最老的岩石，42.8億年！ - 地球科學討論

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[Oct 25, 2008]

地球科學：最老的岩石，42.8億年！

編輯 強哥 報導
根據釹（Nd）142同位素的定年結果顯示，位於加拿大北部綠岩帶的基性角閃岩，可能形
成於42.8億年前，相當於地球形成之後2.8億年，這些岩石就被形成了。

過去地球上最「老」的定年結果，大多來自於地表岩石中的鋯石結晶，例如在澳洲西部，
大約距今35.88億年前的變質岩地層中，就曾經找到最早形成於44.04億年前的鋯石顆粒結
晶（Wilde等人，2001）。但由於鋯石顆粒一般較少結晶於基性岩石中，而在地球形成的
最初期，又應是以基性岩石為主。因此在過去的研究中，一直未能找到「最老的岩石」。

在定年的方法上，由於釤(Sm)146-釹142同位素系列的半衰期較短（1.03億年），因此較
適合用來觀察地球形成初期時的結晶分化作用。最近在澳洲西部及格陵蘭地區，就是用釤
146-釹142同位素定年法，找到了36-40億年前所形成的岩石（Bennett等人，2007）。相
近的定年法則還有釤146衰變為釹143同位素系列的定年，半衰期為1.06億年。

利用同樣的方法，研究員O’Neil等人在加拿大北部的綠岩帶，形成於距今約36.6億年前
的石英閃長岩地層中，找到部分富含鎂鐵角閃石的角閃岩及輝綠岩標本，經過釤146-釹
142同位素定年，確認岩石形成的年代距今約42.8億年，相當於地球形成之後2.8億年，成
為目前所找到，地球上最老的岩石。

但利用同樣的標本在進行釤146-釹143同位素定年時，所得到的年代卻只有38億年左右。O
’Neil等人認為，這是一次發生在38億年前左右的變質活動，可能造成釤-釹的比值升高
，這個比值只要升高4.4％，就會影響釤146-釹143同位素定年結果從42.8億年變成38億年
，但卻只會對釤146-釹143同位素定年的結果造成0.25億年的改變。

除此之外，這些岩石標本中低釹142-釹144的比值、低鈣含量、高鉀含量、高銣含量、以
及高輕稀土元素含量，比較球粒隕石以及地函成分的演化，都顯示這些岩石所形成的年代
必然老於42.8億年。因此地球上最老的岩石，又再次更新它年齡的紀錄，達到42.8億年了
。

原始論文： O'Neil, J., R.W. Carlson, D. Francis and R.K. Stevenson, 2008,
Neodymium-142 Evidence for Hadean Mafic Crust, Science, 321, p.1828-1831.

參考資料：
Bennett, V.C., A.D. Brandon and A.P. Nutman, 2007, Coupled 142Nd-143Nd
Isotopic Evidence for Hadean Mantle Dynamics, Science, 318, p.1907-1910.
Wilde, S.A., J.W. Valley, W.H. Peck and C.M. Graham, 2001, Evidence from
detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the
Earth 4.4 Gyr ago, Nature, 409, p.175-178.

參考來源：

Science: Neodymium-142 Evidence for Hadean Mafic Crust
GEOCHEMISTRY: Geologists Find Vestige of Early Earth--Maybe World's Oldest
Rock
相關連結：

Coupled 142Nd-143Nd Isotopic Evidence for Hadean Mantle Dynamics
Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and
oceans on the Earth 4.4 Gyr ago
遠古「鋯石」證明早期地球各大陸氣候嚴苛
鋯石
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