古老的晶体可能会帮助解决构造板块何时开始移动的争论

研究人员检验了在最古老的晶体中发现的微小时间胶囊，试图解决一个让科学家们产生分歧的问题：地球的构造板块是什么时候开始移动的？板块构造是一种科学理论，解释了主要地貌是如何从地球的地下运动中产生的。最近的发现表明，板块构造对于创造我们生活的宜居地球至关重要，它为我们独特的、保护生命的大气层和令人难以置信的稳定的金丝雀般的温度做出了贡献；既不会太热，也不会太冷。

大陆是由板块构造形成的，而板块构造又导致了海岸线的形成和潮汐的运动。板块碰撞的过程一个在另一个下面（俯冲）--导致海洋中充满了复杂的生命。而当俯冲发生时，岩浆产生，形成火山。板块构造活动甚至可能发生在其他星球上。

但科学家们对活跃的板块构造何时开始存在分歧。一些人说是在30亿年前；另一些人说是在10亿年前或更少。

来自纽约州罗切斯特大学的研究人员深入研究了板块构造，以确定该现象是否在地球上的生命开始时就已经发生了。

"现代地球的动态构造性质是今天生命存在的原因之一，"该研究的主要作者Wriju Chowdhury说。"探索早期地球的地球动力学和岩性多样性可能会导致揭示生命如何在我们的星球上首次开始"。

研究人员研究了隐藏在来自杰克山（澳大利亚中西部的一个丘陵地带）的小型哈迪恩锆石晶体中的信息。哈迪亚锆石是地球哈迪亚时代最古老的存活地壳材料，形成于大约43.9亿年前。它们是微小的时间胶囊，是迄今为止发现的最古老的地球物质的最知名的来源。

地球是我们所知道的唯一一颗行星，其移动的上层地壳经常被摧毁和再创造，将铁和镁等关键元素从其内部输送到表面。板块构造融化和混合岩石，创造出具有特定化学成分的岩浆，这可以表明创造它的构造类型。

研究人员首先确定了锆石晶体的日期，然后向后确定产生这些晶体的岩浆（母岩浆）的化学组成。在这项研究中，这些晶体的年龄约为38亿至42亿年。这是研究人员首次将母体岩浆纳入考虑范围。

Chowdhury说："母岩浆更加直接和可靠，因为它们更接近来源--实际的构造风格。我们的研究描述了锆石的硅和氧同位素含量以及母体岩浆的微量元素含量，这在以前是没有被结合和提出的。"

研究人员发现早期地球岩浆与阿拉斯加、日本和安第斯山脉活跃的构造板块所产生的现代岩浆之间存在化学上的相似性，为当时和现在提供了一个比较。

"这表明从古代到现代的构造连续性，"该研究的共同作者Dustin Trail说。"也就是说，我们的研究表明，几十亿年前的地球，可能与今天的运作类似。"

该研究的结果无法确定在板块构造开始时是否存在生命，但是，研究人员说，他们的数据提供了化学证据，表明板块构造可能发生在42亿年前，这可能在一定程度上解决了这个争论。

尽管如此，鉴于板块构造在塑造和维持地球上的生命方面的关键作用，该研究的数据可能对我们寻找可居住的系外行星很重要。

该研究发表在《自然通讯》杂志上。