原文網址：https://phys.org/news/2025-07-geologists-early-continents-mantle-plumes.html
近日香港大學的地質學家對於25億多年前稱為太古宙的遠古時期當中，地球的早期陸地是如何形成的這道問題有了新的進展。他們發表在《科學前緣》(Science Advances)的發現提出早期的大陸地殼可能是由發生在地球深處，稱為地函柱的作用所形成，而非今日塑造陸地的板塊構造作用。
2025年8月22日 星期五
2025年6月20日 星期五
岩石紀錄揭開了氧氣的變化歷史
地球歷史上有幾個關鍵時刻，可以讓科學家更加深入地瞭解生物如何適應環境裡物理化學條件的變化，進而幫助他們回答這道問題：「人類如何走到現在這一步？」而這些時刻也闡明了下一個問題：「我們的未來會是什麼樣子？」。其中一個發生在20幾億年前，對演化產生了深遠的影響，稱為「大氧化事件」(Great
Oxidation Event，GOE)。它標記了人類以及其他許多生命形式不可或缺的氣體，也就是光合作用產生的氧氣首次在大氣中累積到一定程度的時間。
研究團隊從南非採來進行這項研究的沉積岩。圖片來源：Benjamin Uveges
2025年6月2日 星期一
貼近世上藏有最多黃金的場所
原文網址：https://www.uni-goettingen.de/en/3240.html?id=7808
地球上儲存最多黃金的場所並不是看管在諾科斯堡內部的美國金庫。事實上，它們隱藏在地下，而且遠遠超出一般人所能想到的深度。地球的黃金以及其他貴金屬有超過99.999%埋藏在3000公里厚的堅硬岩層之下，保存在地球的金屬核心當中，非人類所能企及。但最近，哥廷根大學的研究人員在夏威夷群島的火山岩中發現了貴金屬釕(Ru)留下的痕跡，並且確定其根源為地核。此發現發表在期刊《自然》(Nature)。
黃金並不像一般人所想的如此稀有。問題是地球超過99.999%的黃金與其他貴金屬被封存在地下大約3000公里處，也就是地核內部，遠遠不是人類可以到達的地方。圖片來源：Wikipedia/Slav4|Ariel Palmon
2025年3月18日 星期二
因為火山才有我們呼吸的氧氣？
原文網址：https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00396.html
一般認為自25億年前開始，能行光合作用的微生物以相對較快的速度增加之後，地球的大氣就一直含有豐富的氧氣。而某些前導事件，又稱為「短暫氧化事件」(whiff)可能為豐富氧氣的產生打開了門路。東京大學的研究人員參與在內的團隊提出了一種機制來解釋這些事件，他們的發現提出火山活動改變環境條件的程度足以使氧化加速，而短暫氧化事件就是此過程的體現。
數十億年前的生地化循環。地質上的不同腳色，包括火山、地表之下的地函、海洋與大氣之間的複雜交互作用網絡，形成了早期生命要讓大氣氧化所需的化學混和物。圖片來源：東京大學
2025年1月8日 星期三
研究人員解開了有200年歷史的火山難題
原文網址：https://news.st-andrews.ac.uk/archive/st-andrews-researchers-solve-200-year-volcanic-mystery/
最近聖安德魯斯大學的研究人員終於解開了困惑科學家將近200年，關於一場大型火山爆發究竟發生在哪的謎題。
該次神秘的爆發發生在Zavaritskii火山(位於千島群島的新知島)。爆發炸出了一座三公里寬的火山臼，露出下方由紅色、黑色與白色的岩石堆疊而成的壯麗岩層，其形成於過去的噴發事件。圖片來源：Oleg Dirksen
2024年12月27日 星期五
日本的遠古岩石揭露了關於海洋缺氧事件的線索
原文網址：https://news.northwestern.edu/stories/2024/12/prehistoric-rock-in-japan-reveals-clues-to-major-ocean-anoxic-event/
By Amanda Morris
在研究日本盧別岳一帶出露的遠古岩石與化石之後，研究人員對於海洋缺氧事件1a(OAE
1a)的發生年代與持續時間重新得到了更加精準的數值。這場極為嚴重的環境惡化事件使得地球海洋無法吸到氧氣，造成大量生物滅絕，又以浮游生物受到的打擊特別嚴重。
在新研究當中，研究人員探討的對象並非深海，而是日本北海道盧別岳的西北側露出的古代岩層。這些稱為凝灰岩的岩石是由經年累月堆積下來的火山灰固結而成。圖片來源：Luca Podrecca
2024年12月10日 星期二
大型小行星撞擊長期來說並不會對地球的氣候造成影響
原文網址：https://www.ucl.ac.uk/news/2024/dec/massive-asteroid-impacts-did-not-change-earths-climate-long-term
根據倫敦大學學院的新研究，大約在3565萬年前有兩顆大型小行星撞上地球，但它們並未對地球氣候造成任何持續性的影響。
藝術家描繪一顆小行星正在接近地球的場景。圖片來源：iStock / dottedhippo
2024年8月23日 星期五
從前所未見的深度取回的地函岩石或許能解開地球歷史的奧秘
地函是層在地殼下方的岩石，也是地球的組成中佔比最大的部分。最近科學家首度從地函取回一段相當長的岩石紀錄。
海洋鑽探船「聯合果敢號」2023年春季進行了航次399「生命基石——亞特蘭提斯地塊」。期間船上的科學家取出了一段延續將近1268公尺長的地函岩石。(圖片來源：Thomas Ronge)
2024年7月16日 星期二
受風力驅動的灣流可能會受氣候變遷影響而減弱
原文網址：https://www.ucl.ac.uk/news/2024/jul/gulf-stream-wind-powered-and-could-weaken-climate-change
由倫敦大學學院的科學家主持的新研究，發現了新的證據可以用來了解末次冰期期間灣流如何變化，也顯示出未來氣候變遷可能會對灣流造成更多影響。
研究船「尼爾•阿姆斯壯」號甲板上的複合式岩芯鑽機。圖片來源：Alice
Carter-Champion博士
2024年6月26日 星期三
2024年6月3日 星期一
鏽染阿拉斯加：變成橘色的純淨溪流
永凍土融化可能是環境品質退化的原因
by Emily C.
Dooley
發表於《自然》集團的期刊《通訊—地球與環境》(Communications: Earth and Environment)的新研究發現，在阿拉斯加極為偏遠的地區，有數十條河川溪流從澄清的藍色變成混濁的橘色，這些色彩的來源可能是因為永凍土融化而與外界接觸的礦物。
阿拉斯加北極門國家公園Kutuk河的空照圖，顯示河水變成了鐵鏽一般的顏色。永凍土融化造成礦物受到風化作用，使河水變酸，進而讓鐵、鋅、銅釋放出來。照片來源：Ken Hill，美國國家公園管理處
2024年3月29日 星期五
岩石風化與氣候：地勢較低的山脈為最大的碳匯
侵蝕與風化如何影響地球數百萬年來的碳預算
地球表面的平均溫度數億年來的波動幾乎不超過20℃，而有助於生命存活在地球上。要維持如此穩定的溫度，地球勢必擁有一種「恆溫裝置」能以地質時間尺度來調節大氣中的二氧化碳濃度，進而影響全球溫度。在此恆溫裝置當中，岩石的侵蝕與風化作用是相當重要的一環。由慕尼黑大學的地質學家Aaron
Bufe跟德國地球科學研究中心的Niels
Hovius主持的研究團隊，最近模擬了這些作用對於大氣二氧化碳的影響。他們得到了令人驚訝的結果：透過風化反應捕捉到最多二氧化碳的地方為地勢較低、侵蝕速率一般的山脈，而非侵蝕速率最快的山區。
風化作用發生在岩石與水和空氣接觸的地方。「矽酸鹽風化的時候會從大氣中移除二氧化碳，之後以碳酸鈣的形式沉澱下來。相較之下，其他礦物相的風化作用，比方說碳酸鹽、硫化物或是岩石中的有機碳，則會釋放出二氧化碳。這些反應一般來說比矽酸鹽的風化速率快上許多，」Hovius表示。「結果便是造山作用對碳循環產生的影響是相當複雜的。」
Aaron Bufe正在觀察岩石受到的風化作用。 來自：C. Trepmann
2024年2月7日 星期三
研究人員揭露了第一塊真正的陸地來自哪種岩石
原文網址：https://science.ubc.ca/news/researchers-uncover-source-rocks-first-real-continents
地球科學家揭露了陸地形成謎團中缺失的環節，他們修改後的起源故事不需要板塊構造運動開始運作，或是其他外來因素來解釋陸地的形成。反之，上周發表於《自然通訊》(Nature Communications)的發現，只需要在地球歷史最初數億年形成的海底高原，內部發生的地質內營力就可以解釋陸地的形成。
三種花崗岩類：英雲閃長岩(tonalite)、奧長花崗岩(trondhjemite)和花崗閃長岩(granodiorite)，合稱TTG。
2024年1月11日 星期四
地球科學家畫出過去6600萬年大氣二氧化碳的變化過程
By Brian Maffly
由於人類過去兩個世紀大量燃燒化石燃料，現今大氣裡的二氧化碳含量至少是數百萬年來的最高峰。
這張圖顯示了從工業革命前至6500萬年前，整個新生代大氣二氧化碳濃度的變化過程(單位為百萬分之一(ppm))。科學家解譯在地質紀錄中的代用指標來進行估算，不同顏色的條帶代表透過不同的代用指標數據，獨立重建出來的全球平均溫度。虛線為今日的二氧化碳濃度420 ppm。圖片來源：Gabe Bowen, University of Utah
2023年9月13日 星期三
新研究透漏了遠古地球的呼吸方式
科學家運用歐洲同步輻射裝置(ESRF)的ID21光束線，研究古代岩漿裡的鋯石晶體所含有的磷灰石包裹體，結果揭曉了關於大氧化事件的重要訊息。這項成果發表於《自然—地球科學》(Nature Geosciences)。
用ESRF的ID21光束線測量鋯石內部的磷灰石包裹體的硫物種。大氧化事件前後，硫的能譜從還原硫(S2-)轉變成氧化硫(S6+)。作者主張原因為被空氣置換過的沉積物滲入地函，使得岩漿的氧化還原狀態有所改變。圖片來源：ESRF
2023年9月4日 星期一
加強化學風化是解決氣候危機的方法之一？
原文網址：https://press.uni-mainz.de/enhanced-chemical-weathering-a-solution-to-the-climate-crisis/
地球正在不斷變熱——今年全球的夏季也明顯看到這會有什麼樣的後果。但回顧地質歷史，全球暖化事件並不罕見：距今大約5600萬年前稱作古新世─始新世氣候最暖期(Paleocene–Eocene
Thermal Maximum ,PETM)的時代，地球的平均氣溫上升了5-8度。氣候會如此發展最有可能的原因是火山活動增加，連帶造成許多二氧化碳釋放到大氣當中。這股高溫持續了大約20萬年左右。回到2021年，約翰尼斯・古騰堡－美茵茲大學的教授Philip
Pogge von Strandmann探討了最後是什麼樣的效應結束了PETM暖化事件，使得全球氣溫降低而讓氣候回復到原狀。結果簡單來說，是雨水跟大氣中的二氧化碳結合成碳酸，使得岩石風化速度提高而把鈣鎂釋放出來。接著河川把這些鈣、鎂、碳酸帶到海洋，在此鈣、鎂以及碳酸(亦即二氧化碳)結合成不可溶的石灰岩。「換句話說，自然界有道回饋作用可以幫助調控氣候。高溫可以加速岩石的化學風化過程，使得大氣中的二氧化碳含量降低，讓氣候得以回復原狀，」Pogge
von Strandmann表示。
從d7Li的數據和模擬結果推測地球系統可能的變化過程。圖片來源：自然—地球科學
2023年8月15日 星期二
過去由海底熱泉造成的氣候暖化
新研究顯示距今5600萬年前的火山活動釋出的甲烷比以往認為的還多
由德國亥姆霍茲海洋研究中心的海洋物理學教授Christian
Berndt以及奧斯陸大學的海洋物理學教授Sverre
Planke主持，在挪威外海進行的國際鑽探活動證實了一項理論：距今大約5500萬年前發生的全球暖化事件，是由海底熱泉釋放出的甲烷導致。研究結果今日刊登在期刊《自然—地球科學》(Nature Geoscience)，其中指出這些活躍的熱泉出現在水深很淺甚至比海平面還高的地方，造成更加大量的甲烷可以進入大氣層當中。
每段岩芯看起來皆不盡相同，如同記下地球歷史的日記一般，專家可以閱讀這些岩芯而得出其中所含的資訊。圖片來源：Sandra Herrmann (IODP/JRSO)
2023年7月13日 星期四
在全球暖化的世界中，可能還是有關於海洋的好消息
原文網址：https://www.rutgers.edu/news/there-may-be-good-news-about-oceans-globally-warmed-world-0
研究提出海洋因為氣候變遷而持續失去氧氣的趨勢，未來有可能逆轉回去
By Kitta MacPherson
一篇關於地球海洋氧氣含量的分析結果，對於未來全球暖化世界中的海洋健康來說，可能是個難得的好消息。
2023年6月12日 星期一
富含鐵的岩石為地球的星球歷史呈現出新的見解
原文網址：https://news.rice.edu/news/2023/iron-rich-rocks-unlock-new-insights-earths-planetary-history
帶狀鐵礦的特徵在視覺上相當突出：它具有層層交疊的焦橙色、銀色、棕色和藍黑色條紋。萊斯大學的新研究指出這種沉積岩可能促成了地球史上幾次最大型的火山爆發。
這塊受到變形而有褶皺的帶狀鐵礦來自懷俄明州南部，年代大約為27億年。深色的的條帶為氧化鐵(磁鐵礦與赤鐵礦)；橘黃色的條帶為含有氧化鐵的燧石(碧玉)。圖片來源：Linda Welzenbach-Fries/Rice University
2023年5月3日 星期三
末次冰期期間流入海洋的大量冰山並未對附近的格陵蘭造成影響，這讓氣候動力學出現了新的問題
By Michelle
Klampe
在末次冰期期間，覆蓋北美大片地區的冰層會週期性的斷裂而產生大量冰山，並讓融冰快速流入格陵蘭附近的北大西洋，引發急遽的氣候變遷而波及全球。
漂冰碎屑事件期間全球各地的反應。格陵蘭：毫無反應；北大西洋：溫度降低與冰山流入；亞洲：季風減弱；南美：季風增強；南極：暖化。圖片來源：Oliver Day, Oregon State University
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