地球上最古老岩石再创纪录

地球诞生至今已有45.5亿年历史，但最古老的岩石究竟有多大岁数？关于这个问题，不同时期的人们给出了不同的答案。2025年6月26日，美国《科学》杂志刊载的一项最新研究成果指出，地球已知最古老岩石的年龄为41.6亿岁。这个结论是如何得出的？科学家孜孜不倦地寻找最古老的岩石，究竟是为了什么呢？

哈得孙湾的新发现

哈得孙湾是位于加拿大东北部的一个巨大海湾，深入北美大陆内部，通过哈得孙海峡与大西洋相连。从上空俯瞰，哈得孙湾的轮廓大致呈椭圆形，海岸线十分曲折，但这里的大部分水域都很浅，平均深度约100米。在哈得孙湾东岸魁北克省因纽特人聚居区伊努朱瓦克附近，有一片著名的努武亚吉图克绿岩带，这是形成于早前寒武纪的一种特有的岩石组合类型，主要由镁铁质火山岩和轻微变质的火山岩及沉积岩组成，因为经历了中低级的变质作用而产生了大量角闪石、绿帘石、绿泥石等绿色矿物，故称绿岩。

加拿大的研究团队对侵入绿岩带的岩石样本进行分析，他们使用了两种钐-钕同位素测年法，分别为钐-146衰变成钕-142、钐-147衰变成钕-143，结果发现两种独立测年体系得出一致结论：侵入岩的年龄为41.6亿年前。这一方法避免了早期研究中因样本可能混入年轻地壳导致的误差，显著提升了结果的可靠性。因此，这项研究成果刷新了地球最古老岩石纪录，而且比此前纪录保持者——加拿大西北部的阿卡斯塔片麻岩（40亿年）还要早1.6亿年。

由于这些岩石形成于地球诞生的冥古宙时期（约45.5亿-40.3亿年前），这也就意味着，它们是目前已知仅有的从地球冥古宙时代留存至今的地壳碎片，堪称“封存地球童年的时间胶囊”。

谁才是真正的“元老”？

众所周知，地球上的岩石可以简单分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类，三者之间相互转化，永不停息，演绎着大自然的奇妙轮回。然而，正如人们常常争论的“先有鸡还是先有蛋”的哲学问题，我们也感到十分好奇：究竟哪一种岩石才是地球上最古老的呢？

lewis Gniess，地球上最古老的岩石之一，位于英国苏格兰阿辛特的阿克梅尔维奇海滩。视觉中国|图

显然，地球初成之时，水尚未出现，与水息息相关的沉积岩自然无法成为最古老的见证者。变质岩，乃是其他岩石变质而成，其形成必然依赖于先前存在的岩石，因此也不是最原始的记录者。于是，我们似乎可以得出结论：地球上最古老的岩石应当是岩浆冷却后形成的火成岩。但令人感到奇怪的是，迄今为止科学家在地球上发现的最古老的岩石，竟然都是变质岩，最具代表性的是片麻岩。

片麻岩主要是高级区域变质作用的产物，也有少部分形成于高温热接触变质作用。例如，黏土质岩石在不同变质条件下，可以演变出多种不同的变质岩形态。在低级变质阶段，它会形成板岩或千枚岩；到了中级变质阶段，则转化为片岩；而到了高级变质阶段，则最终形成了片麻岩。在加拿大耶洛奈夫以北300千米的一座小岛上，地质学家发现的阿卡斯塔片麻岩已有40亿年的历史。在遥远的南极洲，出露在东南极恩德比地地区的一套深变质岩系，由各种片岩、片麻岩及绿片岩组成，被称为内皮尔杂岩。其中，在松斯山出露的英云闪长片麻岩的年龄约为39.3亿年，是南极洲最古老的岩石，也是全球最古老的岩石之一。此外，地质学家在西格陵兰的阿米特索克，也发现了距今约38亿年的片麻岩；南非的巴伯顿绿岩带包含有38 亿年前的混合片麻岩杂岩体和34 亿-31亿年前因火山沉积而成的绿片岩层；而在我国河南省的王屋山-黛眉山世界地质公园内，分布着大片约30亿岁的片麻岩，被人们赞誉为“王黛寿星”。

值得一提的是，相对于岩石而言，某些矿物显得更古老。2001年，地质学家在澳大利亚西部杰克山的岩石中发现了一块体积极小的锆石，它的直径仅仅相当于人的头发丝直径的两倍，科学家通过放射测年法对它进行鉴定后发现，这块微小的锆石形成于距今约43亿年前，被称为“地球上最古老的物质”。然而，由于锆石所属岩石因风化侵蚀未完整保存，故通常不被视为“最古老岩石”的代表。

破解地球早期奥秘的钥匙

为什么最古老的岩石会出现在加拿大？

一方面，是由于加拿大地盾是全世界最大的地盾，也是全球最大的前寒武纪克拉通之一，约占加拿大总面积的一半。而克拉通是地球早期大陆的核心，具有极高的构造稳定性，长期处于板块运动的边缘，避免了剧烈的造山运动或岩浆侵入对古老岩石的破坏。这种稳定性使得加拿大成为保存冥古宙至太古宙地质记录的理想场所。另一方面，得益于绿岩带的低级变质特征，绿岩带中的岩石经历轻度变质作用，保留了较多原始沉积和火山特征，努武亚吉图克绿岩带和阿卡斯塔片麻岩等古老岩石因此得以保存。

加拿大努武亚吉图克绿岩带的新发现，就像是一封来自41.6亿年前的“密信”，诉说着地球从炽热岩浆海到生命摇篮的传奇历程。未来，我们仍可能刷新最古老岩石的纪录。但这绝非单纯追逐年龄纪录的学术竞赛，当科学家破解了这些古老岩石的密码时，不仅可以借助它们重塑早期地球环境，还可能揭示生命起源的秘密。他们触摸到的不仅是地球的童年，更是人类在宇宙中寻找自身起源的永恒追问。正如努武亚吉图克绿岩带最古老岩石研究团队负责人、加拿大渥太华大学地质学家Jonathan Oneil所说：“这不是‘我的岩石比你的石头更古老’的问题，而是一个了解那个时期地球发生了什么的珍贵机会。”

南方周末特约撰稿 马志飞

责编 朱力远