摘要
地球是已知的唯一有大陆的行星，尽管它们是如何形成和进化的尚不清楚。在这里，我们利用岩浆锆石的氧同位素组成，显示了位于澳大利亚西部的皮尔巴拉克拉通，地球上保存最完好的太古宙(40 - 25亿年前(Ga))大陆遗迹，是由三个阶段建成的。阶段1的锆石(3.6-3.4 Ga)形成两个年龄簇，其中1 / 3记录下地幔δ18O，表示岩浆的结晶来自水热作用改变的玄武岩地壳，就像现在的冰岛一样1，2．浅融化与地球最初十亿年的巨大冲击是一致的3.，4，5．巨大的撞击提供了一种机制，使地壳破裂，并通过与全球广泛的海洋的相互作用建立了长时间的热液蚀变6，7，8．一次大约3.6 Ga的巨大撞击，与最古老的低δ相同时18锆石，可能引发了大规模的地幔融化，产生了厚厚的镁铁质-超镁铁质核9，10．第二个低收入δ183.4 Ga左右的O锆石簇与球体层同时存在，为地球上的巨大撞击提供了最古老的物质证据11．第2阶段(3.4 ~ 3.0 Ga)锆石多呈地幔样δ18O和由演化中的大陆核基部附近形成的母岩浆结晶而成12．第3期(<3.0 Ga)锆石具有幔上δ18O，表示表壳岩石的有效循环。最古老的长英质岩石形成于3.9-3.5 Ga(参考文献)。13)，在所谓的后期重炮轰炸即将结束之际4，并非巧合。
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从Pilbara和Yilgarn克拉通56个样品中收集了新的氧同位素数据(补充表)1)．其他样本的数据来自:参考文献。24(142661年样本),裁判。16(样本142535、142974、142981、153190、160212、160498、160730、169028、169045、178230、178231、180057、195893、195894、216546、229913、193410、97969255A、96969080、178102、193434、169068、96969087、98267、178196、185921、179446、185985、96969039、198212、96969016、178194)，参考。25(样品15TKPB23, OGC, 15TKPB25, 15TKPB26, 15TKPB27)和参考。63(TKN49、TKN58、TKN74样品)。SIMS氧同位素分析环节细节，包括参考物质值，详见补充表1．样品详情、锆石氧同位素组成摘要和U-Pb年龄数据见补充表2．分析样品的U-Pb同位素比值也可从http://dmp.wa.gov.au/geochron/．全岩地球化学资料见补充表3.．样本216545及216594的所有补充资料及完整薄片图像可从地球化学图书馆(https://doi.org/10.26022/IEDA/112307)．
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确认
这项工作得到了西澳大利亚政府勘探激励计划(EIS)的支持。T.E.J.和C.L.K.分别感谢科廷大学的支持和澳大利亚政府通过澳大利亚研究委员会发现(DP200101104)和链接(LP180100199)项目提供的资金。我们感谢西澳大利亚大学显微镜、表征和分析中心的L. Martin和M. Aleshin在分析方面的协助，感谢M. Prause起草数据。R.H.S.和Y.L.在西澳大利亚地质调查局执行主任的许可下出版。
作者信息
作者和联系
贡献
作者们共同构思了这项研究。T.E.J.在听取了所有作者的意见后撰写了初稿，所有作者都对后续的修订版做出了贡献。C.L.K.和Y.L.对样本的分析做出了贡献，所有作者都参与了数据的解释。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有竞争利益。
同行评审
同行审查的信息
自然感谢Elizabeth Bell和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。
额外的信息
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构附属的管辖权要求保持中立。
扩展的数据图和表
图1阴极发光(CL)图像。
样品216594(上)和216545(下)的锆石颗粒代表性CL图像，显示斑数(斜体)和δ18O值(在括号中)。斑点分析的目标是晶粒的结晶区域，产生一致的U-Pb年龄和记录低16O1H /16和锆石δ之间没有相关性18O和任何二次过程的测量(即，16O1H /16O, U, Th, Th/U或一致性)，暗示δ18O值代表主要的岩浆特征。
图2全岩地球化学数据。
全岩分布图Sr/Y (一个Gd / Yb (),b)和mg# (c)和中位锆石δ18皮尔巴拉(白色盘)和伊尔加恩(黑色)克拉通岩浆样品的O值(附表)3.)．同位素轻的锆石颗粒(δ18O < 4.7‰)来自全岩Sr/Y和Gd/Yb比值较低的样品，与它们来自浅水热蚀变源的来源一致。除了单一的基性角闪岩外，这些样品也具有较低或极低的mg#，与高度分馏的岩浆源一致，可以认为是结晶岩浆海洋的最上层。中位δ重的地幔样锆石样品18O值显示了更大的成分多样性，这与许多来自较深的地壳层的石榴石稳定场的推导一致。
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约翰逊，t.e.，柯克兰，c.l.，卢，Y。et al。大碰撞和大陆的起源和演化。自然608, 330 - 335(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-04956-y
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04956-y
