地球科学家发现地壳构造板块逐渐形成
宾夕法尼亚大学帕克分校——根据宾夕法尼亚州立大学领导的一个研究小组的说法，地壳在数十亿年的时间里持续了一个缓慢的改造过程，而不是在大约 30 亿年前迅速减缓其增长。研究人员表示，这一新发现与现有的理论相矛盾，现有的理论认为，在地球历史的早期，构造板块是快速形成的。
他们在《地球化学展望快报》上发表了这项研究。
主要作者、地球科学助理教授杰西·雷明克 (Jesse Reimink) 表示，这项工作可能有助于回答有关我们星球的基本问题，并可能为其他行星的形成提供线索。
雷明克说：“占主导地位的理论指出了大约 30 亿年前的一个拐点，这意味着我们有一个停滞的盖子行星，在突然转变为构造板块之前没有任何构造活动。” “我们已经证明事实并非如此。”
为了绘制地壳的结构(或地壳生长曲线)，研究人员使用了地球岩石记录数据库中超过 600,000 个样本。全球各地的研究人员(包括宾夕法尼亚州立大学)分析了记录中的每个岩石样本，以确定地球化学含量和年龄。研究人员选择了岩石记录而不是矿物样本，这为更突然形成的理论提供了信息，因为他们说岩石记录更敏感，并且在这些时间尺度上更不容易出现偏差。
研究人员知道矿物记录的可靠性会随着时间的推移而降低，因此利用岩石记录重新创建了地壳生长曲线。为此，他们开发了一种独特的方法来确定数百万年前的火成岩如何随着时间的推移而被改造和改造：通过实验证明同一块岩石如何随着时间的推移以不同的方式发生变化。岩石可以通过多种方式进行改造，例如风化成沉积物或在地幔中重熔，因此研究人员利用这些实验数据为能够分析岩石记录并计算出样本变化差异的新型数学工具提供信息。
雷明克说：“我们通过以一种新的方式观察火成岩的成分来计算出改变了多少沉积物的比例。”
他们使用这些计算来校准岩石记录中记录的修改。然后，研究人员利用对岩石如何改造的新认识计算了地壳生长曲线。他们将新计算的曲线与其他专家从矿物记录中收集到的增长率进行了比较。
雷明克和他的团队的工作表明，地壳沿着地幔(地壳所在的层)的路径移动，这表明两者之间存在相关性。雷明克说，这并不是地球科学家第一次提出地壳生长更为渐进的观点。然而，这是第一次使用摇滚唱片来支持它。
“我们的地壳生长曲线与地幔生长记录相匹配，因此这两个信号似乎以某种方式重叠，而在使用矿物记录创建地壳生长曲线时却没有重叠，”雷明克说。
雷明克告说，这项研究改进了研究人员的理解，但这并不是地壳生长研究的全部和最终目的。数据点太少，无法说明地壳广阔的时间和空间。然而，雷明克表示，进一步分析现有数据点可能有助于为其他行星的调查提供信息。例如，金星没有构造板块，可能是 早期地球的现代例子。
“地球和金星什么时候变得不同了?” 雷明克问道。“为什么他们变得不同了?地壳的生长速度对此起了很大作用。它讲述了行星如何、如何以及为什么沿着不同的轨迹演化。”
约书亚·戴维斯 (Joshua Davies)，蒙特利尔魁北克大学的教授;Jean-François Moyen，法国里昂大学;加拿大阿尔伯塔大学的 D. Graham Pearson 为这项研究做出了贡献。
加拿大自然科学和工程研究委员会部分支持了这项研究。
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