它出生時，地球還是個“寶寶”？河北這塊36.7億歲的石頭，刷新認知！

（來源：河北新聞網）

轉自：河北新聞網

浩瀚宇宙中，

我們腳下這顆蔚藍星球

已跋涉約46億年的漫長歲月。

塞罕壩雨后晨曦。(資料圖) 中新社發 喬天富 攝

4月22日，

第57個“世界地球日”來臨之際，

探尋地球的過往，

能讓我們更懂得

如何守護它的明天。

河北省地質博物館春日美景。韓森 攝

在河北省地質博物館，

熙熙攘攘的展廳里，

相較于晶瑩剔透的寶石、

形態各異的化石，

一塊灰黑相間、

布滿褶皺的條紋巖石

顯得格外低調。

然而，銘牌上的介紹

卻讓駐足的觀眾驚嘆不已

——“年齡：36.7億年”。

曹莊子片麻巖。河北省地質博物館 供圖

“石頭又沒有樹木的年輪，

如何知道它活了36.7億年？”

這是人們提出最多的疑問。

今天，讓我們一同破譯

這塊石頭的“年齡密碼”，

認識這塊巖石界的“鼻祖”。

曹莊子片麻巖。河北省地質博物館 供圖

測巖石年齡？

千萬別找“碳-14”幫忙

提到給古物測年齡，

很多朋友第一反應是：

“用碳-14測年法！”

其實，這是一個科普誤區。

魚化石。 河北省地質博物館 供圖

碳-14測年法

確實是考古界“神器”，

但它有嚴格的適用邊界，

僅用于——

曾與大氣處于碳交換平衡

后退出碳循環的含碳物質，

如吸收大氣二氧化碳

進行光合作用的植物，

以植物為食物來源的

動物和人類，

以及在大氣中或動植物體內

結晶形成的碳酸鹽礦物等。

胡氏貴州龍化石。河北省地質博物館 供圖

烏龜化石。河北省地質博物館 供圖

且有效測年上限

通常不超過5萬年。

對于動輒幾千萬、

甚至幾十億歲的巖石來說，

幾萬年不過是

地球打個盹的時間。

中華鱘魚化石。河北省地質博物館 供圖

要測算古老巖石的年齡，

地質學家必須在巖石內部，

尋找更為長壽的“天然時鐘”。

恐龍蛋化石。河北省地質博物館 供圖

藏在石頭里的“魔法沙漏”

——鋯石晶體

大自然在創造巖石時，

偷偷在它們體內安放了

極其精密的“計時器”——

鋯石晶體里的放射性同位素。

河北省地質博物館礦物巖石廳。河北省地質博物館 供圖

這聽起來有些高深，

我們可以把它想象成

一個“天然的魔法沙漏”。

鋯石

是一種耐高溫、抗腐蝕、

化學性質極其穩定的礦物，

被地質學家稱為

“地球的時間膠囊”。

巨大鸚鵡嘴龍化石。河北省地質博物館 供圖

在巖漿結晶、

沉積物成巖的過程中，

鋯石會把鈾元素

“鎖”進自己的晶體里，

卻會極度排斥鉛元素。

也就是說，

一顆剛形成的鋯石晶體里，

富含鈾，而幾乎不含鉛。

角石化石。河北省地質博物館 供圖

從鋯石結晶的那一刻起，

晶體內部不穩定的鈾-238，

就會像沙漏里的沙子一樣，

以極其緩慢且恒定的速度，

衰變成穩定的鉛-206。

螃蟹化石。河北省地質博物館 供圖

這個“漏沙”的速度，

不會因外界的滄海桑田、

高溫高壓而改變。

鈾-238的半衰期

(即衰變掉一半所需的時間)

長達44.68億年，

幾乎和地球的壽命一樣長。

三葉蟲化石。河北省地質博物館 供圖

地質學家只需要

把石頭里的鋯石提取出來，

用精密儀器測一測

晶體里還剩多少鈾、

又產生了多少鉛，

就能通過衰變公式，

精準算出這塊鋯石的結晶年齡，

進而鎖定巖石的形成時間。

哪怕是幾十億年的時光，

也能被精準測算出來。

河北省地質博物館展出的礦物晶體。河北省地質博物館 供圖

36.7億年！

來自河北的巖石界“鼻祖”

掌握了這套“時間魔法”，

回看這塊巖石界“鼻祖”，

它來自河北省遷安市

曹莊子、黃柏峪、杏山一帶，

取自我國正式地層單元

——曹莊巖組，

是一套經歷了

高級變質作用的片麻巖。

曹莊子片麻巖銘牌介紹。河北省地質博物館 供圖

經鋯石U-Pb同位素精密測年，

這套巖石的原巖形成于

距今約36.7億年，

而巖石中的碎屑鋯石，

更測出38億年的驚人年齡。

這意味著——

早在38億年前，

華北古陸核就已有了

穩定的原始地殼，

而這塊石頭，就是這段

地球初生歷史的直接見證。

曹莊子片麻巖。河北省地質博物館 供圖

36.7億年前的地球是什么樣子？

那時候，地球剛剛

從熾熱的巖漿海中慢慢冷卻，

地殼極其不穩定，

火山噴發、隕石撞擊是常態。

生命進化階梯。河北省地質博物館 供圖

沒有恐龍，沒有植物，

空氣中幾乎沒有氧氣，

甚至連最初級的多細胞生物

都還沒有誕生，

只有最原始的單細胞生命，

在原始海洋里艱難繁衍。

古生物地層表。河北省地質博物館 供圖

在漫長的歲月中，

地球經歷無數次地殼撕裂、

造山運動和變質作用，

絕大多數同時期的原始巖石，

早就被熔化、風化

改造得面目全非。

鳥化石。河北省地質博物館 供圖

而這塊石頭，

卻在河北遷安地層深處

保存了下來。

曹莊子片麻巖。河北省地質博物館 供圖

放眼全球：

最古老的“石頭”在哪里？

或許有人會好奇：

這塊片麻巖有36.7億歲，

那地球上

最古老的“石頭”在哪呢？

目前世界發現的

最古老的完整巖石，

是位于加拿大西北部的

阿卡斯塔片麻巖，

鋯石U-Pb測年結果

約為40.3億年，

是地球早期地殼演化的

珍貴實物記錄。

阿卡斯塔片麻巖。 中國地質大學博物館網站截圖

如果尋找地球上

最古老的固體物質，

則要前往澳大利亞西部的

杰克山脈。

科學家在變質礫巖中，

提取到直徑僅零點幾毫米的

鋯石晶體，

測出44億年的驚人年齡。

澳大利亞鋯石。Astrobiology 網站截圖

這意味著——

在地球剛剛誕生2億年左右，

這些小晶體就已經結晶，

它們是真正見證過

地球“嬰兒期”的活化石。

河北省地質博物館展出的礦物晶體。河北省地質博物館 供圖

而在中國，

目前已知最古老的巖石，

是湖北大別山木子店地區

38.5億年的花崗片麻巖，

和曹莊巖組一同，

成為研究地球早期歷史的

核心窗口。

湖北黃岡大別山地質公園龜峰山。(資料圖) 邱東旭 攝

一塊巖石，

就是一本無字的地球史書。

這些看似冰冷的“石頭”，

有著令人敬畏的溫度。

在這些巖石界“鼻祖”面前，

人類幾千年的文明史，

甚至連沙漏里的一粒沙

都算不上。

長頭吉南魚化石。 河北省地質博物館 供圖

這個周末，

如果你有空，

不妨走進地質博物館，

越過那些璀璨的寶石，

去這些灰撲撲的巖石面前

站一站、看一看。

2025年11月18日，“石韞山海——巖石礦物精品展”在位于北京的國家自然博物館開展。中新社記者 田雨昊 攝

與億萬年的光陰，

進行一次靜默的對話；

透過它們的紋理，

凝望地球深邃又迷人的歷史。

產自河北保定的含燧石條帶白云巖。河北省地質博物館 供圖

產自河北省張北地區的橄欖玄武巖。 河北省地質博物館 供圖

你會發現，

那些沉默的肌理、褶皺，

早已替你數完了

遠比語言更古老的時光。

學術指導：河北省地質博物館、地學研究部主任 王敏

作者：王家一 牛琳 李玉素

編輯：梁靜

審校：魏園

責編：馬學玲