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地球花了5亿年创造和吞噬死亡大陆

2020-12-12新闻4

地球科学的最初5亿年是艰难的。

一位艺术家的印象显示了在Hadean(46到41亿年前)时期地球表面的样子。

当...的时候地球一项新的研究表明,这只是一个小小的新生事物,它诞生了许多新的大陆——然后它吞噬了所有的大陆,只留下了一些痕迹。

新的研究表明,这些第一批大陆有快速生存和年轻死亡的诀窍,但这样做,它们为固体大陆铺平了道路,最终导致了板块构造的出现。

“我们的结果解释了大陆在大约45到40亿年前的婴儿期仍然很脆弱,容易毁灭,然后逐渐分化,在接下来的10亿年里变得僵硬,形成了我们现代大陆的核心,”主要作者、莫纳什大学地球科学家法比奥·卡皮塔尼奥在一份报告中说声明。

几亿年来,现在的大陆或多或少都是稳定的。他们搬家是因为板块构造论,一种控制地壳运动的理论,形成不同的形状,如古代的超大陆盘古。几亿年前存在的地壳拼图碎片今天大多仍然存在。但是对地球历史早期存在的大陆知之甚少。

为了了解更多关于早期历史的信息,研究人员使用计算机来模拟地壳及其下方岩石和岩浆的相互作用。模型显示最早的大陆是由上层的一部分形成的覆盖物——地球上地壳下面的部分——在到达地表时融化,然后在巨大的火山爆发中喷出。当时,这颗行星内部储存着大量热量。

“内部原始热量的释放,是现在的三到四倍,导致浅层地幔大规模熔化,然后作为岩浆(熔融岩石)挤压到地球表面,”卡皮塔尼奥说。

但是这个时期的大陆,被称为Hadean(46亿到40亿年前),很脆弱,容易毁灭。

现代大陆具有相对较高的拉伸强度,这意味着很难通过拉伸将其撕裂。但是Hadean的地壳更热更薄,并且位于一个压扁的上地幔上。在这些新的大陆之间会形成巨大的裂缝,岩浆会从中渗漏出来,岩浆会覆盖新生的大陆,导致新生的大陆沉入地幔。与此同时,新的大陆正在被掩埋的大陆之上的岩浆中形成。

当太古宙(40亿到25亿年前)开始结束Hadean时,最初形成的地壳几乎完全被现代大陆的种子所取代。

研究人员发现,从某种意义上说,那些消失的Hadean大陆使得后来更稳定的大陆成为可能。早期大陆对地幔最浅部分的重新吸收使地幔的那个区域变得更干燥和更坚固,形成了后来大陆可以安全生长的基础。

这种情况可以解释现代板块构造是如何出现的,它依赖于更坚实的基础和结构更合理的大陆。该模型还表明,这些早期大陆的一些碎片将仍然暴露在地表,在地壳中形成稳定、厚的“根”。这些碎片今天仍然存在,被称为克拉通。其中之一的劳伦提亚形成了北美的核心,包括中西部和大平原地区,以及加拿大中部和格陵兰岛的大部分地区。

研究人员写道,Hadean结束时大陆的出现也为后来帮助地球上的种子生命提供了肥料。它们中的一部分脱落并进入大气层和海洋,为不久后出现的生命形式提供必要的营养。

描述这项研究的论文发表在12月2日的杂志上自然。

最初发表在《生活科学》上。

#科学

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