球具有比月球更大的吸引力, 必定遭受過更廣泛的隕石轟炸.
https://www.nature.com/articles/s41561-018-0206-5
https://www.britannica.com/scien ... -pregeologic-period
阿斯塔片麻岩
冥古
加拿大
伊蘇亞變質沉積岩
太古宙
格陵蘭
地球和其餘太陽系形成於 45.6 億年前
隕石測定了地球的年齡:
峽谷暗黑破壞神鐵隕石, 亞利桑那州
埃斯克爾石鐵隕石, 阿根廷
吉遍隕石, 納米比亞
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過去的爆炸
薩德伯里衝擊結構
2020
從太空觀看時, 地球上的許多隕石坑都非常引人注目, 顯示出清晰可見的邊緣和輪廓分明的碗狀結構. 但不是薩德伯里盆地, 可能需要花點時間查看圖像才能辨別現代景觀中這個衝擊結構的形狀. 很少有隕石坑有這麼大或這麼古老. 大約 18 億年前, 造成薩德伯里盆地的物體墜入地球. 這使得加拿大這個隕石坑比波皮蓋隕石坑(世界上保存最完好的隕石坑之一)古老五十倍, 而波皮蓋隕石坑的形成時間僅為 3600 萬年前. 薩德伯里原來的隕石坑被認為直徑至少有 200 公里, 但大部分已經變形和侵蝕. 儘管如此, 該隕石坑對該地區產生了持久的影響.
Landsat 8 上的運營陸地成像儀 (OLI) 於 2020 年 9月11日獲取了安大略省東南部薩德伯里盆地的這張圖像. 請注意, 該盆地周圍有許多礦井, 尤其是邊緣地區. 由於富含鎳和銅的礦藏豐富, 早在人們意識到該盆地的宇宙起源之前就在這裡發現了這些礦藏. 盆地的地形在下面的地圖中很明顯. 地圖數據來自太空梭雷達地形測量任務 (SRTM) 獲取的數字高程模型. 這一地區獨特的地質特徵歸功於那次強烈的碰撞—最初被認為是一顆小行星, 後來被解釋為一顆彗星. 碰撞刺穿了地殼, 使地幔物質從下方湧出並用融化的岩石填充盆地. 在衝擊波粉碎了周圍的岩石后, 下面融化的岩石中的礦物質就滲透到了裂縫中. 數千年來, 人們一直在利用薩德伯里盆地的礦物. 大規模採礦作業始於 1800 年代末的墨累礦(現已廢棄). 採礦對景觀造成了損害, 冶鍊過程中釋放的二氧化硫和金屬污染了該地區. 近幾十年來, 人們努力捕獲排放並恢複流域土地和水的健康.
Joshua Stevens 拍攝的 NASA 地球觀測站圖像, 使用了美國地質調查局陸地衛星數據和太空梭雷達地形任務 (SRTM) 地形數據。 凱瑟琳·漢森的故事。
https://earthobservatory.nasa.go ... ry-impact-structure
https://www.youtube.com/watch?v=gmYAI0C3WI8 薩德伯里與宇宙之謎
加拿大
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薩德伯里, 世界鎳都, 是一座與宇宙緊密相連的城市. 18 億多年前, 一次巨大的撞擊引發了一系列事件, 其最終結果涉及地下深處的神秘「黑暗」實驗.
流星撞擊的噴射物, 雷霆灣附近
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