地球冥古宙原生地壳的形成、成分及其对行星演化的关键意义

《Nature》：Formation and composition of Earth’s Hadean protocrust

地球早期原生地壳的化学成分常被忽视。研究人员开展关于地球冥古宙原生地壳形成和成分的研究，发现该条件下形成的原生地壳微量元素特征与现今平均大陆地壳相似，这对后续行星演化研究意义重大，挑战了板块构造相关传统观点。

　　虽然地球与其他类地行星一样，必然曾有早期形成的原生地壳，但这一地壳的化学成分却鲜受关注。原生地壳是由小行星体吸积和熔化形成的广阔岩浆海洋（magma ocean）中提取而来。实验和年代学数据表明，从这个岩浆海洋上升的硅酸盐熔体，是在金属被提取形成地核（Earth’s core）的过程中或之后达到平衡状态而形成的。研究显示，在这些条件下形成的原生地壳，其不相容（相对于硅酸盐矿物而言）微量元素特征，与现今平均大陆地壳（continental crust）的特征极为相似。这一发现对后续行星演化有着重要意义。许多关于板块构造（plate tectonics）何时以及如何开始的地球化学观点，都隐含着一个假设，即俯冲作用是产生大陆微量元素特征的必要条件。但如果这一特征在冥古宙原生地壳中就已存在，这些观点将受到严重质疑。