现代板块构造可能早在32亿年前就开始了，比科学家们认为的要早4亿年。这反过来又表明，沐鸣平台登陆线路地壳大板块的运动可能在使地球更适合生命生存方面发挥了作用。

 

哈佛大学的地质学家亚历克·布伦纳(Alec Brenner)和他的同事测量了Honeyeater玄武岩中含铁矿物的磁性方向。Honeyeater玄武岩是在31.9亿至31.8亿年前形成的一层岩石。玄武岩是东皮尔巴拉克拉通的一部分，东皮尔巴拉克拉通是西澳大利亚一块古老的大陆，其中包括35亿年之久的岩石。

 

研究人员发现，这个克拉通在33.5亿至31.8亿年前以每年至少2.5厘米的速度在地球上漂移。该研究小组在4月22日的《科学进展》(Science Advances)杂志上报告称，这一速度堪比现代板块运动。

 

玄武岩层在旅程中以熔岩的形式融化并变硬，其中含有的含铁矿物质可以作为指向地球磁极方向的微小路标。当熔岩还处于熔融状态时，矿物就开始旋转，调整自己的方向以与南北磁极保持一致。通过追踪熔岩中玄武岩形成过程中方向的变化，研究人员能够确定克拉通移动的速度有多快。

 

长期以来，科学家们一直使用这种保存完好的磁性路标来重现板块运动，追溯漂移的大陆碎片的运动轨迹。但是在过去的几十亿年里，地球构造板块的不断摩擦和移动已经多次改变了地球的表面，只留下一些超过30亿年的露头。

 

然而，蜜湖玄武岩是一个罕见的地点，既古老又相对未受变质作用影响，变质作用产生的热量和压力可能改变了矿物质并重新确定了它们的磁性方向。研究小组用一种叫做量子钻石显微镜的仪器检测了235个玄武岩样本，这种仪器可以在微米尺度上探测到磁性的痕迹。通过这些分析，研究人员绘制了一幅岩石内部磁性方位的高分辨率地图。布伦纳4月21日在一场视频新闻发布会上说，根据这张地图，研究小组估计，大约32亿年前，东皮尔巴拉克拉顿的纬度大约为45°，但究竟是北还是南还不确定。这是因为研究人员不确定当时地球的磁极是处于当前的方向还是相反的方向。研究人员说，不管怎样，这一小块古代地壳的运动是渐进的、稳定的，这是现代板块构造的一个标志。今天，克拉通位于南回归线以北，南纬21度左右。

 

一般认为，板块构造在地球上已经形成了一个完善的全球性过程，沐鸣平台登陆线路时间不早于大约28亿年前。在此之前，人们认为地球内部太热，不可能在地表形成冰冷坚硬的板块，也不可能发生深部俯冲，即一个地壳板块俯冲到另一个地壳板块之下。

 

布伦纳在接受记者采访时表示，早期的板块构造可能会对地球上生命的进化产生影响。他说，这个过程是否在第一个单细胞生物出现的时候就已经开始了，目前还不清楚，目前认为至少是在34.5亿年前。

 

但他补充说，很明显，目前板块构造与生物圈密切相关。它促进了曾经被埋在地下的岩石和大气之间的化学反应，这些化学反应可以在数百万到数十亿年的时间里调节地球的气候。“因此，如果[板块构造]发生在地球早期，这些过程可能在生命进化中扮演了一个角色，”Brenner说。

 

研究人员说，活跃的现代风格的板块构造是对这些数据最有可能的解释。但他们承认，还不能排除其他可能的解释，包括早期的、周期性的、时断时续的板块构造运动。

 

一些研究人员提出，在太古宙，从大约40亿年前到25亿年前，有一个原始板块构造过程，在这个过程中，当行星在形成后开始降温时，沐鸣平台登陆线路地壳的碎片就会断断续续地运动(SN: 4/9/12)。从地球最早的大陆上侵蚀下来的沉积物可能也有助于润滑轮子，为现代板块构造奠定了基础(SN: 6/5/19)。

 

马里兰大学帕克分校的地质学家迈克尔·布朗说，研究人员的数据可能支持板块的周期性运动，而不是渐进式运动，这可能是现代板块构造的前兆。他说，这些数据表明，在最初的速度爆发后，“蜂蜜水”玄武岩的速度明显放缓，从每年2.5厘米降至每年0.37厘米。

 

目前还不清楚原板块构造与现代过程有多相似。德国波茨坦大学的地球物理学家Stephan Sobolev说:“我们知道的太少，无法自信地回答这个问题。”索博列夫此前曾提出，在太古宙约10亿年的时间里，板块构造是区域性的:板块可能是被大型陨石撞击或从地幔升起的强大的羽流分开的，在这些羽流中产生了区域单元，在这些区域单元中，古代大陆形成，小块地壳俯冲。

 

索博列夫认为，这样一个区域单元可能形成了澳大利亚的东皮尔巴拉克拉通。但他说，这片古老的大陆如此迅速地移动了这么远，“一定有大规模的俯冲作用”——这是地球早期历史的一种令人惊讶的可能性。