生命的起源可能与此有关？地球是目前唯一已知具有板块构造的行星

地球板块构造运动深刻影响着地球的性质、行为和演化，但是对于板块构造开始的时间，一直没有定论，地球板块运动的启动时间和机制一直是构造地质学领域备受争议的一个科学问题，科学家的最新研究表明，在地球45亿年的历史中，地球板块构造运动至少始于36亿年前甚至更早，在那时，地球上可能就有板块构造运动的发生。

根据科学家对一些世界上最古老的矿物晶体的最新研究表明，自从板块构造运动出现于36亿年前以来，地球的构造板块一直在不断地移动。以前，研究人员认为这些板块形成于35亿到30亿年前之间，尚未发表的研究甚至估计这些板块已有37亿年的历史。这项新研究的科学家通过分析西澳大利亚州杰克山丘上的古代锆石晶体，发现了地球板块构造运动的开始日期。其中一些锆石的年代甚至可以追溯到43亿年前，这意味着它们仅在地球只有2亿岁就开始存在，从地质学上来说，这是个婴儿。通过使用这些锆石矿物晶体以及可追溯到30亿年前的更年轻的锆石，研究人员希望解释地球上持续的化学记录。

通过研究最古老的矿物，专家认为地球板块构造运动或始于36亿年前。在一份最新研究声明中，美国华盛顿特区史密森尼国家自然历史博物馆的研究地质学家迈克尔·阿克森表示：“我们正在重构地球从岩石和金属的熔融球到今天的变化方式。”板块构造学是指巨大的固体岩石平板在地幔（地壳下方的层）上方滑动。这些大陆板块移动，破裂和碰撞，导致地震发生，山体生长和海洋形成。研究人员指出，除地球外，没有其他已知的行星体具有板块构造。据报道，地球的生命起源可能是由于板块构造运动。

例如，随着时间的流逝，岩石捕获二氧化碳，这是一种有助于使地球变暖的温室气体（尽管二氧化碳过多会导致全球变暖），而板块构造运动则确保这些岩石最终被拖拽并融化，并捕获二氧化碳，《生命科学》曾报道说，这些气体是通过火山喷出的，如果没有这个过程，地球可能会冻结。但是，由于最早的板块构造已经被掩盖并在地质世代中，因此想要确定板块构造运动的最开始时间可能具有挑战性。为了进行调查，阿克森教授和他的同事们从杰克山（Jack Hills）收集了15个葡萄柚大小的岩石，并将它们粉碎成最小的矿物成分，形成了沙子。幸运的是，锆石非常致密，因此使用类似于淘金的方法很容易将它们与其余的沙子分开。

接下来，研究人员拿走了锆石（总数超过3500个），并用激光将锆石打碎，以使用质谱法测量其化学组成。该小组还通过测量确定每个锆石年龄的铀含量，用腐烂的已知速度，这使科学家能够确定每个样品有多久存在放射性元素。但是，这些锆石中只有200个是“适合”研究的，这意味着它们保留了数十亿年前的化学性质。阿克森教授说：“破解这些矿物质中的秘密绝非易事，我们分析了数千个此类晶体，以提供一些有用的数据点，但每个样本都有可能告诉我们全新的事物，并重塑我们对地球起源及生命起源的理解。”

研究小组还研究了每个锆石的铝含量，对现代锆石的研究表明，高铝锆石仅以几种方式形成。因此，从地质学上讲，古代锆石中铝的存在提供了有关其生产方式和当时情况的线索。在分析了200个锆石之后，研究人员发现大约36亿年前铝含量显着增加，而每个锆石的宽度只有几根人类毛发的宽度。阿克森教授指出，这种成分变化可能标志着地球板块构造运动的开始，并且“潜在地可能标志着地球上生命的出现，但是我们将需要做更多的研究来确定这种地质转变与生命起源的联系。”该研究团队将高铝锆石与地球板块构造运动的发生时间联系起来，因为这些独特的锆石形成的方式之一是地球表面深处的岩石融化时。阿克森表示：“由于铝的特殊化学键，很难将其‘融’入锆石中，您需要具有非常极端的地质条件。”

研究人员强调，如果岩石在地球表面以下的深处融化，那么地壳（地球的最外层）可能会变厚并开始冷却。研究小组指出，这种增厚很可能是导致板块构造运动的过渡过程。此前，科学家对加拿大北部拥有40亿年历史的阿卡斯塔片麻岩（Acasta Gneiss Complex）中的岩石进行的一项研究也表明，当时的地壳正在变厚，这导致岩石在行星内部的融化程度超过了以往。

生命的起源可能与此有关？地球是目前唯一已知具有板块构造的行星。阿克森教授表示：“阿卡斯塔片麻岩的结果使我们对杰克山锆石的解释更有信心。今天，这些地点相距数千英里，但它们告诉我们一个很一致的故事，那就是大约36亿年前，发生了全球性的重大事件。”接下来，阿克森教授计划在杰克山锆石中寻找古代生命的痕迹。他还计划寻找其他非常古老的锆石矿物，以查看它们是否对约36亿年前的地壳增厚给出类似的结果。