为找到那片海不顾一切：科学家发现地球远古期岩浆海遗迹

时间负责掩盖一切，科学家负责把它们找出来。

Fiery Tales Roger Subirana - X I I

格陵兰岛伊苏（Isua）地区的岩层和普遍存在于大洋深处的现代玄武岩看起来没什么区别，但它们却是现今地球上最古老的暴露岩石。它们保留下来的地球微生物和板块活动遗迹可能是最古老的。Hanika Rizo

地球自古以来不乏海洋。不仅有水的海洋，人的海洋，还有远古时期的岩浆海洋。

地球诞生之初并没有大陆，也没有水。由于遭受来自太空巨石的高频撞击，早期地球表面是一个巨大的岩浆海洋。这个海洋覆盖全球，深度可达数百公里，直达行星的内部。

随着地球的冷却，这个岩浆的海洋也逐渐冷却凝固和晶体化。而成年地球的内部结构，以及早期地球大气层的化学构成，正是在这个岩浆海洋的冷却过程中逐渐形成的。

对于这片早已消失的海，科学家一直知之甚少。因为地球表面已经在板块运动中重塑。现在我们在地球表面上已经找不到一块形成时间早于40亿年前的岩石。

但是最近科学家在格陵兰岛西南部的伊苏（Isua）地区发现的一些古老岩石中，可能保留了与当年那片岩浆海有关的化学线索。

这些形成于36亿年前的岩石乍看之下和普通玄武岩没什么区别，但是它们保留下来的微生物和板块活动遗迹可能是地球上最古老的。

研究结果显示，这些岩石还保留了与地球板块活动出现之前时期有关的稀有证据——地球形成初期岩浆海洋冷却过程中形成的晶体残留物。

研究人员在分析了这些岩石中的铁同位素后发现，它们源自岩浆海洋晶体化后形成的地球内部物质。虽然大部分原始岩石已经在地幔的对流过程中被混合在了一起，但是在地球的深处，在地幔和地核交界处，仍然可能存在一些孤立的区域，能够原封不动地保存数十亿年。

格陵兰岛上的这些岩石实际上就是这些孤立区域的遗留物。研究人员发现这些岩石中的钨含量异常。钨被认为是地球形成初期的标志性元素，因此这些岩石的形成期可以追溯至地球原始晶体的形成期。

但这些岩石又是怎么从地幔深处到达地球表面的呢？研究显示它们的旅程颇为曲折，经历了多次晶体化和再熔解过程。这些古老的晶体岩浆混合物首先会从地幔和地核的交界处上升，直至上地幔，并在不同的深度上堆集起来，然后被地壳运动带出地表。

这一发现还表明，虽然现代火山出现得较晚，但是它们仍然在受远古地质进程的影响。

科学家想要了解地球遥远的过去，通常只能靠推测。因为他们想要的证据大部分都已经失落在时间的长河中。但是一些看起来不起眼的岩石中，其实保留着许多重要信息。手持这样一块岩石，可以想像他们的内心会有多激动。

地球形成初期，岩浆海洋遍布全球。Diego Barucco

参考

Iron isotopes trace primordial magma ocean cumulates melting in Earth’s upper mantle

https://advances.sciencemag.org/content/7/11/eabc7394