地球大约形成于45亿年前,是宇宙年龄的三分之一,是由太阳星云中物质的积累形成的。据认为,形成过程主要是行星碰撞和融化事件。该理论继续认为,在形成月球的碰撞和事件之后,形成了一个深入地球的岩浆海洋。


模拟表明,岩浆海洋冷却和再结晶可以解释当时普遍存在的初始条件。它们还可以解释地幔的内部结构。但这些理论很难通过地质观测进行验证。在杂志上发表的一篇论文中科学进展来自剑桥大学和渥太华卡尔顿大学的研究人员报告了一项研究,该研究可能发现了岩浆海洋的罕见证据,色谱法就是为了提供分析。


岩浆海洋中的岩石

理论表明,地球和月球形成过程中的大规模撞击会产生巨大的能量和热量。这足以融化相当大的一块地球,当然是几百公里深的地幔。但要找到有关地球这部分历史的信息是很困难的。它发生在这么长的一段时间之前,以至于构造过程已经折叠、俯冲并回收了物质。因此,任何超过40亿年历史的岩石都可能已经从地表消失。


剑桥和渥太华的研究人员在格陵兰岛36亿年前的岩石中发现了岩浆海洋的化学残留物。研究结果发表在一篇论文中-铁同位素追踪原始岩浆海洋堆积物在地球上地幔中融化。正是岩浆海洋的逐渐冷却和结晶,帮助形成了地球内部的化学结构


玄武岩色谱分析

研究人员收集了格陵兰西南部玄武岩地层的样品,并使用色谱和质谱分析了岩石的化学成分,尤其是铁的同位素。本文讨论了质谱的威力,将离子迁移光谱法-质谱法的威力传递到分析点 .


该团队发现了异常高水平的重铁同位素,这些同位素与较古老的玄武岩有关,在一定程度上支持了流行的岩浆海洋理论。据说,这些来自格陵兰岛的玄武岩是地球上最古老的裸露岩石。铁同位素使研究小组确信,这些岩石最初来自冷却的岩浆海洋。在剑桥大学的新闻稿中,主要作者、剑桥大学地球科学系的海伦·威廉姆斯博士说 “在地球历史的前10亿年中,很少有机会对这些事件进行地质约束。令人惊讶的是,我们甚至可以将这些岩石握在手中——更不用说获取地球早期历史的如此多细节了 .