Самые старые датированные породы - Oldest dated rocks

Образец гнейс с места древнейших датированных пород Земли ( Река Акаста область Канады). Возраст этого образца - 4,03 миллиарда лет.

В самые старые датированные породы сформированный на земной шар, как совокупность из минералы которые впоследствии не были разбиты эрозия или растаяли, больше 4 миллиард лет, сформированных в Hadean Eon из Геологическая история Земли. Метеориты, образовавшиеся в других солнечных системах, могут предшествовать Земле. Частицы из Метеорит Мерчисон были датированы в январе 2020 года возрастом 7 миллиардов лет.[1]

Hadean горные породы обнажаются на поверхности Земли в очень немногих местах, например, в геологические щиты из Канада, Австралия и Африка. Возраст этих фельзический возраст горных пород обычно составляет от 2,5 до 3,8 миллиарда лет. Приблизительный возраст имеет погрешность в миллионы лет. В 1999 году самая старая известная порода на Земле была датирована 4,031 ± 0,003 миллиарда лет и является частью Акаста Гнейс из Подчиненный кратон на северо-западе Канады.[2] Исследователи из Университет Макгилла нашел камень с очень старым модельный возраст для извлечения из мантия (От 3,8 до 4,28 миллиарда лет назад) в Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук на побережье Гудзонов залив, в северной Квебек;[3] истинный возраст этих образцов все еще обсуждается, и на самом деле им может быть около 3,8 миллиарда лет.[4] Более древние, чем эти породы, - кристаллы минерала. циркон, которые могут пережить дезагрегацию их материнской породы и быть найдены и датированы в более молодых горных образованиях.

В январе 2019 г. Ученые НАСА сообщил об открытии старейшей известной земной породы - на Луна. Аполлон 14 астронавты вернули с Луны несколько камней, а позже ученые определили, что это фрагмент камня, получившего название Большая Берта, который был выбран космонавтом Алан Шепард, содержал «кусочек Земли, созданный примерно 4 миллиарда лет назад». Фрагмент породы содержал кварц, полевой шпат, и циркон - все они обычны на Земле, но крайне редко встречаются на Луне.[5] В январе 2020 года астрономы сообщили, что самый старый из обнаруженных на Земле материалов - это Метеорит Мерчисон частицы, возраст которых был определен как 7 миллиардов лет, что на миллиарды лет старше 4,54 миллиарда лет возраста самой Земли.[6][7]

Самые старые породы по категориям

Самый старый земной материал

Самый древний материал земного происхождения, который был датированный это циркон минерал 4,404 ± 0,008 Ga заключен в превращенный песчаник конгломерат в Джек Хиллз из Нарриер Гнейс Террейн из Западная Австралия.[8] Циркон 4,404 ± 0,008 млрд лет является небольшим выбросом, самый старый из цирконов с постоянной датировкой находится ближе к 4,35 млрд лет.[9] Этот циркон является частью популяции цирконов в метаморфизованном конгломерате, который, как полагают, отложился около 3,060 млрд лет назад, что является возрастом самого молодого обломочного циркона в породе. Последние события в атомно-зондовая томография привели к дальнейшему ограничению возраста самого старого континентального циркона, самый последний возраст которого составляет 4.374 ± 0.006 млрд лет.[10]

В январе 2019 г. Ученые НАСА сообщил об открытии старейшей известной земной породы - на Луна. Аполлон 14 астронавты вернули с Луны несколько камней, а позже ученые определили, что фрагмент одной из скал, получивших название Большая Берта содержал «кусочек Земли примерно 4 миллиарда лет назад». Фрагмент породы содержал кварц, полевой шпат, и циркон, все обычные на Земле, но очень редко на Луне.[5]

Самое древнее горное образование на Земле

Согласно последним исследованиям, самая старая горная порода является частью Зеленокаменный пояс Исуа, Нарриер Гнейс Террейн, Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук, Комплекс Napier, или Акаста Гнейс (на Slave Craton ). Сложность присвоения титула одному конкретному блоку гнейса состоит в том, что гнейсы все чрезвычайно деформированы, и самая старая порода может быть представлена ​​только одной полосой минералов в милонит, представляющий собой слой осадка или старый дамба. Это может быть трудно найти или нанести на карту; следовательно, самые старые даты, которые еще не определены, в такой же степени обусловлены удачей при отборе проб, как и пониманием самих горных пород.

Таким образом, преждевременно утверждать, что какие-либо из этих горных пород, или, действительно, из других образований гнейсов Гаде, являются самыми древними образованиями или скалами на Земле; несомненно, новый анализ продолжит изменять наши представления о структуре и природе этих древних континентальных фрагментов.

Тем не менее, самый старый кратоны на Земле включают Кратон Каапвааль, Западный Гнейсовский террейн Йилгарн Кратон (~2.9 – >3.2 Ga ), Пилбара Кратон (~ 3,4 млрд лет) и части Канадского щита (~ 2,4 -> 3,6 млрд лет). Части малоизученных Дхарвар Кратон в Индии превышают 3,0 млрд лет. Самые старые датированные породы Балтийский щит 3,5 млрд лет.[11]

Другие древние образования включают комплекс Саглек гнейсов, возраст которых составляет 3,8–3,9 млрд лет; район Аньшань, датируемый 3,8 млрд лет; то Комплекс Ицак (Исуа) Гнейсов, датированные 3,7–3,8 млрд лет; и древний гнейсовый комплекс, датируемый 3,6 млрд лет.

Самый старый камень на Земле

Фрагмент Акаста Гнейс

В Акаста Гнейс в Канадском щите в Северо-западные территории, Канада состоит из Архей огненный и гнейсовидный ядра древних горных цепей, которые были обнажены в ледниковый пенеплен. Анализ цирконов из кислого ортогнейса с предполагаемым гранитным протолитом показал возраст 4,031 ± 0,003 млрд лет.[2]

25 сентября 2008 г. исследователи из г. Университет Макгилла, Институт науки Карнеги и UQAM объявил, что скала, Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук, обнаженная на восточном берегу Гудзонов залив на севере Квебек имел Sm – Nd модельный возраст извлечения из мантии 4,28 млрд лет.[12][13][14][15] Однако утверждается, что фактический возраст образования этой породы, в отличие от времени извлечения ее магмы из мантии, вероятно, ближе к 3,8 миллиардам лет, согласно Саймону Уайльду из Института геолого-геофизических исследований в Австралии.[4]

2008 микрозондовые исследования

Цирконы из Западной Австралии. Джек Хиллз вернул возраст 4,404 миллиарда лет, который интерпретируется как возраст кристаллизации. У этих цирконов есть еще одна интересная особенность; их изотопный состав кислорода был интерпретирован как указание на то, что более 4,4 миллиарда лет назад на поверхности Земли уже была вода. Важность и точность этих интерпретаций в настоящее время является предметом научных дискуссий. Возможно, изотопы кислорода и другие особенности состава ( редкоземельные элементы ) запись более свежая гидротермальные изменения цирконов, а не состава магмы во время их первоначальной кристаллизации.[нужна цитата ] В статье, опубликованной в журнале Письма по науке о Земле и планетах, группа ученых предполагает, что каменистые континенты и жидкая вода существовали по крайней мере 4,3 миллиарда лет назад и подвергались сильному выветриванию из-за резкого климата. Используя ионный микрозонд Чтобы проанализировать изотопные отношения элемента лития в цирконах из Джек-Хиллз в Западной Австралии и сравнить эти химические отпечатки с составами лития в цирконах из континентальной коры и примитивных горных пород, похожих на мантию Земли, они обнаружили доказательства того, что молодая планета уже имела зарождение континентов, относительно низкие температуры и жидкая вода ко времени образования австралийских цирконов.[16]

Неземные породы

Метеориты могут быть еще старше; в январе 2020 года астрономы сообщили, что самый старый из обнаруженных на Земле материалов Метеорит Мерчисон частицы, возраст которых был определен как 7 миллиардов лет, что на 2,5 миллиарда лет старше самого Солнца (которое образовалось около 4,56 миллиарда лет назад). [6][7]

Один из старейших Марсианские метеориты найдено на Земле, ALH84001, обнаруженный в Аллан Хиллз из Антарктида, как сообщается, кристаллизовался из расплавленной породы 4,091 миллиарда лет назад.[17]

В Genesis Rock (Лунный образец 15415), полученный с Луна космонавтами во время Аполлон 15 Миссия датируется 4,08 миллиардами лет.[18] В течение Аполлон-16 были возвращены более старые породы, включая лунный образец 67215, возраст которого составляет 4,46 миллиарда лет.[19]

NWA 11119 датируется 4.5648 ± 0.0003 миллиарда лет назад.[20]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Лион, Сюзанна (13 января 2020 г.). «Звездная пыль, найденная внутри метеорита Мерчисон в Виктории, является самым старым известным твердым материалом на Земле». Получено 23 января 2020.
  2. ^ а б Bowring, Samuel A .; Уильямс, Ян С. (1999). «Прискоанские (4.00–4.03 млрд. Лет) ортогнейсы северо-запада Канады». Вклад в минералогию и петрологию. 134 (1): 3. Bibcode:1999CoMP..134 .... 3B. Дои:10.1007 / s004100050465. S2CID  128376754.
  3. ^ Томпсон, Андреа (2008). «Самые старые камни на Земле найдены в северной Канаде». Живая наука. http://www.livescience.com/environment/080925-oldest-rocks.html
  4. ^ а б Открытие старейших горных пород мира поставлено под сомнение
  5. ^ а б Ассоциация университетов космических исследований (USRA) (24 января 2019 г.). "Самый старый камень Земли, найденный на Луне". НАСА. Получено 25 января 2019.
  6. ^ а б Вайсбергер, Минди (13 января 2020 г.). «Звездная пыль возрастом 7 миллиардов лет - самый старый материал, найденный на Земле. Некоторые из этих древних зерен на миллиарды лет старше нашего Солнца». Живая наука. Получено 13 января 2020.
  7. ^ а б Heck, Philipp R .; и другие. (13 января 2020 г.). «Время жизни межзвездной пыли в результате воздействия космических лучей на досолнечный карбид кремния». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 117 (4): 1884–1889. Дои:10.1073 / pnas.1904573117. ЧВК  6995017. PMID  31932423.
  8. ^ Саймон А. Уайлд и др .: Обломочные цирконы свидетельствуют о существовании континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад, Природа Геонауки, 2001
  9. ^ Уайльд, С. А., Дж. В. Вэлли, В. Х. Пек и К. М. Грэм (2001) Обломочные цирконы свидетельствуют о существовании континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад. Nature, v. 409, pp. 175–78. http://www.geology.wisc.edu/%7Evalley/zircons/Wilde2001Nature.pdf
  10. ^ Джон В. Вэлли и др .:Гадейский возраст циркона после магмы и океана подтвержден атомно-зондовой томографией. Природа Геонауки, 2014 http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2075.html
  11. ^ Мутанен и Хухма (2003): Сиуруатрондьемитовый гнейс 3,5 млрд лет в архейском гранулитовом поясе Пудасярви, северная Финляндия В архиве 2018-06-02 в Wayback Machine Бюллетень геологического общества Финляндии, Vol. 75 (1–2) с. 51–68
  12. ^ О'Нил, Дж; Карлсон, Ру; Фрэнсис, D; Стивенсон, РК (сентябрь 2008 г.). «Неодим-142, свидетельствующий о гадейской основной коре». Наука. 321 (5897): 1828–31. Bibcode:2008Научный ... 321.1828O. Дои:10.1126 / science.1161925. PMID  18818357. S2CID  206514655.
  13. ^ Пресс-релиз Университета Макгилла
  14. ^ Найдены самые старые скалы на Земле
  15. ^ http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/321/5897/1828.pdf
  16. ^ Newswise: Древние минералы показывают, что на континентах климат ранней Земли был жестким. Проверено 15 июня, 2008.
  17. ^ Lapen, T. J .; и другие. (2010). «Более молодой возраст для ALH84001 и его геохимическая связь с источниками шерготтита на Марсе». Наука. 328 (5976): 347–351. Bibcode:2010Sci ... 328..347L. Дои:10.1126 / science.1185395. PMID  20395507. S2CID  17601709.
  18. ^ Мейер, К. (2011). "Сборник лунных образцов - 15415 ферроанортозит" (PDF). НАСА. Получено 24 июля, 2017.
  19. ^ Норман, М. Д., Борг, Л. Е., Найквист, Л. Е., и Богард, Д. Д. (2003) Хронология, геохимия и петрология ферроано-норитового анортозитового обломка из Descartes breccia 67215: ключ к разгадке возраста, происхождения, структуры и истории воздействия лунной коры, Метеоритика и планетология, том 38, стр. 645–61. Резюме
  20. ^ Шринивасан, Пурна; Данлэп, Дэниел Р.; Эйджи, Карл Б; Вадхва, Минакши; Колефф, Дэниел; Зиглер, Карен; Зейглер, Райан; Маккаббин, Фрэнсис М. (2 августа 2018 г.). «Богатый кремнеземом вулканизм в ранней солнечной системе датирован 4.565 млрд лет». Nature Communications. 9 (1): 3036. Bibcode:2018НатКо ... 9.3036S. Дои:10.1038 / s41467-018-05501-0. ЧВК  6072707. PMID  30072693. открытый доступ

Библиография

  • Цирконы навсегда
  • "Джек-Хиллз Западной Австралии". Земная обсерватория НАСА отдел новостей. Получено 2006-04-28.
  • Боуринг, С.А., Уильямс, И.С., 1999. Присканские (4.00–4.03 млрд лет) ортогнейсы из северо-западной Канады. Вклад в минералогию и петрологию, т. 134, 3–16.
  • Стерн, Р.А., Бликер, В., 1998. Возраст самых старых горных пород в мире, уточненный с использованием канадской SHRIMP. комплекс гнейсов Акаста, Северо-Западные территории, Канада. Geoscience Canada, v. 25, pp. 27–31.
  • Ю. А., Ли С-Д и Холлидей, А..Систематика лютеций-гафния и урана-свинца одиночных зерен циркона раннего и среднего архея, Девятая ежегодная конференция Гольдшмидта. 2

внешняя ссылка