地球史的秘密守护者：锆石帮助科学家揭示亿万年地质之谜

地球史的秘密守护者：锆石帮助科学家揭示亿万年地质之谜锆石是一种几乎与地球本身一样古老的矿物，它是时间的记录者，也是了解许多地质现象（如氧化状态）的化学窗口。通过确定形成这些碎屑锆石的岩浆的氧化水平，科学家们能够推断出地壳到地幔循环、风化和超大陆循环的开始时间。来源：中国科学出版社锆石是一种几乎与地球本身一样古老的矿物，在岩浆（熔岩）冷却时结晶，可在岩浆岩中发现微量锆石。岩浆的形成构成了地球上的山脉。通过与水和大气的相互作用，山脉分解成沉积物。锆石坚固又稳定，耐风化和侵蚀，很少会消失在历史中，因此沉积物中的这种矿物（所谓的"碎屑锆石"）最能让人了解地球的过去。锆石富含铀（U-Pb测定法），是时间的记录者，也是了解许多地质现象（如氧化态）的化学窗口。火成岩源锆石和沉积物源锆石的ΔFMQ移动平均值（未显示低于10%的比例）与超大陆汞齐化时间间隔。与沉积源相关的岩浆在大约600Ma的周期性中更为减少，并在26亿年时形成。来源：中国科学出版社研究小组采用了Loucks等人（2020年）的一种新方法来确定花岗岩岩浆的氧化态，该方法利用锆石中Ce、U和Ti的比率来跟踪地壳岩浆在地球历史上的氧化态变化，该计算方法不需要知道离子电荷，也不需要确定结晶温度、压力或母体熔体成分。"以前的方法包括Ce/Ce*和Eu/Eu*氧压计，但每种方法都有与温度、压力、主岩化学成分变化或测量Ce/Ce*和Eu/Eu*异常所需的REE元素精度有关的局限性"。来自西澳大利亚的BobLoucks说。这种改进的氧化仪能够更可靠地评估氧化状态的变化，现在可以从全球构造随时间变化的角度来解释氧化状态的变化。通过确定形成这些碎屑锆石的岩浆的氧化水平，科学家们能够推断出地壳到地幔循环、风化和超大陆循环的开始时间。关键的一点是，位于地球表面的岩石可以被带回到地幔深处（地表以下数百至数千公里处）。我们的数据表明，这种现象不仅发生在今天，而且可能已经持续了数十亿年。通过观察从地球早期、30亿年前的锆石到今天形成的锆石，我们发现它们形成时的岩浆氧化还原状态。碎屑锆石的氧化态（以ΔFMQ表示）在大约35亿年前升高，随后在过去30亿年中平均ΔFMQ>0，这表明大洋岩石圈在最终形成的俯冲带中被回收回地幔。研究表明，氧化还原态的下限在26亿年前急剧下降，标志着界限分明的大陆的形成和大洋岩石被埋回地球深部地幔。此外，研究人员还发现了氧化还原模式的周期性：每隔6亿年左右，大陆就会聚集在一起形成超级大陆，如冈瓦纳大陆、罗迪尼亚大陆、努拉大陆和苏比利亚大陆。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425023.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425023.htm

研究：神秘的“太空钻石”可能比地球宝石更具优势

研究：神秘的“太空钻石”可能比地球宝石更具优势传统上，人们认为钻石是在地球内部的强大压力下形成的，但是一些坚固的宝石也在来自太空的陨石中被发现--而且它们与陆地上的同类物质有根本的不同。一个国际研究小组说，他们已经发现了迄今为止最大的一种叫做蓝丝黛尔石的罕见钻石的晶体。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1317241.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1317241.htm

研究预测“超级大陆”可能使地球在2.5亿年内无法居住

研究预测“超级大陆”可能使地球在2.5亿年内无法居住一项研究表明，地球上超级大陆的形成可能会在2.5亿年内消灭人类和任何其他现存的哺乳动物。大规模灭绝的主要原因是火山活动加剧导致的热应激，导致大气中二氧化碳排放量是目前水平的两倍，太阳老化会发出更多辐射，以及热带内陆沙漠的范围扩大。当当前所有大陆在遥远的未来合并在一起时，超级大陆盘古大陆预计将形成。这篇周一发表在《自然地球科学》杂志上的论文是首次尝试模拟地质重组可能导致的极端气候。来源：¹²投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

新研究揭示地球淡水出现的时间比以前认为的早5亿年

新研究揭示地球淡水出现的时间比以前认为的早5亿年科廷大学（CurtinUniversity）领导的新研究发现，有证据表明，对生命至关重要的淡水是在大约40亿年前出现在地球上的，这比以前认为的要早一亿年。主要作者、科廷大学地球与行星科学学院兼职研究员、阿联酋哈利法大学助理教授哈迈德-加马勒迪恩（HamedGamaleldien）博士说，通过分析西澳大利亚中西部地区杰克山（JackHills）的古老晶体，研究人员将淡水出现的时间线推后到了地球形成后的几亿年。Gamaleldien博士说："我们能够确定水文循环起源的日期，水文循环是水在地球上流动的连续过程，对于维持生态系统和支持地球上的生命至关重要。通过研究矿物锆石微小晶体中的年龄和氧同位素，我们发现了远在40亿年前的异常轻同位素特征。这种轻的氧同位素通常是地球表面下几公里处的高温淡水改变岩石的结果。地球深处淡水的证据挑战了现有理论，即地球在40亿年前完全被海洋覆盖"。科廷大学的雨果-奥利鲁克（HugoOlierook）博士与一块来自西澳大利亚杰克山的岩石，其中包含本研究中分析的锆石晶体。资料来源：科廷大学研究报告的合著者、科廷大学地球和行星科学学院的雨果-奥利罗克博士说，这一发现对于了解地球是如何形成以及生命是如何出现的至关重要。"这一发现不仅揭示了地球的早期历史，还表明陆地和淡水在相对较短的时间内--地球形成后不到6亿年--为生命的繁衍创造了条件。标志着我们在了解地球早期历史方面迈出了重要一步，并为进一步探索生命起源打开了大门"。编译来源：ScitechDaily作者是科廷大学地球与行星科学学院地球动力学研究小组和矿物系统时间尺度小组以及约翰-德-莱特中心的成员。部分研究是利用约翰-德莱特中心大型几何离子微探针（LGIM）设施中的CAMECA1300HR3仪器完成的，该设施由AuScope（通过联邦国家合作研究基础设施战略）、西澳大利亚地质调查局和科廷大学资助。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435815.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435815.htm

揭开粉钻形成的秘密：科学家发现关键的缺失成分

揭开粉钻形成的秘密：科学家发现关键的缺失成分科廷大学（CurtinUniversity）的研究人员在研究西澳大利亚阿盖尔火山富含钻石的岩石时，发现了将珍贵的粉红钻石带到地球表面开采所需的第三个关键要素，这将大大有助于全球寻找新的钻石矿藏。众所周知，钻石的形成需要地球深处的碳，而这些钻石要变成粉红色，就必须受到构造板块碰撞产生的力的作用，而这项新研究发现了粉红钻石在地表出现所需的第三个要素，即数亿年前大陆断裂时被"拉伸"的大陆。首席研究员、科廷大学约翰-德-莱特中心的雨果-奥利罗克博士说，大陆的"拉伸"在地壳中形成了缝隙，携带钻石的岩浆可以通过这些缝隙上升到地表。奥利鲁克博士说："通过在力拓公司提供的岩石上使用比头发丝宽度还小的激光束，我们发现阿盖尔距今已有13亿年的历史，比以前认为的要早1亿年，这意味着它很可能是古代超级大陆断裂后形成的。阿盖尔位于金伯利地区和澳大利亚北部其他地区多年前撞击在一起的位置，这种撞击在这片土地上造成了一个永远无法完全愈合的受损区域或'伤疤'。""虽然后来成为澳大利亚的大陆并没有解体，但阿盖尔所在的地区却被拉伸了，包括沿着疤痕，这在地壳中造成了缝隙，岩浆通过这些缝隙喷射到地表，带来了粉红钻石。只要具备这三个要素--深碳、大陆碰撞，然后是拉伸，那么我们认为就有可能找到'下一个阿盖尔'，它曾经是世界上最大的天然钻石产地。"奥利鲁克博士说，即使掌握了这三种成分，寻找另一个粉红钻石矿藏也并非没有挑战。"大多数钻石矿藏都是在古老大陆的中部发现的，因为它们的主火山往往暴露在地表，供探险者发现，阿盖尔位于两块古大陆的缝合处，这些边缘通常被沙土覆盖，因此类似的粉红钻石火山仍有可能未被发现，包括在澳大利亚。"共同作者、力拓公司首席地质学家默里-雷纳（MurrayRayner）说，阿盖尔火山出产了世界上90%以上的粉红钻石，使其成为这些稀有和令人垂涎的宝石的无与伦比的产地。雷纳说："了解了阿盖尔火山的年龄（13亿年），以及它所处的地球上最早的几块大陆碎裂的位置，我们对这些钻石的形成有了更深入的了解。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391795.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391795.htm

地球上的古老舞蹈：新证据表明板块构造发生在42亿年前

地球上的古老舞蹈：新证据表明板块构造发生在42亿年前通过熔化和混合岩石，板块构造产生了具有独特化学成分的岩浆。罗切斯特的地质学家正在利用这一化学证据来发现40多亿年前地球上板块构造活动的宝贵信息。然而，在地球历史的早期阶段，板块构造活动是什么样的？这个过程是否发生在被认为是生命起源的时候？罗切斯特大学地球和环境科学副教授DustinTrail实验室的博士后研究助理WrijuChowdhury说："现代地球的动态构造性质是今天生命存在的原因之一。探索早期地球的地球动力学和岩石学的多样性，可能会导致揭示生命是如何在我们的星球上首次开始的"。Chowdhury是发表在《自然通讯》上的一篇论文的第一作者，该论文概述了罗切斯特大学的研究人员如何利用小型锆石晶体来解开有关早期地球的岩浆和板块构造活动的信息。这项研究提供了化学证据，表明板块构造很可能发生在42亿年前，当时生命被认为是在我们的星球上首次形成。这一发现可能被证明有利于在其他星球上寻找生命。Trail说，现代地球上的板块构造"极其重要"，因为它是"地球地壳创造和破坏的主导机制"。地球是唯一已知的有移动的上层地壳的星球，它被周期性地摧毁和创造。这个过程将关键元素，如铁和镁，从地球内部输送到其表面，并控制着地球的水和碳循环。但是，对地质学家来说，更重要的是，板块构造融化和混合岩石，创造出具有特定化学构成的岩浆，这取决于所涉及的岩石和发生"破坏"的位置。因此，岩浆的化学构成可以表明创造它的构造风格。乔杜里和他的同事利用锆石--岩石中的微小晶体进行研究，这些晶体就像小的时间胶囊。锆石含有微量的化学元素，在晶体形成时被锁在晶体中。研究人员确定了锆石的日期，然后向后研究，锆石揭示了关于锆石结晶的母体岩浆的化学构成的信息。然后，研究人员利用有关岩浆的信息来重建早期地球的物理和化学环境，并推断出锆石形成时期的板块构造风格。在这种情况下，锆石的年龄约为38亿至42亿年。据Chowdhury说，大多数研究人员利用锆石来推断早期地球的信息，以创建概率模型，提出不同的构造方案。Chowdhury和他的同事们更进一步，不仅描述锆石，而且还描述母岩浆。"母岩浆更加直接和可靠，因为它们更接近源头，也就是实际的构造风格。我们的研究描述了锆石的硅和氧同位素含量以及母体岩浆的微量元素含量，这在以前还没有被结合起来介绍。Chowdhury、Trail和他们的同事发现早期地球岩浆和在构造活跃的板块边界产生的现代岩浆之间存在着化学上的相似性，例如卡斯卡特岛链和阿留申岛链或日本和安第斯山脉的地区。"这表明从古代到现代的构造连续性，"Trail说。"也就是说，我们的研究表明，几十亿年前的地球可能与今天的运作类似。"研究人员没有确定在板块构造开始时是否存在生命--"生命和构造都还没有一个准确的开始日期，"Chowdhury说，并指出地质学界在这些方面存在分歧。但是新的数据提供了化学证据，表明板块构造可能在42亿年前就已经发生了。无论情况如何，板块构造是地球目前拥有温带生活环境的一个关键原因--而且可能是在其他行星上寻找宜居生活环境的一个重要因素。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360709.htm