Jordens äldsta daterade stenar: månprover, zirkoner och Acasta Gneiss
Upptäck jordens äldsta daterade stenar: från månprover och 4,4 Ga zirkoner till Acasta Gneiss — en vetenskaplig resa genom 4,46 miljarder års geologisk historia.
De äldsta daterade stenarna på jorden är av flera olika typer och det är viktigt att skilja mellan äldsta material, äldsta mineral och äldsta intakta bergarter. Här följer en fördjupning av de tre huvudkategorierna som ofta nämns.
1. Månprover: Det finns mycket tidiga stenar som har förts till jorden från månen. Detta är relevant eftersom månen en gång bildades i samband med jorden: se hypotesen om jätteslag. Bland de återförda proverna finns månprov 67215 från Apollo 16, som har daterats till cirka 4,46 miljarder år. Dessa åldrar bestäms med radiometriska metoder (t.ex. uran–bly, kalium–argon, samarium–neodym beroende på provtyp). Eftersom provet finns på jorden i dag räknas det ibland som det äldsta kända stenen som finns här, men det är viktigt att förstå att det bildades på månen och därför inte är jordiskt material i ursprunglig mening.
2. Zirkoner: Det äldsta materialet av jordiskt ursprung som har daterats är zirkonmineral från Jack Hills i västra Australien. Ett enskilt zirkonkorn har åldern 4,404 ± 0,008 miljarder år (U–Pb-datering). Dessa zirkoner är detritala mineral — alltså sandkorn som ursprungligen bildats i äldre berg och sedan blivit inbyggda i yngre sediment — och de är ovanligt motståndskraftiga mot omvandling, vilket gör att de kan bevara extremt gamla ålderssignaturer. Den äldsta kontinuerligt daterbara populationen av Jack Hills-zirkoner ligger också nära ≈4,35 miljarder år. Zirkonernas kemi och isotopsammansättning har gett viktig information om tidig kontinental skorpa och tillgång på vatten på den tidiga jorden.
3. Acasta Gneiss och andra forna bergarter: Den äldsta intakta bergarten på jordytan är ofta angiven som Acasta Gneiss i den kanadensiska skölden i Nordvästra territorierna i Kanada. Acasta Gneiss består av arkeiska magmatiska och gnejsiska kärnor som exponerats genom bergskedjor som blottats av glaciärer. Åldern för Acasta Gneiss är ungefär 4,03 miljarder år, bestämd främst via zirkondatering och andra radiometriska metoder. Andra kandidater för mycket gamla bergarter inkluderar bland annat de metamorfa bergarterna i Isua (Grönland, ≈3,8 Ga) och det omstridda Nuvvuagittuq-område i Kanada där vissa tolkningar antytt åldrar upp till ~4,28 Ga — dessa tolkningar är emellertid föremål för debatt beroende på vilken isotopsystematik och tolkning som används.
Varför dessa skillnader spelar roll: när man talar om "äldsta" måste man välja vad man menar — den äldsta biten material som finns på jorden i dag (t.ex. månprover), det äldsta kända mineralet med jordiskt ursprung (zirkoner från Jack Hills), eller den äldsta bevarade bergarten (Acasta Gneiss). De olika typerna berättar olika saker om tidig geologi: zirkoner visar att stabil skorpa och vätska/ytvatten kan ha funnits mycket tidigt, medan intakta bergarter ger information om kontinuerlig geologisk historia och tektonik.
Metoder och osäkerheter: åldersbestämningar bygger på radiometriska tekniker (t.ex. U–Pb i zirkon, Sm–Nd, Rb–Sr, Ar–Ar) och varje metod och provtyp har sina egna källor till osäkerhet. Områden med kraftig metamorfos eller omblandning kan göra tolkningen svårare. Därför revideras och förfinas många åldersbestämningar löpande när bättre analyser och nya prover blir tillgängliga.
Sammanfattningsvis: månprovet 67215 (~4,46 Ga) är det äldsta materialet som nu finns på jorden men härstammar från månen; Jack Hills-zirkoner (~4,404 Ga) är de äldsta kända mineralen med jordiskt ursprung; och Acasta Gneiss (~4,03 Ga) är ett av de äldsta bevarade bergarterna på jordytan. Tillsammans ger dessa fynd viktiga ledtrådar till hur och när den tidiga jordskorpan och ytmiljön utvecklades.
Ett prov av gnejs från platsen för jordens äldsta daterade stenar (Acasta River-området i Kanada). Detta prov har daterats till 4,03 miljarder år.
Frågor och svar
F: Vilka är de äldsta daterade bergarterna på jorden och vilka är deras typer?
S: De äldsta daterade bergarterna på jorden är av flera olika typer, inklusive tidiga bergarter från månen, zirkonmineral av jordiskt ursprung och Acasta Gneiss i den kanadensiska skölden.
F: Varför är det relevant att studera stenar från månen?
S: Det är relevant eftersom månen en gång var en del av jorden, enligt hypotesen om jättelika nedslag.
F: Vad heter den äldsta kända stenen på jorden och var hittades den?
S: Den äldsta kända stenen på jorden är Lunar sample 67215, och den hämtades från månen under Apollo 16-uppdraget.
F: Vilken är åldern på det zirkonmineral som har daterats som det äldsta materialet av terrestriskt ursprung?
S: Det zirkonmineral som har daterats som det äldsta materialet av jordiskt ursprung är 4,404 ±0,008 miljarder år gammalt.
F: Var hittades den äldsta konsekvent daterade zirkonen?
S: Den äldsta konsekvent daterade zirkonen hittades i Jack Hills i västra Australien och den är närmare 4,35 miljarder år gammal.
F: Vad är Acasta Gneiss, var ligger den och hur daterades den?
S: Acasta Gneiss är den äldsta bergformationen på jorden, belägen i den kanadensiska skölden i Nordvästra Territorierna, Kanada. Den består av de arkeiska vulkaniska och gnejsiska kärnorna i gamla bergskedjor som har exponerats av glaciärverkan. Den daterades genom analys av zirkoner i bergarterna.
F: Hur gammal är Acasta Gneiss?
S: Den exakta åldern på Acasta Gneiss är inte klar, men man tror att den bildades för över 4 miljarder år sedan.
Sök