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冥古宙(Hadean),又稱冥古代,是太古宙前的一個時期,可分為隱生代盆地群代酒神代雨海代。開始於地球形成之初,結束於38億年前,但依據不同的文獻可能有不同的定義。冥古宙最初是由普雷斯頓·克羅德英语Preston Cloud於1972年所提出的,原本是用來指比已知最早岩石還要之前的時期。冥古宙的最后一个代对应为月球地质年代中的早雨海世,以月球的东海撞击事件为结束时间(约为38.4亿年前),这也是内太陽系后期重轰击期的结束标志。

地球从46亿年前形成,在整个冥古宙中从一个炽热的岩浆球逐渐冷却固化(计算表明仅需1亿年),並出现原始的海洋大气陆地,但仍然是地质活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流動,在41亿年前到38亿年前地球持续遭到了大量小行星彗星的轰击,根据同时期月球撞击坑推算(月球面對地球的那一面的大部份大型盆地如危海寧靜海晴朗海肥沃海風暴海也都是於此一時期撞击形成的),地球於當時形成了:

  • 22000個或者更多的直徑大於20公里的撞擊坑
  • 約40個直徑約1000公里的撞擊盆地
  • 幾個直徑約5000公里的撞擊盆地

且平均約每100年便造成嚴重的環境破壞。

冥古宙在38亿年前结束后,内太阳系不再有大规模撞击事件,而目前已知的地球最古老的岩石(位于北美克拉通盖层艾加斯塔片麻岩西澳那瑞尔片麻岩层的杰克希尔斯部份)也定年在38亿年前。

事件劃分编辑

後期重轟擊期發生於冥古宙中,且對地球月亮產生影響。因為這個時期的岩石幾乎没有保存到现在的,所以並沒有正式的細分。但月岩从40多亿年前就比较好的保存下来,因此月球地質年代的某些主要划分可参照用于地球的冥古宙划代。

岩石编辑

在20世紀90年代,地質學家從格陵蘭西部、加拿大西北部和西澳大利亞州裡確認到了某些冥古宙末期的岩石。現已知最早岩石的結構依蘇阿綠岩帶英语Isua Greenstone Belt是於格陵蘭發現,有著約38億年歷史的沉積層並混合貫穿岩石的火山岩脈所組成。零散的鋯石結晶沉積在西加拿大西澳傑克山中的沉積物裡,其中最早的約有四十四億年之久的歷史[1]-非常接近地球形成的推測時間。

格陵蘭的沉積層中含有帶狀鐵礦的地層,裡面可能含有有機,這意味著那時很有可能已經出現可行光合作用生命體。对此也有很大的争议,有的研究者认为比较可靠的定年应是36亿年前,但已知最古老的化石(於澳洲發現)是在那時的數億年之後。

大氣層和海洋编辑

在形成地球的物质当中,曾经存在过大量的[2] 在地球的形成时期,其质量比现在的小,水分子也就更容易挣脱重力。[3]据推测,当时气和气在大气层中持续不断地逸散,然而,现时大气中高密度的稀有气体却相对缺乏,这表明,在早期大气层中可能发生过什么剧变。

大碰撞說认为,在地球的年轻时期,它的一部分曾受过撞击而分裂,分裂出去的部分后来形成了月球。然而在这种说法下,撞击应该会令一到两个大区域融化,现时的组成成份却与完全融化的假设并不相符,事实上也很难将巨大的岩石完全融化并混在一起。[4] 不过相当一部分的物质仍被此次撞击所蒸发,在这颗年轻的行星周围形成了一个由岩石蒸汽组成的大气层。岩石蒸汽在两千年间逐渐凝固,留下了高温的易挥发物,之后有可能形成了一个混有氢气和水蒸气的高密度二氧化碳大气层。另外尽管当时表面温度有230℃,但液态的海洋依然能够存在,这得益于CO2大气层带来的高气压。随着冷凝过程继续进行,海水通过溶解作用除去了大气中的大部分CO2,不过其含量水平在新地层和地幔循环出现时产生了激烈的震荡。[5]

鋯石的研究發現,液態水必然已存在四十四億年之久,非常接近地球形成的时刻。[6][7][8] 這需要有大氣層的存在。

參見编辑

參考文獻编辑

  • Valley, John W., William H. Peck, Elizabeth M. King (1999) Zircons Are Forever, The Outcrop for 1999, University of Wisconsin-Madison Wgeology.wisc.eduEvidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago Accessed Jan. 10, 2006
  • Wilde S.A., Valley J.W., Peck W.H. and Graham C.M. (2001) Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago. Nature, v. 409, pp. 175-178.
  • Wyche, S., D. R. Nelson and A. Riganti (2004) 4350–3130 Ma detrital zircons in the Southern Cross Granite–Greenstone Terrane, Western Australia: implications for the early evolution of the Yilgarn Craton, Australian Journal of Earth Sciences Volume 51 Zircon ages from W. Australia - Absract Accessed Jan. 10, 2006