長(zhǎng)期以來(lái)，地球科學(xué)家一直知道，地球的某些部分是在地球的深處形成的，但是到目前為止，專(zhuān)家們還沒(méi)有想到陸地上升到全球海洋之上的速度以及陸地群形成的確切形狀。

但是現(xiàn)在，由賓夕法尼亞州立大學(xué)地球科學(xué)助理教授Jesse Reimink領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)來(lái)自大約7700種不同巖石樣品的數(shù)據(jù)庫(kù)中的大約600,000種礦物分析進(jìn)行分析，認(rèn)為他們離答案越來(lái)越近了。

研究人員說(shuō)，大約30億年前，地球的土地質(zhì)量開(kāi)始緩慢上升到海平面以上。根據(jù)最近發(fā)表在《地球與行星科學(xué)快報(bào)》上的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將它們的解釋與先前的工作(包括賓夕法尼亞州其他研究人員的工作)結(jié)合在一起時(shí)，這表明大洲花了大約5億年時(shí)間才能達(dá)到現(xiàn)代高度。

為了得出這個(gè)結(jié)論，科學(xué)家對(duì)鋯石礦物的結(jié)晶年齡進(jìn)行了獨(dú)特的統(tǒng)計(jì)分析，該鋯石可靠地過(guò)時(shí)，并且經(jīng)常在沉積巖中發(fā)現(xiàn)。盡管這些研究人員沒(méi)有對(duì)這些樣品進(jìn)行測(cè)年，但所有樣品都使用了鈾鉛衰變系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)年。該方法測(cè)量樣品中的鉛含量，并根據(jù)公認(rèn)的鈾衰變速率和晶體年齡進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)鋯形成時(shí)，沒(méi)有鉛摻入其結(jié)構(gòu)中，因此任何鉛均來(lái)自鈾的衰變。

在沉積巖樣品中發(fā)現(xiàn)的礦物最初是在較舊的巖漿中形成的，但經(jīng)過(guò)侵蝕和運(yùn)輸，卻在河流中游走，最終沉積在海洋中，在這里變成了海床表面以下的沉積巖。從各個(gè)巖石樣品中提取的鋯石的年齡可以用來(lái)判斷它們被侵蝕的大陸類(lèi)型。

例如，來(lái)自北美東部巖石的鋯石的年齡不同于日本等陸地的年齡，日本是由最近的火山活動(dòng)形成的。

“如果你看密西西比河，它正在侵蝕整個(gè)北美的巖石和鋯石。它收集的礦物顆粒的年齡范圍從一百萬(wàn)年到幾十億年不等，” Reimink說(shuō)。 。“我們的分析表明，一旦沉積物開(kāi)始在地球上形成，它們便是由年齡范圍相似的沉積盆地形成的。”

沉積物是由較老巖石的風(fēng)化形成的，并在諸如鋯石的時(shí)間艙中帶有過(guò)去大陸的特征。這項(xiàng)研究并未揭示原始大陸的整體規(guī)模，但確實(shí)推測(cè)現(xiàn)代規(guī)模的流域早在27億年前就已形成。

“我們的研究與保存下來(lái)的巖石記錄非常吻合，” Reimink說(shuō)。

由于一些原因，這一發(fā)現(xiàn)很關(guān)鍵。首先，了解各大洲何時(shí)以及如何形成，推動(dòng)了對(duì)陸地，水和大氣中碳循環(huán)的研究。其次，它為我們提供了有關(guān)地球早期起源的線索。隨著我們發(fā)現(xiàn)更多有關(guān)生命和其他行星形成的信息，這可能被證明是有用的。地球是維持生命的行星，部分原因是由于大陸殼如何影響我們的大氣和海洋組成。了解這些過(guò)程的發(fā)生方式和時(shí)間可以為創(chuàng)造生命提供線索。

雷明克說(shuō)：“只要我們能夠確定導(dǎo)致我們生存的過(guò)程，它就會(huì)涉及到諸如這樣的真正深刻的問(wèn)題：我們是否獨(dú)特?地球在宇宙中是否獨(dú)特?還有其他地球嗎?” “這些發(fā)現(xiàn)幫助我們找到了關(guān)于地球所需答案的道路，使我們能夠?qū)⒌厍蚺c其他星球進(jìn)行比較。”