地球科学：巨大衝突と大陸の起源および進化
Nature 608, 7922 doi: 10.1038/s41586-022-04956-y
地球は、大陸があることが分かっている唯一の惑星だが、大陸がどのようにして形成され進化してきたかは明らかになっていない。今回我々は、年代が定められているマグマ性ジルコンの酸素同位体組成を用いて、地球上で最もよく保存されている太古代（40億〜25億年前）の大陸の残塊である西オーストラリアのピルバラクラトンが、3つのステージで形成されたことを示す。ステージ1のジルコン（36億～34億年前）は、2つの年代のクラスターを形成し、その3分の1はマントルより低いδ18O値を記録していて、これは、現在のアイスランドのような、熱水変成した玄武岩地殻由来の進化したマグマからの結晶化を示している。浅部における融解は、地球史の最初の10億年を象徴する巨大衝突と矛盾しない。こうした巨大衝突によって、地殻を破砕し、全球に広がる海洋との相互作用によって長期にわたる熱水変成を確立した機構が得られる。δ18O値の低い最古のジルコンと同年代である約36億年前の巨大衝突が引き金となって、大規模なマントル融解が起こり、厚い苦鉄質–超苦鉄質核が生成されたと思われる。δ18O値の低いジルコンの第二のクラスターは約34億年前のもので、これは、地球における巨大衝突の証拠となる最古の物質を提供する小球体層と同年代である。ステージ2（34億～30億年前）のジルコンの大半は、マントルに似たδ18O値を持ち、進化しつつある大陸核の底部付近で形成された母岩マグマから結晶化した。ステージ3（30億年前以降）のジルコンのδ180値はマントルより高く、これは、表成岩の効率的な循環を示唆している。いわゆる後期重爆撃の終わり頃である39億～35億年前に最古の珪長質岩が形成されたことは、偶然の一致ではない。
