[图文]最古老的岩石 43.74亿年历史的远古锆石晶体

一项最新研究，在西澳大利亚发现的远古锆石晶体已有43.74亿年，这表明它们所在的这个地方的岩石，是迄今为止在上已发现的最古老的岩石。

　　该研究成果发表在《自然-》杂志上，这意味着地球开始形成地壳的时间比以前认为的早得多，地壳是在45亿年前创造地-月系的大规模撞击事件发生后开始形成的。这项研究的第一论文作者、美国威斯康星大学的约翰-维勒教授说：“这个年代比以前测定最古老的(其他岩石)的年代早3亿年，它仅比岩浆海的出现晚大约1亿年。此时地球开始形成原始大陆地壳，从化学成分的角度而言，它与地幔存在很大不同。从锆石获得的化学证据完全符合我们所谓的中间组成物，即处于花岗岩和玄武岩的过渡阶段。”

　　维勒及其同事以前利用铀-铅同位素测年确定一个锆石晶体样本(编号为01JH36-69)的年代，这块岩石是15年前在位于澳大利亚佩思北部800公里的杰克山的变质砂岩里的。铀以已知的特定速度放射性衰变成铅，因此可以根据样本里的铀转变成铅的比率，确定样本的年龄。然而，有人担心使用这种方法测定锆石晶体的年代的精确性，也就是说有关杰克山岩石的准确年龄存在一些不确定因素。现在维勒及其同事已经采用一种新方法，来证实他们的原始结果的正确性。

　　锆石晶体结构有一些特殊地方，只有特定大小和电荷的原子才符合它们的要求。这些位置聚集着铀原子，却排斥铅原子，因此在这些地方只能看到由铀放射性衰变产生的铅。铀转变成铅的过程中，它释放的阿尔法粒子导致由铀产生的铅原子后退，移动到晶体的其他位置，并积聚在那里。维勒说：“如果这种情况发生，铅远离的地方看起来将会比实际上看起来更年轻，而铅迁移到的新地方显然比实际上看上去更老。”铅的移动性存在的这种问题，已经导致人们对测定锆石年代的方法的可靠性产生质疑。


　　论文作者借助原子探针层析技术确定铅原子的移动距离是如此之小，对他们的分析结果并未产生任何影响。维勒说：“我们既了铅耗尽的区域，也看到了铅大量聚集的区域，因此我们测量的比率是平均值。我们得到了铀母体到铅子体转变的真正比率，因此我们也得到了它们的真正年龄。”据麻省理工学院的塞缪尔-鲍林教授说，他们确定的年龄接近导致月球诞生的那次撞击和地壳形成之间的时间间隔。

　　鲍林写了一篇有关这项研究的补充意见书，他认为，这一预示着上的水并不一定来自小，以前的研究认为，在39亿年前的后期重轰炸过程中，小行星给地球带来了水。鲍林认为，该研究表明，水其实出现在由锆石晶体形成的液体岩浆海里。他说：“我们将永远也无法得知那里到底有多少水，但是这些锆石起源于花岗岩的最简单解释，是最初我们就拥有一颗含水丰富的行星。在这颗行星形成的时候，水可能与地球的其他部分混合在一起。”