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  • 1 # cnBeta

    從構造板塊之間的相互碰撞和摩擦來看,地球的“活躍度”還是相當高的。比如冰島的辛格韋德利公園,就有一個由兩個構造板塊相互遠離而形成的山谷。

    但是耶魯大學的一項新研究,卻對構造板塊的歷史源頭進行了追溯。結果發現,其在行星形成之後很快便已開始,較當前學界共識還提前了十億年。

    【比鄰星 b 想象圖,來自:ESO / M. Kornmesser,via Yale University】

    據悉,地殼由堅硬的岩石組成,它們沿著流動的地幔頂部滑動。但它並不是一個整體,而是被分成了多個構造板塊,然後逐漸在地表周圍移動。

    這種過程形成了深海溝、巨大的山脈、大洲本身、甚至引發地震和火山爆發等事件。根據一系列地質證據,學界普遍認為構造板塊運動始於 30~35 億年前。

    然而這裡有一個明顯的問題 —— 從本質上講,構造板塊的活動,很可能擦除其本身曾經留下的痕跡。

    研究資深作者 Jun Korenaga 表示:“這是一個持續已久的難題,隨著時間的推移,我們能找到的地質記錄就會更少”。

    為化解這方面的困難,耶魯大學研究團隊決定回溯另一個不容易被輕易擦除的線索 —— 空氣中的氬氣(argon / 18 號元素)含量。

    【研究配圖 - 1:觀測約束和成功模型解的分佈】

    作為一種惰性氣體,它也是當今地球大氣中含量第三高的氣體,且絕大部分是由於地殼的放射性衰變而積聚的。此外氬氣的自重,決定了它不會散逸到太空。

    基於此,研究團隊對地球早期進行了化學模擬,同時兼顧其它方式產生的氬氣含量,最終將板塊構造活動的歷史反推到了 44 億年前 —— 大約在地球自身形成 1 億年後便已出現。

    然而早前的另一項研究,卻提出了截然不同的觀點(稱始於距今僅 6 億年前),理由是災難性的“雪球地球”事件。

    有關新研究的詳情,已經發表在近日出版的《科學進展》(Science Advances)期刊上。

    原標題為《Argon constraints on the early growth of felsic continental crust》。

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