과학 연구를 위한 미국 지구물리학 연맹 저널인 AGU Advances에 발표된 새로운 연구에 따르면 남아프리카에서 발견된 소수의 고대 지르콘 결정에는 판 구조론의 핵심 요소인 섭입의 가장 오래된 증거가 포함되어 있습니다. 지구와 우주의.
지구의 젊음에 대한 이 희귀한 타임캡슐은 약 38억년 전의 안정적이고 오래 지속되는 암석 표면에서 오늘날 지구를 형성하는 활동적인 과정으로의 전환을 가리키며 새로운 단서를 제공합니다. 판구조론이 언제 시작되었는지에 대한 열띤 논쟁이 벌어지고 있습니다.
지각과 그 바로 아래 맨틀의 상층은 점성이 있지만 이동 가능한 맨틀 암석의 하층 위에서 천천히 움직이는 단단한 판으로 나누어져 있습니다. 지구 중심부의 열은 느리지만 거침없는 움직임을 주도하며 화산, 지진, 산맥 융기를 초래합니다.
이 과정이 가속화되어 현대 지각이 형성되었던 시기에 대한 추정치는 40억년 전부터 불과 8억년 전까지 다양합니다. 이러한 불확실성은 판 구조 자체의 표면 재활용 효과로 인해 지구 청년기의 지질학적 기록이 빈약하기 때문에 발생합니다. 지구의 첫 5억년인 하데스 이온(Hadean Eon)에는 거의 아무것도 남아 있지 않습니다. 하데스의 땅은 거대한 미스터리 상자입니다 "라고 하버드 대학의 지질학자이자 이번 연구의 주요 저자인 Nadja Drabon은 말합니다.
작은 타임캡슐
이 수수께끼를 풀기 위한 흥미로운 진전으로, 2018년 Drabon과 동료들은 남아프리카의 Barberton Greenstone 벨트에 있는 희귀한 고대 지각 블록에서 33개의 미세한 지르콘 결정의 시계열을 발굴했습니다. 8억년, 41억 5천만년 전에서 33억년 전까지.
지르콘은 지각에서 상대적으로 흔한 보조 광물이지만, 40억년에서 45억 6천만년 전 사이의 Hadean Eon의 고대 대표자는 극히 드물며 지구상의 12개 위치에서만 발견되며 일반적으로 각 장소에 3개씩 있습니다.
그린스톤 벨트(Greenstone Belt)의 지르콘에 보존된 하프늄 동위원소와 미량 원소는 결정화 당시 지구의 상태에 대해 이야기합니다. 38억 년 전과 그보다 어린 지르콘은 현대의 섭입대와 유사하게 압력을 받고 녹는 암석에서 형성된 것으로 보이며, 이는 지각이 움직이기 시작했을 수도 있음을 시사합니다.
내가 "판 구조론"이라고 말할 때 특히 한 판이 다른 판 아래를 지나가고 모든 화산 활동이 일어나는 호대를 의미합니다. 예를 들어 안데스 산맥과 불의 벨트를 생각해 보세요. Drabon은 섭입의 전형적인 예를 설명하면서 말했습니다. 38억 년이 지나면 지각이 불안정해지고 새로운 암석이 형성되는 극적인 변화가 발생하며 현대 판구조론에서 볼 수 있는 것과 점점 더 유사한 지구화학적 특징을 볼 수 있습니다. «.
대조적으로, 가장 오래된 지르콘은 프로토크러스트의 전 지구적 층에 대한 증거를 보존했습니다. 연구에 따르면 6억년 동안 안정되었던 맨틀 암석이 다시 녹으면서 파생된 것입니다.
글로벌 변화의 조짐
이번 연구는 남아프리카 지르콘 이후 약 2억년 전 세계 다른 지역의 지르콘에서 현대의 섭입과 유사한 조건으로의 유사한 전환을 발견했습니다. 38억년에서 36억년 전 사이에 지구에 중대한 변화의 징후가 보이고 있으며 판구조론으로의 진화는 뚜렷한 가능성이 있습니다 드라본이 말했습니다.
결론적이지는 않지만, 결과는 오늘날 우리가 볼 수 있는 끊임없이 움직이는 판의 효율적인 글로벌 엔진에 정착하기 전에 흩어져 있는 장소에서 시작되고 중단되었을 수 있는 글로벌 변화가 시작되었을 수 있음을 시사합니다.
판 구조론은 지구의 대기와 표면을 형성합니다. 대기에서 다량의 이산화탄소를 소비하는 화산 가스의 방출과 새로운 규산염 암석의 생성은 온실 가스의 과잉 또는 부족으로 인한 온도의 큰 변동을 완화합니다. 모든 재활용과 새로운 껍질 형성이 없다면 우리는 끓어오르는 뜨거운 것과 얼어붙는 추위 사이를 오가게 될 것입니다. 드래곤이 말했다. 날씨에 따른 일종의 온도 조절기 .
지금까지 판구조론은 지구에서만 관찰되었으며, 행성이 거주할 수 있는 것이 필수적일 수 있으므로 판 운동의 기원이 생명의 초기 발달에 대한 연구에 관심을 갖게 됩니다.
최초의 지구에 대해 우리가 갖고 있는 기록은 매우 제한적이지만 매우 다양한 장소에서 유사한 전환을 볼 수 있다는 점을 보면 그것이 지각 과정의 전 세계적인 변화였을 가능성이 정말 그럴듯합니다. 드래곤이 말했다. 지구에서 일종의 재편성이 일어나고 있었습니다 .
