2020年3月20日，不列顛哥倫比亞大學

研究巴芬島岩石樣品的地質學家發現了大陸的丟失碎片。貸方：istock

通過篩查巴芬島（Baffin Island）的鑽石勘探樣品，加拿大科學家發現了北大西洋克拉通的新殘餘物，這是地球大陸殼的古老部分。

地質學家研究鑽石勘探樣品的偶然發現導致了重大的科學回報。

金伯利岩岩石樣品是鑽石勘探的支柱。金伯利岩形成於幾百萬年前，深度在150至400公里之間，是通過地質和化學作用而被帶到地表的。有時，火成岩中嵌有鑽石。

不列顛哥倫比亞大學的地質學家瑪雅·科皮洛娃（Maya Kopylova）解釋說：“對於研究人員來說，金伯利岩是地下火箭，會在載人到達地面的過程中將其載著。“乘客是一塊堅硬的圍巖，隨著時間的推移，它們會在遠低於地球表面的情況下承載大量細節。”

但是，當Kopylova及其同事開始分析位於巴芬島南部的戴比爾斯·奇德利亞克·金伯利特省的一處房產的樣本時，很明顯，圍巖非常特別。它們具有與北大西洋克拉通其他部分相匹配的礦物特徵，北大西洋克拉通是地球大陸殼層的一個古老部分，從蘇格蘭一直延伸到拉布拉多。

“北大西洋克拉通其他部分的礦物成分是如此獨特，不會讓人誤解，”《石油學雜誌》（Journal of Petrology）上一篇新論文的主要作者科皮洛娃（Kopylova）概述了這一發現。“將各部分連線在一起很容易。加拿大北部，魁北克北部，安大略省北部和努納武特的相鄰古代克拉通具有完全不同的礦物學。”

克拉通是具有十億年曆史的穩定的大陸殼碎片，這些大陸殼是錨定並聚集周圍其他大陸塊的大陸核。這些原子核中的某些仍存在於現有大陸板塊的中心，例如北美板塊，但其他古代大陸卻分裂成較小的碎片，並因板塊運動的悠久歷史而重新排列。

Kopylova說：“找到這些“丟失”的部分就像找到一個謎題的缺失部分。沒有所有這些碎片，就不可能完成古代地球的科學難題。”

1.5億年前，北大西洋克拉通的大陸板裂成碎片，目前從蘇格蘭北部一直延伸到格陵蘭南部，一直向西南延伸到拉布拉多。

新發現的碎片覆蓋了巴芬島南部帶有鑽石的Chidliak金伯利岩省。它為北大西洋克拉通的廣度增加了大約10％。

這是地質學家第一次能夠在如此深的深度（即地幔相關性）中將難題的各個部分拼湊在一起。以前對地球板塊的大小和位置的重建是基於地殼中相對較淺的岩石樣本，該樣本形成於1至10公里的深度。

Kopylova說：“利用這些樣本，我們能夠在更深的地幔岩石的基礎上重建古代大陸的形狀。” “我們現在不僅可以理解和繪製佔地球體積百分之一的地球最上層的皮層，而且我們的知識在字面上和符號上都更深。我們可以將200公里深的碎片放在一起，並根據細節進行對比深部礦物學。”

巴芬島南部奇多利克·金伯利特省的樣品最初是由一家初級勘探公司Peregrine Diamonds提供的。百富勤於2018年被國際鑽石勘探公司和零售商戴比爾斯（De Beers）收購。鑽芯樣品本身非常有價值，而且回收成本很高。

Kopylova表示：“我們的合作伙伴公司通過向UBC提供研究樣本展示了很多善意，這使基礎研究和許多研究生的培訓成為可能。” “反過來，UBC的研究向公司提供了有關深層菱形地幔的資訊，這對於繪製克拉通的一部分具有更高的變化以支援成功的鑽石礦至關重要。”