据美国趣味科学网站11月4日报道，与宇宙中其他已知的行星不同，地球表面是由刚性板块组成的，这些板块会移动，相互碰撞，然后潜入地球内部。

不过，地球表面是什么时候分裂成地壳板块的呢？这些板块又是什么时候开始移动的？这是一个重要问题，因为板块运动似乎推动了生命的进化和复杂性。

令人惊讶的是，地质学家对板块运动何时出现尚没有一个准确的答案，估算范围从约7亿年前到40亿年前，当时地球尚处于婴儿期。

得克萨斯大学达拉斯校区的地球科学家罗伯特·斯特恩告诉趣味科学网站，现代板块运动最早的明确证据可以追溯至新元古代(10亿至5.41亿年前)。那时的地质记录显示出大量的蛇绿岩和蓝片岩。俯冲是板块运动的一个特征，因此这些分布广泛的岩石可以肯定地表明，板块之间曾相互碰撞并滑动。

不过，许多地质学家认为斯特恩的观点过于保守。他们认为，这些岩石可能存在于更早的年代，只是它们的存在被时间抹去了。

加利福尼亚大学洛杉矶分校地球科学家、荣誉退休教授马克·哈里森说，例如，印度次大陆与南亚发生碰撞仅发生在距今5500万年前，其中许多岩石就已经被侵蚀掉了。哈里森表示，如果在板块仍在进行碰撞时，板块运动的证据就丢失了，那么还有希望找到年代更为久远的同样的岩石吗？

斯特恩认为，有证据表明，18亿年前曾出现过一个俯冲期小插曲。他认为，如果在约8亿年前存在持续的板块运动，则会有更加清晰的岩石记录。

许多研究人员认为，向板块运动的转变要早得多。在太古宙(40亿到25亿年前)就有许多地质变化迹象，准确估计是在25亿到38亿年前。例如，至少有一块保存至今的蛇绿岩可追溯至25亿年前。

另一个证据是地壳的化学成分。如果地壳是全新的火山岩，那么它的化学成分就会很像它所来自的地幔。如果它被板块运动重新熔化和再循环，这种化学反应就会发生变化。2012年一项具有影响力的研究发现，大约30亿年前，更多的地壳开始循环。研究合著者、英国圣安德鲁斯大学地球科学名誉教授克里斯·霍克斯沃思说，这可能标志着向破坏和改造地壳的俯冲的转变。

锆石是一种即使周围的岩石熔化和重组也能留存下来的矿物，对它的研究表明，地壳移动的时间更早，大约在38亿年前。“我们开始看到锆石结构越来越像我们今天在俯冲带所看到的那样。”研究作者、哈佛大学地球和行星科学家娜佳·德拉邦说。地壳的寿命也在那个时候缩短了，这再次表明了俯冲的循环过程。

但这种转变是否反映了真正的板块运动呢？2023年发表的一项锆石研究调查了矿物形成时地球的磁场状况。研究表明，这些颗粒或多或少地停留在它们所形成的地方，直至34亿年前，暗示大陆直到那个时间点才开始移动。

德拉邦指出，不同的板块运动可能出现在不同的时间。俯冲或许始于38亿年前，但大陆开始绕地球漂移则需要时间。

一个更新、但更具争议的观点认为，地球在冥古宙(45亿至40亿年前)就出现了板块运动。该观点源于越来越多的证据表明，新生地球具有令人惊讶的现代外观——海洋和大陆，这是对锆石的研究以及对地球现存最古老岩石化学成分的研究所得出的结论。耶鲁大学地球和行星科学教授伊长润(音)说，理论模型显示，板块运动或可存在于冥古宙环境。

所有这些起源故事都存在证据弱点。例如，绝大多数非常古老的锆石均来自同一个地方——澳大利亚杰克山，因而或许无法代表地球其他地方发生的事情。最古老的岩石可能本身就是异类——之所以能留存至今或许正因为它们与其他古代地球岩石不一样。与此同时，计算机建模师正就40亿年前地幔状态的假设争执不下。

宾夕法尼亚州立大学地球科学家杰西·雷明克告诉趣味科学网站：“人们对(板块运动)何时开始仍未达成共识，这真的令人震惊。”（编译/文怡）