地幔岩石25亿年后重返地面 _科学

新科学家报道，最新研究发现，南太平洋发现的火山岩石经历了一场前往地心又返回的历时24.5亿年的旅程。这一发现或可以帮助我们理解地球巨大的构造板块最初是如何连接在一起的，这或可能提供有关生命早期进化的至关重要的背景。
大约2000万年前，火山喷发出的岩浆冷却并凝固，从而形成了库克群岛之一的曼加伊亚上的玄武质岩。这是火山喷发导致古代海洋地壳的残余物出现在地表的证据，很早以前海洋地壳就被压迫在地幔深处。当其中一块构造板块被推到另一块之下时就会产生这种现象，这个过程也叫俯冲。
【地幔岩石25亿年后重返地面】为了确定循环的古代地壳的具体年龄，美国波士顿大学的丽塔·卡布拉尔（Rita Cabral）和她的同事分析了曼加伊亚玄武质岩的硫同位素。他们发现，其中有些同位素只形成于有密集光存在的条件下进行的反应，而这一切的发生必须早于地球大气层出现大量氧气之前，因为一旦气体形成原始臭氧层，非常密集的光就无法到达地球表面了。

地幔岩石25亿年后重返地面
众所周知，大约在24.5亿年前，地球大气层就已经存在大量氧气，地壳必须在此之前形成且完成板块俯冲过程，卡布拉尔这样推理道。“我们非常兴奋，因为我们终于有了岩石最早出现在地表和再次出现的时间印记。”
地球是太阳系内唯一拥有活跃构造板块的天体，也是目前所知唯一存在生命的天体。“很多研究人员认为与板块构造有关的特征，例如热液喷口，为生命最初形成提供了营养物质和形成表面。” 卡布拉尔说道。
然而有关板块构造最初是什么时候开始目前还尚未有太多数据统计。2007年在格陵兰岛发现的岩石表明热液喷口出现在38亿年前，恰好早于生命最初起源的时间。但有关其它板块构造的重要特征，尤其是俯冲，出现的时间则还是未知数。
“我们提出了有关地球是如何进化的假设，但是我们并不确定俯冲是何时开始的。” 卡布拉尔说道，她的研究为俯冲开始的时间提供了时间下限。
这种解释可能是正确的，英国杜伦大学的牛耀凌（Yaoling Niu）这样说道，但他认为很难证明这一解释的正确性。他指出海洋地壳非常密集，因此不太可能在位于地幔后再返回地面。“俯冲是重要的单向过程，这个过程是不可逆的。”（凤凰科技编译/严炎刘星）