撰文：帕特里克.佩斯特                2024年4月1日

在芬兰的河流沙子和岩石中发现锆石晶体。（图片：Andreas Petersson）

一项新的研究发现，通过研究芬兰的河流晶体，研究人员已经从一个古老大陆的中心，发现了一块隐藏的地壳的痕迹。

这些晶体来自矿物锆石，在地壳深处形成，为欧洲一些最古老的基岩，是如何在37.5亿年前形成的提供了线索。

为了做出这一发现，该团队研究了三种地球化学示踪剂——铀——铅、镥——铪和氧——以确定晶体的年代，并将其特征与其他古代地壳相匹配。根据哥本哈根大学3月21日发布的一份声明，分析显示，部分地壳比科学家之前认为的，要古老约2.5亿年，很可能起源于格陵兰岛。

这项研究揭示了太古代克拉通的形成和生长，这是大陆地壳中最古老的部分，形成于前寒武纪太古代（40亿至25亿年前），当时生命首次出现。

“了解大陆是如何形成的，有助于我们理解，为什么我们的行星是太阳系中唯一有生命的行星，”主要作者、哥本哈根大学地球化学家安德烈亚斯·彼得森在声明中说。“因为如果没有固定的大陆和它们之间的水，我们就不会在这里。事实上，大陆会影响洋流和气候，这对地球上的生命至关重要。”

研究人员在2023年12月28日发表在《地质学》杂志上的一项研究中，介绍了他们的发现。

根据这项研究，先前的研究在芬兰的Pudasjärvi和Suomujäervi地区，发现了早期太古宙地壳的证据。该团队从这些地区的河砂中获得了锆石晶体，并发现这些晶体与西格陵兰北大西洋克拉通的岩石，具有相似的同位素记录，这表明芬兰的部分地壳形成于格陵兰岛。

彼得森说：“我们在芬兰的河沙和岩石中发现的锆石晶体的特征表明，它们比斯堪的纳维亚半岛发现的任何东西都要古老得多，同时与格陵兰岩石样本的年龄相匹配。与此同时，三项独立同位素分析的结果证实，斯堪的纳维亚半岛的基岩很可能与格陵兰岛有关。”

所有这些国家都位于一段被称为芬诺斯堪的地盾或波罗的地盾的地壳之上。研究人员现在认为，这块地壳脱离格陵兰岛，在今天的芬兰扎根之前，四处移动了数亿年。根据声明，它随后积累了新的地质物质，并发展成为斯堪的纳维亚半岛。（在这里，研究小组使用“斯堪的纳维亚”一词来表示芬诺斯堪的地质区，其中包括芬兰。）

当这种分裂发生时，地球可能已经完全被水覆盖。哥本哈根大学的地质学家托德 威特在声明中说：“地球可能是一颗有水的星球，就像电影《水世界》中那样，但大气层中没有氧气，也没有裸露的地壳。但是，因为那是很久以前的事了，我们不能真正确定它到底是什么样子的。”