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地球最古の地殻の解明: 元の地殻の組成と形成は何でしたか?
地球の地殻の進化には、岩石の外殻の形成、破壊、再生が伴います。これらのプロセスの間、地球の地殻の組成の変動は、他の同様の惑星（火星、金星、水星など）の変動よりもはるかに大きくなります。他の惑星の地殻が比較的単一であるのとは異なり、地球の地殻には海洋プレートだけでなく陸地プレートも含まれています。このユニークな特性は、地球の歴史を通じて起こった複雑な地殻プロセス、特にプレートテクトニクスの継続的な動きを反映しています。科学者たちは、断片的な地質学的証拠と観察に基づいて、地球の地殻の進化のメカニズムに関する一連の理論を提唱し、初期の地球システムの問題に対する仮説的な解決策を提供してきました。
初期の地殻
初期地殻形成のメカニズム
地球は、初期の大気の圧縮、急速な自転、近くの小惑星との頻繁な衝突によって生成され維持された高温のため、当初は地球全体が溶けていました。惑星の凝集が遅くなるにつれて、地球は徐々に冷え、溶岩海からの熱は放射線によって宇宙に失われました。溶岩の凝固に関する一つの理論は、温度が一定レベルまで下がると、溶岩海の底がまず結晶化し始め、「冷却地殻」の薄い層を形成するというものである。この冷却された地殻層は浅い地下に断熱材を提供し、深海の溶融状態で結晶化プロセスを促進するのに十分な温度を維持しました。
溶岩海の結晶化の過程で生成される結晶の組成は深さによって変化し、深度が深いところではマグネシウムペロブスカイトが主成分となり、浅いところではオリビンが主成分となります。
地殻の二分法
地殻の二分性は、海洋プレートと大陸プレートの構成と特性の著しい対照を指します。現在、海洋地殻と大陸地殻はプレートテクトニクスのプロセスによって生成され、維持されていますが、初期の地球の地殻の二分性はこれらのメカニズムによって生成された可能性は低いです。この研究は、地球の地殻の二分性は、地球規模のプレート運動が始まる前に形成された可能性があることを示唆している。当時、薄くて密度の低い陸生岩石が地球全体を覆っていたが、沈み込まなかったためである。
衝突の影響
太陽系全体の惑星には多くの大きな衝突クレーターが発見されており、約 40 億年前に終わった後期重爆撃期と呼ばれる期間に関連しています。近年の研究では、地球の浸食速度とプレートの継続的な動きにより、これらの衝突クレーターは現在では目に見えなくなっていることも指摘されています。月面で観測された衝突クレーターを拡大すると、地球の初期地殻の少なくとも 50% が衝突盆地で覆われていると予測されます。この推定は、衝突による窪みが地球表面に及ぼす重大な影響を明らかにしています。
衝突クレーターが初期の地殻に及ぼす主な影響としては、大きなトンネルの形成、地表圧力の調整、底層の温度上昇などが挙げられます。
クラストの種類
オリジナルクラスト
溶融した海から鉱物が結晶化して、元の地殻を形成しました。このプロセスの説明として考えられるのは、約44億3000万年前にマントルの端が固化して、マグネシウムを豊富に含む超塩基性岩で構成された大陸が形成されたということだ。
二次地殻
二次地殻は主に、以前の原始地殻をリサイクルして基本的な二次地殻を生成することによって形成されます。この過程で部分溶融が起こると溶融物中の基本成分が増加し、二次地殻の大部分が中央海嶺で形成され海洋地殻を構成します。
サードクラスト
現在の大陸地殻は第三地殻であり、最も分化したタイプの地殻で、その組成は地球全体の組成とは大きく異なります。この地殻には、二次地殻の部分的な溶融によって生じた不適合元素が 20% 以上含まれています。
プレートテクトニクスの始まり
プレートの形成と発達は、初期のマントルのホットスポットによって引き起こされ、これにより地殻が表面で局所的に沈み、その後のプレートの沈みが促進されます。数値モデルによれば、強力なホットスポットだけが地殻を軟らかくし、その構造を破壊できるという。モデルによれば、最初の沈み込みは36億年前に始まった。
初期の地殻に対する現代の類似点
アカスタ変成岩複合体の初期始生代岩石の地球化学的特徴は、アイスランドの現代の中期岩石と非常に類似しており、当時の地球の地殻の組成と形成プロセスをある程度調査することができます。
地球の謎の背後にあるこれらの初期の地殻の研究は、地球の歴史を理解するのに役立つだけでなく、将来の地質学的活動の可能性について深く考えるきっかけにもなります。これらの複雑な地殻進化のメカニズムを目の当たりにして、私たちは次のような疑問を抱かずにはいられません。では、地球上の他の惑星の地殻進化には類似点があるのでしょうか、それともそれぞれが独自のものなのでしょうか。
