顯微鏡下的鋯石晶體
地球演化史圖解
網易探索6月17日訊 據國外媒體報道，美國地質學家在對一批古老的鋯石礦進行研究後指出，大陸在地球表面出現的時間要比原先的估計早得多。對鋯石標本的分析顯示，地球早期的氣候其實是非常乾燥的。
鋯石是地球上最為古老的礦物之一，主要誕生於炙熱的岩漿之中。科學家們認為，這種礦物在距今大約44億年前開始出現，當時地球僅僅形成了1.5億年。作為一種堅硬的晶體，鋯石抵抗外界腐蝕的能力非常之強。正是因為這一特性，地質學家們常常利用它來測定古代地層的形成時間。
來自美國威斯康星-麥迪遜大學的地質學家希望利用鋯石天然而成的時鐘，來解釋為什麼在地球上找不到年齡超過40億年的岩石。按照目前流行的觀點，在距今40億年之前的時期裡，地球表面覆蓋著一層由岩漿構成的炙熱海洋，其中根本無法形成任何岩石。除此之外，科學家們還認為，強烈的隕石撞擊也阻礙了岩石的形成－－在這一時期，地球遭受著極為頻繁的外來天體撞擊。
不久前，一塊發現自澳洲Jack Hills山區的鋯石晶體引起了科學家們的濃厚興趣。據介紹，在這塊鋯石中殘存著一些鋰的同位素。通過將該晶體中較輕和較重的鋰的同位素的比例與地殼岩石中鋰同位素的比例進行比較，科學家們希望能夠確定出古老地層的形成時間和其當時所處的環境。
在研究過程中，科學家們使用了具有極高分辨率的離子微型探測器。之所以這樣，是因為大部分的鋯石晶體都非常微小且很難用其他方法對它們進行分析。離子微型探測器發射出的離子流可以將那些科學家們感興趣的原子從鋯石晶體中剝離出來。接下來，質譜儀會對這些分離出的原子進行分析。
科學家們獲得的數據顯示，在採集自Jack Hills山區的鋯石晶體形成前，在地球上已經有陸地和液態水開始形成。也就是說，在大約43億年前，地球表面的溫度已較形成伊始下降了很多。而鋯石樣本中少量的較重鋰同位素的存在也說明，當時地球上的氣候仍然十分惡劣，這直接導致形成於40億年之前的陸地遭到嚴重侵蝕。
參與該項研究工作的安德烈·維利認為，酸雨可能是導致地球上首批岩石消失的主要原因。他指出，當時地球大氣中二氧化碳的濃度超過現在的10000倍之多。這種氣體溶於水後形成的酸性液體雖然無法腐蝕掉鋯石，但卻可以逐漸吞噬掉古老的岩石。而這可能正是導致長期以來科學家們始終無法在地球上找到年齡超過40億年的岩石的主要原因。
