合肥3月24日電 (記者 吳蘭)記者從中國科學技術大學獲悉，該校地球和空間科學學院黃方教授課題組和美國加州大學Santa Barbara分校Roberta L. Rudnick教授合作，揭示地球大陸地殼成分的演化歷史。
據悉，科研人員通過冰磧岩和火成岩的釩同位素研究，確定長英質成分主導的陸殼形成於距今30億年之後。
相關研究成果近日在線發表於美國《國家科學院院刊》。
自從45.6億年前地球形成以來，地球經歷了漫長的演化和分異。現今的地球是太陽系中唯一一個擁有長英質大陸地殼的類地行星。大陸地殼最初的成分是來自地幔的鎂鐵質岩漿，而板塊運動使得大陸地殼進一步演化，並形成大面積的長英質陸殼。大陸地殼的化學成分變化與地球演化、板塊運動和行星宜居性有著重要的意義。
幾十年來，研究者們根據不同的方法得出兩種相反的認識。其一是太古宙早期以來大陸地殼就已經是長英質成分主導；另一種認識是太古宙中晚期之前大陸地殼成分仍然是鎂鐵質成分主導，從鎂鐵質向長英質成分的轉變發生在太古宙中晚期-元古宙早期。產生爭議的主要原因在於採用的地球化學指標具有多解性，V同位素則提供了一個可靠的方法。
科研人員首先通過分析俯衝帶鈣鹼性火成岩的釩同位素組成，併進一步測量了冰磧岩釩同位素組成。
冰磧岩常被用來研究大陸地殼組成，但是冰磧岩受到膠結物質以及風化改造的影響，其主量元素不能直接用來指示大陸地殼成分。作為國際上少數實現高精度釩同位素測量的團隊之一，黃方團隊前期的研究表明，釩同位素組成不易受到風化、蝕變改造的影響。
結合相關研究，科研人員重建了古老大陸上地殼成分，發現在中太古代(距今~30億年前)時大陸上地殼依然以鎂鐵質成分為主，而從鎂鐵質到長英質地殼的轉變發生在距今~30億年之後。這個成分轉變可能標志著全球板塊構造的開始，表明全球板塊構造運動的啟動不可能早於30億年前。(完)
