地球科学家发现，地壳构造板块逐渐形成

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宾夕法尼亚州立大学地球科学助理教授杰西·雷明克(Jesse Reimink)领导的研究表明，地壳持续了数十亿年的缓慢改造过程，而不是在大约30亿年前快速放缓增长。雷明克说，这项工作与现有理论相矛盾，现有理论认为地球历史早期地壳板块快速形成。学分:宾夕法尼亚州立大学

（）据宾夕法尼亚州立大学（大卫·库巴雷克）：根据宾夕法尼亚州立大学领导的一个研究小组的说法，地壳继续了数十亿年的缓慢改造过程，而不是在大约30亿年前迅速减缓其增长。研究人员说，新发现与现有理论相矛盾，现有理论认为地球历史早期地壳板块快速形成。

他们在《地球化学透视快报》上发表了这项研究。

首席作者、地球科学助理教授杰西·雷明克表示，这项工作可能有助于回答关于我们星球的一个基本问题，并可能为其他行星的形成提供线索。

“主流理论指向大约30亿年前的拐点，这意味着在突然转向构造板块之前，我们有一个停滞的盖行星，没有任何构造活动，”雷明克说。“我们已经证明事实并非如此。”

为了绘制地壳的形成——或地壳生长曲线——研究人员转向了构成地球岩石记录数据库的60多万个样本。包括宾夕法尼亚州立大学在内的全球研究人员分析了记录中的每个岩石样本，以确定地球化学成分和年龄。研究人员选择了岩石记录而不是矿物样本，这为更突然的形成理论提供了信息，因为他们说岩石记录更敏感，在那些时间尺度上更不容易出现偏差。

知道了矿物记录的可靠性会随着时间的推移而降低，研究人员利用岩石记录重建了地壳生长曲线。为了做到这一点，他们开发了一种独特的方法来确定几百万年前的火成岩是如何随着时间的推移被改造和重组的:通过实验证明同一种岩石如何随着时间的推移以不同的方式发生变化。

岩石可以以多种方式改造，例如风化成沉积物或在地幔中重新熔化，因此研究人员使用这些实验数据来提供新的数学工具，这些工具能够分析岩石记录并计算出样本变化的差异。

“我们通过用一种新的方式研究火成岩的成分，推断出沉积物的比例，从而计算出发生了多少改造，”雷明克说。

他们用这些计算来校准岩石记录中记载的改造。然后，研究人员利用对岩石如何改造的新认识，计算出地球的地壳生长曲线。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，地壳沿着地幔的路径运动，地幔是地壳所在的那一层，这表明两者之间存在相关性。雷明克说，这不是地球科学家第一次提出地壳缓慢增长的观点；然而，这是第一次摇滚唱片被用来支持它。

“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，而在使用矿物记录来创建地壳生长曲线时，它们并没有重叠，”雷明克说。

雷明克警告说，这项研究改进了研究人员的理解，但它不是地壳生长研究的全部和终结。数据点实在太少，无法与地壳的广阔时空对话。然而，Reimink说，进一步分析现有的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一样了？”雷明克问道。“它们为什么会变得不同呢？地壳增长率在其中起了很大作用。它讲述了行星如何、如何以及为什么在不同的轨道上演化。”