板块构造可能从一开始就活跃在地球上

板块构造可能从一开始就活跃在地球上

一项新的研究表明，板块构造——一种科学理论，它将地球分割成大块的地壳，缓慢地在炽热的粘性地幔岩石上移动——可能从一开始就活跃在地球上。新的发现推翻了之前的观点，即构造板块是在数十亿年的过程中形成的。

这篇发表在《地球与行星科学快报》上的论文在地球化学和地球物理学领域具有重要意义。例如，更好地理解板块构造可以帮助预测太阳系以外的行星是否适合生命生存。“板块构造为生命提供了条件，”德州大学地球与行星科学系岩石与地球化学助理教授、该项研究的共同作者尼克·戴格特(Nick Dygert)说。“我们对古代板块构造学了解得越多，就越能更好地理解地球是如何变成现在这个样子的。”

在这项研究中，Dygert和他的团队研究了两种非常特殊的稀有气体同位素的分布:氦-3和氖-22。惰性气体是指不与其他化学元素发生反应的气体。之前的模型解释了地球目前的氦-3/氖-22比，理由是一系列大规模的撞击(比如产生我们的月球的撞击)导致了大量的岩浆海洋，这些岩浆海洋使氦-3/氖-22比减少，并且每次都在不断增加。

然而，Dygert认为这种情况不太可能发生。“虽然没有确凿的证据表明这没有发生，”他说，“它可能只会在非常特定的条件下提高地球的氦-3/氖-22比率。”相反，Dygert和他的团队相信氦-3/氖-22的比率以不同的方式上升。

随着地壳的不断形成，地壳下地幔中氦与氖的比例不断增加。通过计算地壳下地幔的这一比例，并考虑这一过程将如何在很长一段时间内影响大块地球，可以建立一个地球构造板块循环的大致时间表。Dygert说:“氦-3和氖-22是在太阳系形成的过程中产生的，而不是通过其他方式。”“因此，它们提供了关于地球早期条件和随后地质活动的有价值的见解。”