在加拿大東(dong) 北部哈德遜灣沿岸，可能存在著世界上最古老的岩石。最新研究表明，這些岩石至少已有41.6億(yi) 年曆史——比此前記錄的最古老岩石還要早1.6億(yi) 年，也是目前已知唯一從(cong) 地球冥古宙年代留存至今的地殼碎片。

藝術家描繪的冥古宙時期的地球，當時形成的原始地殼絕大部分已沉入地幔永不複現。圖片來源：SwRI/Simone Marchi

 2008年，研究人員曾報告這些岩石形成於(yu) 43億(yi) 年前，但該結論遭到其他科學家質疑。近日發表於(yu) 《科學》的研究似乎證實，這片被稱為(wei) 努夫亞(ya) 吉圖克綠岩帶的岩石確實創下了年齡紀錄。

 研究人員表示，該岩層為(wei) 了解早期地球提供了獨特窗口——當時地球剛從(cong) 45億(yi) 年前熾熱的誕生狀態中冷卻下來。“這不是‘我的岩石比你的更古老’的競賽。而是理解那個(ge) 時期地球演化的珍貴機會(hui) 。”研究團隊負責人、加拿大渥太華大學地質學家Jonathan O'Neil表示。

 “最古老岩石”的稱號曾帶來負麵影響。過去幾年間，多個(ge) 團隊在努夫亞(ya) 吉圖克岩帶鑿取了大量樣本，導致地表傷(shang) 痕累累。去年，當地因紐特人社區關(guan) 閉了通往岩石的通道，以防止進一步破壞。

 全球僅(jin) 有少數地質樣本可追溯到38億(yi) 年前或更早。其中公認最古老的岩石位於(yu) 加拿大西北地區的阿卡斯塔片麻岩。40億(yi) 年前，它們(men) 標誌著地球上第一個(ge) 地質時代——冥古宙和第二個(ge) 地質時代——太古宙的分界線。地質學家還發現了可以追溯到冥古宙的微小礦物晶體(ti) ，比如在西澳大利亞(ya) 發現的44億(yi) 年前的鋯石晶體(ti) ，這些晶體(ti) 已經嵌入到較新的岩石中。而冥古宙時期的地殼塊體(ti) 至今未有確鑿發現，努夫亞(ya) 吉圖克綠岩帶可能是唯一例外。該岩帶主要由火山玄武岩組成，曆經地球動蕩曆史的多次改造。

 在2008年的研究中，O'Neil團隊通過分析釤-146同位素衰變成釹-142留下的化學印記，計算出努夫亞(ya) 吉圖克岩石已有43億(yi) 年曆史。釤-146是短壽命同位素，在地球最初5億(yi) 年內(nei) 就已耗盡，約40億(yi) 年前完全消失。其他科學家對此提出質疑，認為(wei) 可能是冥古宙地殼混入年輕地殼導致數據汙染。

 最新研究中，O'Neil團隊分析了侵入主岩體(ti) 的熔岩岩脈——如同切入蛋糕的刀。通過測定這些侵入岩的年代，團隊確定了“蛋糕”本體(ti) 的最小年齡。他們(men) 使用了兩(liang) 組放射性時鍾——釤-146衰變成釹-142，以及釤-147衰變成釹-143。兩(liang) 組數據均顯示侵入岩形成於(yu) 約41.6億(yi) 年前。

 法國裏昂大學的地球化學家Bernard Bourdon指出，兩(liang) 組時鍾得出的年齡一致——此前研究未能實現這點，這增強了岩石屬於(yu) 冥古宙的證據力。不過他仍持謹慎態度，建議通過其他放射性同位素衰變獲取更多證據。“我當然希望這些岩石確屬冥古宙，但仍需保持審慎。”

 美國卡內(nei) 基科學研究所的地球化學家Richard Carlson評價(jia) ，該論文“提供了有望推動討論的新數據集”。他認為(wei) 現有證據更支持這些岩石的冥古宙屬性。