地壳经历了巨大的动荡和变化。

西澳大利亚的地质地图，显示了斯科特沿海平原的位置。 来自这片平原的矿物可以追溯到 40 亿年前，揭示了该地区下方存在古代地壳。 （图片来源：Droellner 等人。Terra Nova，2022 https://doi.org/10.1111/ter.12610）

新的研究发现，一块有 40 亿年历史的地壳与爱尔兰一样大，潜伏在西澳大利亚州的下方。

这块地壳是地球上最古老的地壳之一，尽管不是最古老的。 这一荣誉归功于哈德逊湾东岸的加拿大地盾岩石，这些岩石的历史可追溯至 43 亿年。 （地球有 45.4 亿年的历史。）由于地壳不断地被板块构造搅动并推回地幔，因此地球的大部分岩石表面都是在过去的几十亿年中形成的。

然而，已发现的最古老的地壳，如西澳大利亚新发现的地壳，往往可以追溯到大约 40 亿年前。 研究合著者、澳大利亚科廷大学博士生马克西米利安·德罗尔纳 (Maximilian Droellner) 在一份声明中说，这表明地球历史的那个时代发生了一些特别的事情。

“当将我们的发现与现有数据进行比较时，似乎世界上许多地区都经历了类似的早期地壳形成和保存时间，”Droellner 说。 “这表明大约 40 亿年前地球的演化发生了重大变化，因为陨石轰击减弱，地壳稳定，地球上的生命开始建立。”

隐藏的古代地壳位于地球上最古老的矿物之前被发现的地方。在澳大利亚的杰克山，研究人员发现了可追溯到 44 亿年前的称为锆石的微小矿物。即使曾经支撑它们的岩石已经被侵蚀掉，这些矿物仍然幸存下来。杰克山周围的岩石，被称为 Narryer Terrane，也不是新手：有些可以追溯到 37 亿年前。

该地区附近沉积物的地球化学暗示表明，地表较新的岩石和沉积物之下可能还有更古老的地壳。因此，Droellner 和他的同事决定测试珀斯南部斯科特海岸平原沉积物中的锆石。这片平原上的沉积物侵蚀了澳大利亚大陆更深的岩石。

为此，研究人员用强大的激光蒸发了锆石，然后分析了激光释放的两对放射性元素的组成，铀和铅以及镥和铪。被困在这些锆石中的这些元素的版本经过数十亿年的衰变。每个版本或同位素的相对数量告诉研究人员这些元素已经衰变了多长时间，从而为锆石的年龄提供了一个“时钟”。

这一测年表明，含有这些矿物的岩石形成于 38 亿至 40 亿年前。

为了了解这些矿物的来源，研究人员求助于地球轨道卫星收集的数据。由于地壳的厚度不同，因此地球表面的重力略有不同。通过测量这些重力变化，科学家们可以计算出不同位置的地壳有多厚。该重力数据揭示了西澳大利亚西南部的一块厚厚的地壳，可能是埋藏的古代地壳的所在地。

研究人员在 6 月 17 日在线发表在 Terra Nova 杂志上的论文中写道，旧地壳的面积至少为 38,610 平方英里（100,000 平方公里）。 Droellner 说，它被埋在地表以下“数十公里”处。 研究人员发现，古代地壳的边界与金矿和铁矿床有关，这暗示了这种非常古老的地壳在控制该地区岩石和矿物形成方面的重要性。

研究人员写道，了解 40 亿年前地壳的形成可以帮助研究人员了解大陆最初是如何形成的。 这一时期为今天的地球奠定了基础，但在地球表面的不断剧变中，很少有关于最早地球的迹象。

“这块地壳在澳大利亚、印度和南极洲之间的多次造山活动中幸存下来，”德罗尔纳说。