数十亿年前 高温过程锻造了造就生命的大陆

宾夕法尼亚州立大学和哥伦比亚大学的最新研究发现，地球大陆之所以能长期稳定存在，关键在于数十亿年前地壳深处极端高温带来的特殊地质过程。据报道，科学家揭示，地球下地壳的温度需超过900摄氏度，才能促使放射性元素如铀和钍向上迁移。

这些元素在向表面移动过程中释放热量，并带走深层积热，使下地壳逐渐冷却并固化，由此形成了坚固稳定的大陆基础。

过去，地球大陆为山脉、生态系统和人类文明提供了基础，科学界长期疑惑它们为何如此持久稳定。最新发表在《自然地球科学》（2025年10月13日）的论文，首次明确指出，超过900℃的高温对于形成持久大陆至关重要。极端热度促使铀和钍等放射性元素向上迁移，释放热量，使深层地壳得以冷却和硬化。

科学家对阿尔卑斯山和美国西南部岩石进行化学分析，发现经历高温熔融（高于900℃）的岩石，其铀和钍含量远低于低温熔融的岩石。这一发现得到跨地域一致验证，显示大自然在高温过程下确实“锻造”了大陆。

研究者指出，这项发现不仅有助于理解地球早期历史，也为重要矿产（如锂、锡、钨等稀土元素）寻矿，以及寻找太阳系外适居行星提供线索。高温过程促使稀有元素向地表迁移，揭示古代矿产富集机制，或能指导未来资源勘查。此外，类似热力机制可能在其他岩质行星上出现，有助于确定外星生命宜居环境。

论文作者表示，稳定的大陆是可居住环境的前提。要实现这种稳定，地壳必须冷却，而冷却过程离不开将产生热量的元素（如铀、钍、钾）向表面迁移，否则它们会留在深处制造热量并导致地壳熔化。现代大陆地壳约形成于30亿年前，高温熔融过程促进了硅含量丰富的新型大陆板块诞生，也显著高于此前科学界的温度预估，约高出200℃。

研究将大陆锻造过程类比为钢铁锻造：高温下金属被反复锤打重塑，去除杂质，并提升结构韧性。大陆生成过程中，同样需要极高温度和板块构造运动的共同作用。

研究人员对数百份来自全球不同地区的岩石样本进行化学分析，将样本按最高变质温度分类，发现900℃高温熔融岩石铀钍含量显著降低，体现高温促成大陆稳定的关键性。

地质学家补充，三十亿年前地壳中的放射性元素含量约为今日的两倍，系统热量更为充足，有利于大陆锻造和稀土元素迁移。理解这些高温反应如何重分布矿产资源，有助于现代关键金属的勘查与开采。

编译自/ScitechDaily