地幔热可能在30亿年前推动了地壳

熊明青

为了了解更多关于地壳历史的信息，研究人员研究了中国西南扬子地块花岗岩中嵌入的锆石颗粒（在显微镜下可见）。来源：王

（）据美国地球物理联合会（丽贝卡·欧文）：在几十亿年前，人们对地球大陆地壳的性质和演化知之甚少，因为克拉通或超过20-30亿年的稳定岩石圈相对罕见。

但克拉通是锆石微小颗粒的家园，锆石含有铀、铪、氧或铅等多种同位素系统，提供了一种观察数十亿年过去的方式。

在岩石风化后的沉积物中发现的碎屑锆石，比熔融岩石或岩浆形成的火成锆石更能保存地球历史的连续记录。但是，由于碎屑锆石缺乏关于其来源岩石的岩石成因信息，它们可能表明古代岩石的年龄很小，铪同位素也不正确。

陆桂梅及其同事在《地球物理研究快报》上发表的新研究中，重点研究了完整的火成锆石。

先前的研究表明，在大约30亿年前从古太古代到中太古代的过渡过程中，碎屑锆石和火成锆石中的铪同位素比例都有所增加。这种增加被认为是地壳年轻化的结果，即较新的岩浆注入较老的地壳岩石。人们普遍认为，这种增加也标志着从不动的地壳和地幔向更具波动性的板块运动时期的转变。

这项新研究考察了中国西南扬子地块（一个年代超过30亿年的克拉通）花岗岩的火成锆石和其他地球化学性质，对这一理论提出了挑战。研究人员认为，这个时代全球范围内发生的地壳复兴是地幔温度升高的结果，而不是广泛的构造活动。

从分析火成锆石同位素中收集到的数据表明，较年轻的岩浆流入现有的大陆地壳，导致地幔岩石融化，热岩浆在壳幔边界聚集。这些部分熔融的岩浆中，有一部分会冷却成类似于西南扬子地块的花岗岩类。

这一过程可能在大陆地壳生长中发挥了重要作用，并为我们今天所知的地球构造形态的起源提供了新的可能解释。