地球的大陆在不断移动,这是我们星球的一个关键特征,但情况并非总是如此。
虽然一些科学家认为地球的构造板块仅在十亿年前才开始推拉,但其他科学家则认为整个过程开始于近四十亿年前,当时我们的星球还只是一个婴儿。
这是相当大的差异,而且像往常一样,普遍的共识介于两者之间。如今,人们普遍认为地球的构造板块在大约 28 亿年前就开始移动,当时地球内部的温度正好适合形成 15 个刚性板块。
即便如此,分歧依然存在。很难获得这个时期的直接证据,但现在地球上一些最古老的岩石表明,我们的时代可能已经偏离了 4 亿多年。
哈佛大学和麻省理工学院的研究人员通过分析澳大利亚和南非古代岩石的磁性,声称构造板块至少在 32 亿年前甚至更早的时候就开始移动。
“基本上,这是一项地质证据,可以将地球上的板块构造记录延伸到更早的地球历史上。”说亚历克·布伦纳 (Alec Brenner) 在哈佛大学研究古地磁学。
“根据我们发现的证据,板块构造似乎更有可能发生在早期地球上,这表明地球看起来与今天的地球比很多人想象的要相似得多。”
这皮尔巴拉克拉通位于西澳大利亚,是地球古代地壳最古老的切片之一,其中含有一些化石最早的生物在我们的星球上。这块原始地壳绵延近 500 公里(300 英里),早在 35 亿年前就已形成。
研究人员钻探了这个克拉通的一部分(称为吸蜜玄武岩),使用最先进的磁力计和消磁设备来揭示该地区的磁历史。
大约 32 亿年前,他们的数据揭示了从一个点到另一个点的转变,每年纬度漂移 2.5 厘米。
或者,正如作者所说把它,“速度与现代板块相当。”
哈佛大学地球科学家亚历克·布伦纳(Alec Brenner)表示:“这与我们在现代地球上看到的板块运动速度非常相似。”告诉MSN。
“这也是我们所知的最古老的例子,其中一块地壳在地表上漂流了很长的距离。”
但目前他们能说的就只有这些了。虽然很明显这些岩石经历了某种水平运动,但尚不清楚这种变化是由于局部效应还是皮尔巴拉克拉通整体的旋转造成的。它甚至可能是两者的结合。
实际上有一个假设,即在一开始,地球的构造板块在停顿和启动的过程中移动,这种移动持续了数十亿年,然后才开始更现代的构造运动。
这可以解释 3.35 至 31.8 亿年前皮尔巴拉的运动,尽管作者认为时间暗示并非如此。
尽管如此,虽然这些数据确实可以支持间歇性运动而不是渐进式板块运动,但未参与这项研究的地球物理学家斯蒂芬·索博列夫表示告诉科学新闻还有另一种解释。
地壳的某些区域可能比其他区域更早开始移动和俯冲,被陨石或其他强大的力量分开。
然而,考虑到东皮尔巴拉的移动速度有多快,即使是索博列夫承认“一定涉及大规模俯冲”。
显然这里发生了一些大事,如果那是广泛的构造运动,那将对地球上栖息地和生命的形成产生重要影响。
它也适用于其他行星。
“目前,地球是唯一已知的已经牢固建立了任何类型板块构造的行星体,”解释布伦纳。
“当我们寻找其他太阳系中的行星时,我们确实有必要了解导致地球板块构造的整套过程以及启动它的驱动力。
“这有望让我们了解板块构造在其他星球上发生是多么容易,特别是考虑到板块构造、生命进化和气候稳定之间的所有联系。”
该研究发表于科学进步。