该火山口位于西澳大利亚州的皮尔巴拉 （Pilbara）。照片：uux.cn科廷大学

北极圆顶侧翼岩石的现场照片。来源：uux.cn《自然通讯》（2025）。DOI:10.1038/41467-025-57558-3

（神秘的地球uux.cn）据《对话》(蒂姆·约翰逊、克里斯·柯克兰和乔纳斯·坎普夫)：我们在西澳大利亚皮尔巴拉地区的中心发现了地球上最古老的陨石撞击坑。该陨石坑形成于35亿多年前，是迄今为止已知的最古老的陨石坑。我们的发现今天发表在《自然通讯》上。

奇怪的是，这个陨石坑正是我们所希望的地方，它的发现支持了地球上第一块大陆诞生的理论。

最早的岩石

地球上最古老的岩石形成于30多亿年前，存在于大多数现代大陆的核心。然而，地质学家仍然无法就它们的形成方式或原因达成一致。

尽管如此，人们一致认为，这些早期大陆对地球上的许多化学和生物过程至关重要。

许多地质学家认为，这些古老的岩石形成于从地球熔融金属核心上方升起的热羽流之上，就像熔岩灯中的蜡。其他人则认为，它们是由类似于现代地球的板块构造过程形成的，在现代地球上，岩石相互碰撞和推挤。

虽然这两种情况非常不同，但都是由地球内部的热量损失造成的。

我们的想法完全不同。

几年前，我们发表了一篇论文，提出皮尔巴拉大陆形成所需的能量来自地球以外，以与直径数公里的陨石发生一次或多次碰撞的形式。

随着撞击产生大量物质并熔化周围的岩石，地幔下方产生了厚厚的火山物质“斑点”，这些火山物质演变成了大陆地壳。

然后，我们的证据在于矿物锆石微小晶体的化学成分，大约是砂粒大小。但为了说服其他地质学家，我们需要更令人信服的证据，最好是人们不需要显微镜就能看到的东西。

因此，在2021年5月，我们开始从珀斯向北行驶，在皮尔巴拉进行为期两周的实地考察，在那里我们将与西澳大利亚地质调查局（GSWA）的合作伙伴会面，寻找陨石坑。但从哪里开始呢？

偶然的开始

我们的第一个目标是一层不寻常的岩石，称为南极溪成员，它生长在直径约20公里的圆顶侧翼。南极溪段的厚度只有20米左右，主要由沉积岩组成，这些沉积岩夹在几公里深的玄武质熔岩之间。

然而，它也包含球体——由撞击过程中抛出的熔融岩石形成的液滴。但这些水滴可能是从地球上任何地方的巨大撞击中穿过全球的，最有可能是从一个现已被摧毁的陨石坑。

在查阅了GSWA地图和航拍照片后，我们在皮尔巴拉市中心的一条尘土飞扬的轨道上找到了一个区域，开始了我们的搜索。我们把越野车停好，分别穿过露头，更多的是希望而不是期望，同意一小时后见面讨论我们发现的东西，吃点东西。

值得注意的是，当我们回到车上时，我们都以为我们发现了同样的东西：破碎的锥体。

碎锥是美丽、精致的分支结构，与羽毛球没有什么不同。它们是肉眼可见的唯一冲击特征，在自然界中只能在陨石撞击后形成。

我们搜索了一个多小时，就找到了我们要找的东西。我们真的打开了四轮驱动的车门，踏上了一个巨大的古老撞击坑的地板。

令人沮丧的是，在拍了一些照片并采集了一些样本后，我们不得不前往其他地点，但我们决定尽快返回。最重要的是，我们需要知道破碎锥的年龄。我们是否发现了地球上已知最古老的陨石坑？

原来我们有。

来来去去

在进行了一些实验室研究后，我们于2024年5月返回现场，花了十天时间更详细地检查证据。

碎锥遍布各处，在南极溪成员的大部分地区都有发育，我们追踪了几百米，直到皮尔巴拉的连绵起伏的山丘。

我们的观察表明，在破碎锥层上方是一层厚厚的玄武岩，没有撞击冲击的证据。这意味着撞击的年龄必须与南极成员岩石的年龄相同，我们知道这些岩石有35亿年的历史。

我们有我们的年龄，还有地球上最古老的撞击坑的记录。也许我们关于大陆最终起源的想法并不像许多人告诉我们的那样疯狂。

偶然是一件了不起的事情。据我们所知，除了原住民尼亚马尔人，自这些令人惊叹的特征形成以来，没有地质学家见过它们。

与我们之前的一些人一样，我们认为陨石撞击在我们星球的地质历史中起着至关重要的作用，就像它们在我们的陨石坑月球和其他行星、卫星和小行星上所起的作用一样。现在，我们和其他人有机会根据确凿的证据来检验这些想法。

谁知道在其他大陆的古代核心中有多少古代陨石坑尚未被发现？发现和研究它们将改变我们对早期地球和巨大撞击作用的理解，不仅在我们所生活的陆地的形成中，而且在生命本身的起源中。

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