科學(xué)家在加拿大阿斯塔河（Acasta River）發(fā)現(xiàn)一批富含二氧化硅的長英質(zhì)巖石（felsic rock），定年后發(fā)現(xiàn)它的年齡高達(dá)40.2億年，是地球上目前已知的最古老巖石（下圖中帶粉與綠的淺色部分）�？茖W(xué)家之前就已經(jīng)知道阿斯塔河長英質(zhì)巖石和現(xiàn)今所見的花崗巖等其他長英質(zhì)巖石不一樣。來自澳大利亞和中國的科學(xué)家近期利用計(jì)算機(jī)仿真后所得結(jié)果顯示：這批巖石只能在低壓且極高溫環(huán)境中形成，所以很可能是一場發(fā)生在地球形成后約5億年的隕石撞擊事件造成的。這場猛烈撞擊融化了含鐵豐富的淺層地殼，形成今日所見的花崗巖（granite）。相關(guān)論文發(fā)表在美國地球化學(xué)學(xué)會(huì)和歐洲地球化學(xué)學(xué)會(huì)共同召開的哥德斯密特大會(huì)（Goldschmidt conference）中。
Oldest rock on Earth: Acasta River gneiss（stock image）.Credit:©Xenomanes / Fotolia
這批富含二氧化硅，或說石英（quartz）的長英質(zhì)巖石雖然是地球上最古老的巖石，但其實(shí)有比它們更老的礦物（包覆在年輕巖石中的44億年鋯石晶體，發(fā)現(xiàn)于澳大利亞中部杰克山崗Jack Hills）。礦物是單一或無機(jī)化合物組成且天然產(chǎn)生的均質(zhì)固體；而巖石則是礦物的集合體，由一種以上的礦物所組成�？茖W(xué)家相信：地球的初始地殼大多數(shù)是由玄武巖這類缺乏二氧化硅的暗色鎂鐵質(zhì)巖石（上圖中暗黑的部分）所組成，因此阿斯塔河長英質(zhì)巖石的來源一直備受質(zhì)疑。
澳大利亞科廷大學(xué)（Curtin University）Tim Johnson領(lǐng)軍的研究團(tuán)隊(duì)采用化學(xué)中的相平衡（phase equilibria）和痕量元素（trace element）假設(shè)，利用計(jì)算機(jī)仿真后，顯示阿斯塔河長英質(zhì)巖石是在原始地球的地殼最上層的低壓環(huán)境中，從原本含鐵豐富的玄武質(zhì)巖石部分融化后形成的；所以彼時(shí)應(yīng)該處在非常特殊的環(huán)境中，能讓環(huán)境溫度高達(dá)攝氏900度。這或許意味著當(dāng)時(shí)的地球遭逢了一個(gè)劇烈事件才能在地表造成這樣的極端環(huán)境，而最可的是隕石劇烈撞擊事件。
Johnson等人估計(jì)：這場劇烈撞擊事件應(yīng)是發(fā)生在地球歷史的前6億年間，當(dāng)時(shí)這些長英質(zhì)巖石大約在僅約3公里深的玄武巖質(zhì)地殼中形成，所以這些古老的長英質(zhì)巖石在當(dāng)時(shí)應(yīng)當(dāng)很普遍，只是經(jīng)過40億年的風(fēng)化和板塊運(yùn)動(dòng)，幾乎湮滅了所有曾經(jīng)存在過的古老長英質(zhì)巖石。
阿斯塔河是形成于北加拿大的奴克拉通板塊（Slave Craton）的一部份，大概在加拿大黃刀鎮(zhèn)（Yellowknife）和大奴湖（Great Slave Lake）的北邊。這塊區(qū)域是加拿大北方原住民甸尼族多格里布人（Tlicho或Dogrib）的原居地，就是當(dāng)?shù)卦∶駧ьI(lǐng)地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)這片被稱為「Idiwhaa」的地域，即多格里布語中「古老」的意思。