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承载水晶的河流

了解耐用的矿物锆石如何帮助绘制北美洲地质历史中古代的钦勒河系统。

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锆石——由锆和硅酸盐组成的矿物,形成于花岗岩中——是一种非常耐用的矿物。亚利桑那州立大学弗拉格斯塔夫分校的地质学家南希·里格斯说,很难将其分解。如果一颗锆石最终流入河流,它就会一直漂流下去。正如里格斯和她的同事们去年报告的那样,锆石的坚固性使他们能够绘制出数亿年前流经美国西部的一条河流的路线——当时北美仍然是盘古大陆的一部分,内华达州开始出现海洋。

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里格斯从德克萨斯州西北部的一个砂岩矿床中收集了锆石。通过同位素测定(她测量了两种不同铀同位素衰变为铅的比例),她确定一些锆石最早在5.25亿到5.15亿年前结晶。这让她能够追踪这些晶体——以及从母岩中侵蚀出来的河流——到附近一个同年龄的花岗岩地层,被称为阿马里洛-威奇塔隆起。虽然这种特定年龄的锆石很少见,但它们也在内华达州西部的一个地点被发现。里格斯认为,内华达州的锆石一定来自德克萨斯州同一山脉,并被她称之为钦勒河的河流向西携带。

里格斯说,钦勒河的源头位于德克萨斯州的高地,然后从阿马里洛出发,它从新墨西哥州北部流向内华达州东部,形成一个大型河流系统,直到它流入现在内华达州中部的海洋。最终,德克萨斯州的高地被侵蚀成低地,盘古大陆从赤道漂移到干燥的中纬度地区。到大约2亿年前北美洲从其他大陆分离时,强大的钦勒河已经开始干涸。

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