耶鲁大学的地球物理学家报告说,地球不断变化的地下构造板块网络已经牢固地存在了40亿年前,比科学家普遍认为的至少早了10亿年。
构造板块是埋在地壳和上地幔中的大块岩石板,下一层向下。这些板块的相互作用塑造了所有现代陆地,并影响了行星地质学的主要特征-从地震和火山到大陆的出现。
“了解当地球开始板块构造一直是从根本上棘手的问题,”君Korenaga,教授说,地球和行星科学艺术与科学的耶鲁大学的教师和新的研究成果发表在高级作者科学进展。“随着时间的推移,我们的地质记录将减少。”
科雷纳格说,确定构造板块是否可操作的一个有希望的替代方法是大陆的增长。这是因为,建造一块大陆大小的土地的唯一方法是使周围的地表岩石长时间长时间深陷-这是一种称为俯冲的过程,只有通过板块构造才能实现。
在这项新研究中,Korenaga和耶鲁大学的研究生Meng Guo发现了早在44亿年前就开始出现大陆增长的证据。他们设计了一种基于元素氩的地球早期地球化学模拟,氩是一种惰性气体,陆地物质会散发到大气中。氩气太重,无法逃脱地球引力,因此它像地球化学分类帐一样保留在大气中。
Korenaga说:“由于氩的特殊特性,我们可以通过研究这种大气氩来推断出固体地球发生了什么。”“这使它成为古代活动的优秀簿记员。”
地球大气中的大多数氩气都是40Ar,这是在大陆的地壳和地幔中发现的40K(钾)放射性衰变的产物。研究人员说,他们的模型研究了在地球历史上逐渐积累的大气氩,以确定大陆增长的年龄。
研究人员说,创建模拟的部分挑战是将称为“地壳回收”的地质过程的影响纳入其中。这是指陆壳形成,然后被侵蚀成沉积物,并最终通过构造板块运动带回到地下的循环,直到循环更新为止。
因此,模拟必须考虑不属于大陆增长的一部分的氩气排放。
科雷纳格说:“建立大陆壳不是一个单向的过程。”