作者：龙奕洁/中国科学院地质与地球物理研究所

世界上最古老的锆石

目前世界上最古老的锆石是地质学家在西澳大利亚杰克·希尔( Jack Hills) 地区的砂岩层中发现的（如下图）。

通过铀—铅同位素测年发现，这些锆石晶体形成于 44 亿年之前。这表明，在地球形成的2亿年之后便逐渐拥有了固体地壳。而这一时间比原先预计的要早了很多。此前，人们一直认为，地球形成后不久即与一个火星大小的天体发生了剧烈碰撞，月球的胚胎由此产生（如下图）。而在此之前，地球则更像是一个熔融的岩浆球，这些锆石是在岩浆海洋冷却后形成的。

月球早期 图片来自网页

对于一块如此有意义的岩石，它显得相当微小，大小约200400微米，大约是人类头发直径的两倍。

Valley JW et al. , 2014

该科研团队的首席科学家，美国威斯康星州麦迪逊大学的约翰·瓦利( John Valley) 教授说：“锆石可以很大，也可以非常微小。我们研究的都是非常小的，除了地质学家之外，它们对于其他人没有吸引力。当你把它放在掌心，如果你视力够好的话，那么不用放大镜也能看到。”教授认为此次重大发现阐明了地球冷凝固结的真实过程，对于研究生物的起源和地球演化有着重要意义。

据研究，这些新发现的锆石晶体明显来源于更加古老的岩石中，并在后期构造运动中参与了岩石的重熔作用，形成了新的岩石。虽然这些锆石晶体颗粒极小，肉眼无法观测，但是这些晶体的内部仍然记录了当时形成该晶体时地球的原始状态。此前，在对这些锆石晶体进行铀-铅同位素测年时，科学家已意识到部分铅原子在经历了几十亿年的时光后，会发生 “迁移”而造成局部流失，因此，这些晶体的真实年龄可能会更加古老。

中国最古老的锆石

中国最古老的锆石是位于西藏和秦岭的41亿年的锆石。

嗯，先给大家科普一下地质年代单位（Ga ：十亿年；Ma：百万年），比如4.1 Ga=41亿年 ，OK，我们继续！

在西藏普兰县石英片岩中, （利用 SHRIMP U-Pb 法测年）发现 41亿年（4.1 Ga）碎屑锆石, 该年龄为目前中国最老单颗粒碎屑锆石年龄, 大于40亿年两测点仅为一颗锆石中测得, 其Th/U值介于0.76~0.86之间, 属岩浆锆石。科学家认为研究区可能至少存在六期古岩浆活动。该研究, 将为研究青藏高原的地质演化提供重要的年龄数据（多吉等，2007）。

发现中国最古老锆石的位置（多吉等，2007）

通过高精度的锆石U-Pb同位素测年，北秦岭西段奥陶纪草滩沟群火山岩中获得(4079±5)Ma的年龄信息。

在中国境内发现的另一颗冥古宙锆石（4.079 Ga）（Diwu et al., 2013）

北秦岭不仅成为继西澳Yilgarn克拉通(碎屑锆石,(4276±6)、(4404±8)Ma)、加拿大Wopmay造山带(Acasta片麻岩,4016Ma)和中国西藏普兰(碎屑锆石，4103Ma)之后世界上为数不多的发现冥古宙(4.56～3.85Ga)地质记录的地区,而且成为世界上第一个在较年轻的火山岩中发现地球早期地质记录的地方。近4.1Ga的锆石年龄不仅改写了秦岭没有老于4.0Ga地质记录的历史，也为今后寻找固体地球初始阶段的地壳岩石提供了新的依据。

中国冥古宙锆石（4079 Ma）的CL图像（左A）和Hf同位素演化曲线（右B）

Diwu et al., 2013又对此颗锆石进行了一系列氧同位素和铪同位素分析，并结合Jack Hill 锆石结果得出：陆壳在约4.4Ga年前就开始形成。（O(∩_∩)O哈哈~，陆壳的出现，说明早期处于岩浆海状态的地球开始冷却凝结了哦！）