科学家发现最早的板块构造地球化学证据

在南非发现的锆石晶体的化学成分为科学家提供了板块运动的最早证据。大概在大约 38 亿年前，我们星球的表面不再是一个稳定的石壳，而是在其中开始了构造过程。

地壳及其下方的地幔上层被划分为岩石圈板块。核心热量使板块下方的地幔粘性层运动，导致火山爆发、地震和山脉抬升的构造活动。现代地壳究竟是什么时候形成的，科学家们没有达成共识：估计在 40 亿到 8 亿年前不等。这种扩散与年轻地球缺乏地质数据有关，原因是板块本身表面物质不断循环。现在地球上几乎没有可以追溯到其存在的前 5 亿年的岩石。

现在，一组美国科学家能够更准确地确定地球上构造活动开始的时间。研究人员在南非发现了 33 块硅酸盐矿物锆石晶体：发现它们的层形成于 3.3-41.5 亿年前。在 AGU Advances 杂志的一篇文章中描述的锆石晶体包含了最古老的俯冲证据——一个岩石圈板块淹没在另一个板块之下。

锆石中铪同位素和微量元素的组成使得确定锆石形成的条件成为可能。这些晶体的年龄不到 38 亿年，形成于岩石中，其压力和温度与今天的俯冲带相似。与此同时，由于地幔岩石的融化，形成了较老的锆石，地幔岩石在 6 亿年内保持稳定。

因此，大约 38 亿年前，地球表面不再稳定，第一次构造过程开始于其中。科学家们认为，这种转变是渐进的。很可能，这些变化在地球上的各个地方开始和结束，然后成为我们至今观察到的全球构造运动。

板块构造通过释放火山气体来塑造地球大气。此外，它会产生硅酸盐岩石，从大气中捕获二氧化碳，从而缓和温度波动。在所有研究过的行星中，构造活动仅在地球上被发现——也许是她在创造适合生命出现的条件方面发挥了决定性作用。