一項新的研究顯示，地球不斷變化的地下構造板塊網絡在40多億年前就已經牢固地建立起來，至少比科學家們普遍認為的要早10億年。
構造板塊是埋在下一層地殼和上地幔中的大塊巖石。這些板塊的相互作用塑造了所有現代陸地，影響了包括地震、火山和大陸形成在內的行星地質學的主要特徵。
耶魯大學地球與行星科學教授、《科學進展》新研究的高級作者說：「了解地球板塊構造何時開始，一直是一個根本性的難題。「隨著時間的推移，我們的地質記錄越來越少。」
科雷納加說，大陸的增長是一個很有前途的指標，可以用來確定板塊是否在活動。這是因為建造一塊大陸大小的陸地的唯一方法是讓周圍的地表巖石在很長一段時間內繼續下沉，這一過程被稱為俯衝，只有通過板塊構造才能實現。
在這項新的研究中，研究人員發現了早在44億年前大陸就開始生長的證據。他們設計了一個早期地球的地球化學模擬，基於氬元素，一種陸塊釋放到大氣中的惰性氣體。氬太重，無法逃脫地球的引力，所以它像地球化學分類帳一樣留在大氣中。
科雷納加說：「由於氬的特殊性質，我們可以通過研究大氣中的氬來推斷固體地球發生了什麼。」。「這使它成為古代事件的優秀簿記員。」
地球大氣中的大部分氬是40Ar，是40K（鉀）放射性衰變的產物，存在於大陸的地殼和地幔中。研究人員的模型觀察了大氣中的氬元素，這些氬元素在地球歷史上逐漸積累，以確定大陸生長的年齡。
研究人員說，建立模擬模型的部分挑戰在於將一種叫做「地殼循環」的地質過程的影響結合起來。這是指大陸地殼形成，然後被侵蝕成沉積物的循環，最終被板塊運動帶回到地下，直到周期重新開始。
因此，模擬必須考慮到氬氣排放量不屬於大陸增長的一部分。科雷納加說：「大陸地殼的形成不是單向的過程。
國家科學基金會支持這項研究。
資料來源：耶魯大學