重新混合的地幔表明板块构造的早期开始

新科廷大学对地球上层深层内部的混合进行的研究表明，在地球生命存在中起着关键作用的全球板块构造过程至少在32亿年前开始运作。

科廷大学地球动力学研究小组的研究人员发表在《自然科学报告》上，对全球数据进行了重新分析，以发现玄武岩和科马蒂岩熔岩石的化学特征突然变化，据信这些熔岩是从地球的上地幔和下地幔层衍生而来的。在二十四亿年前。

首席研究员科廷大学地球与行星科学学院的候选人哈默德·加马尔·迪安说，关于地球板块构造的确切开始日期存在很多科学争论。

贾马尔·迪安说：“一些科学家认为，板块构造学仅在大约8亿年前开始运作，而其他人则认为它可以追溯到40亿年前，这是在我们的星球形成后不久。”

“到目前为止，这场辩论中使用的几乎所有证据都来自几乎没有保存的地表地质指标，对地球深层地幔保存的记录几乎没有关注，这就是我们的研究之源。

“我们首次能够证明，地幔组成发生了重大变化(或发生了重大的地幔混合)，发生在大约32亿年前，这表明地球的地壳物质已在全球范围内循环回地幔层，相信显示了全球板块构造活动的开始。”

在地球行星分化的最早阶段，行星分为三个主要层：核心层，地幔层和地壳层。科学家认为，直到板块构造开始出现之前，较轻的地壳和较稠密的地幔之间几乎不会再混合。

但是，通过正在进行的俯冲过程，一些较轻的地壳物质被带回了密度更大的深层地球，并与地幔重新混合。研究人员随后提出的问题是，这种全球性和全罩式混音过程何时开始?

“考虑到俯冲的基本过程，我们假设在地壳上发现的古老岩石样品最终来自深部地幔，应该显示出地幔层中第一个主要'搅动'的证据，标志着地壳的开始。板块俯冲是板块构造过程的重要组成部分。”

为了完成这项研究，研究小组研究了大约6,000种地幔衍生的玄武岩和科马提岩熔岩的同位素和化学组成随时间的变化，这些岩体的年龄在2至40亿年之间。

该研究的共同作者，著名教授约翰·科廷(John Curtin)和澳大利亚动力学奖得主研究员，地球动力学研究组负责人李正祥教授说，这项研究对理解我们星球的动力学演化具有重要意义。

李教授说：“地球上的板块构造活动是形成矿物质和能源的重要原因。它对人类的生存也起着至关重要的作用。板块构造在地球上是唯一起作用的，地球是唯一已知的宜居行星。” 。

“通过对地幔衍生样品的回顾性分析，我们发现在地球45亿年历史的头十亿年中，最初的化学分层和硬壳形成之后，确实存在着重大的化学“搅动”了约32亿年前，”他说。

“我们把这种'搅动'作为深地球的第一个直接证据，表明板块构造学是在30亿年前开始的，导致地幔组成发生了阶跃变化，随后我们的大气层被充氧并演化出生命。”

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