科学家发现最古老的构造板块证据：被封存在古老的锆石晶体中

在《AGU Advances》上发表的一篇论文中，哈佛大学的科学家们研究了锆石晶体（几乎是不可破坏的晶体，已知可以持续数十亿年，并作为一种地质时间胶囊），并注意到在大约38亿年前它们的地球化学发生了明显的变化。该团队研究了2017年从南非收集的这些锆石晶体的铪同位素、氧同位素和微量元素的组成。

在收集的3936个样本中，有33个至少有40亿年的历史，这是一个令人印象深刻的壮举，因为这么老的锆石是相当罕见的。对这些晶体的分析表明，晶体形成的速度大约在38亿年前加快了。具有上述年龄特征的锆石具有类似于在俯冲区形成的晶体的地球化学性质，俯冲区是构造板块碰撞的区域，其中一个板块滑落到另一个板块之下，并进入地球的地幔层。

该小组还有来自斯坦福大学和路易斯安那州立大学的专家，他们研究了锆石晶体中的铪同位素化学成分，并注意到所有的锆石晶体在大约36亿至38亿年前见证了地球化学变化。尽管科学家们不确定38亿年前是否存在俯冲区，但地壳材料的化学成分是一个明显的迹象，表明构造板块运动以某种形式发生。

这项研究具有至关重要的意义，因为它所涉及的地球化学样本显然是在冥古宙--地球生命的第一个5亿年--的末期产生的。几乎没有已知的冥古宙时代之前的物质幸存下来，这使得测试的锆石成为已知的地球进化的最古老的遗迹之一。这项研究发现了 “原壳”的特征，据说它是由于地球上第一次构造板块运动而形成的。

“地球的早期地壳过程可能在3.8和3.6Ga之间发生了永久性的变化，”该研究在其结论说明中推断。相比之下，2020年发表在《科学进展》上的一项研究提出，地球的构造板块在32亿年前已经开始运动。也有研究声称，构造运动从地球存在的一开始就在发生。