令人惊叹的视频展示了地球在 18 亿年中发生了多大的变化

利用地球表面岩石内部的信息，我们重建了地球在过去 18 亿年中的板块构造。

这是地球的地质记录第一次被这样使用，回顾如此遥远的过去。这使我们能够尝试绘制这颗行星过去 40% 的历史地图，您可以在下面的动画中看到。

这项工作由中国海洋大学的 Xianzhi Cao 领导，现已发表在开放获取期刊上地球科学前沿.

美丽的舞蹈

通过悠久的历史绘制我们的星球，创造了一种美丽的大陆舞蹈——本身就令人着迷，是一件自然艺术作品。

它从大家熟悉的世界地图开始。然后印度迅速向南移动，紧随其后的是东南亚作为冈瓦纳的过去大陆在南半球形成。

大约 2 亿年前（马 或兆年币在重建中），当恐龙在地球上行走，冈瓦纳与北美、欧洲和北亚相连，形成了一个称为盘古大陆的大型超级大陆。

然后，重建继续穿越时间。Pangaea 和 Gondwana 本身是由较旧的板块碰撞形成的。随着时间倒流，出现了一个名为 Rodinia 的早期超大陆。

它并不止于此。反过来，罗迪尼亚是由大约 13.5 亿年前一个名为 Nuna 的更古老的超大陆分裂而成的。

为什么要绘制地球的过去？

在太阳系的行星中，地球因其板块构造而独一无二。它的岩石表面被分裂成碎片（板块），这些碎片（板块）相互磨合并形成山脉，或者分裂并形成裂缝，然后被海洋填满。

除了引起地震和火山外，板块构造还将岩石从深处推向山脉的高处。这样，远在地下的元素可以从岩石中侵蚀，最终冲入河流和海洋。从那里，生物可以利用这些元素。

这些必需元素包括磷和钼，前者形成 DNA 分子的框架，后者被生物体用来从大气中去除氮并制造蛋白质和氨基酸——生命的基石。

板块构造还暴露了与大气中的二氧化碳反应的岩石。岩石锁住二氧化碳是地球气候在很长一段时间内的主要控制因素——比动荡要长得多气候变化我们负责今天。

理解深层时间的工具

绘制地球过去的板块构造图是能够通过地球历史构建完整数字模型的第一阶段。

这样的模型将使我们能够检验关于地球过去的假设。例如，为什么地球的气候会经历极端“Snowball Earth” 波动或原因当它发生时，氧气在大气中积聚.

事实上，它将使我们能够更好地理解深行星和地球表面系统之间的反馈，这些系统支持着我们所知道的生命。

还有更多内容要学习

如果我们要了解营养物质如何可用于推动进化，那么对地球的过去进行建模是必不可少的。这复杂细胞的初步证据与所有动植物细胞一样，细胞核可以追溯到 16.5 亿年前。

这接近重建的开始，接近超大陆 Nuna 形成的时间。我们的目标是测试 Nuna 形成时生长的山脉是否可能为复杂细胞进化提供了动力。

地球上的大部分生命都在进行光合作用并释放氧气。这将板块构造与大气的化学作用联系起来，其中一些氧气溶解到海洋中。

反过来，许多关键金属（如铜和钴）更易溶于富氧水。在某些条件下，这些金属会从溶液中沉淀出来：简而言之，它们会形成矿床。

许多金属形成于火山的根部，沿着板块边缘出现。通过重建古代板块边界随时间的变化，我们可以更好地了解世界的构造地理，并帮助矿物勘探者找到现在埋藏在更年轻的山脉下的富含金属的古老岩石。

在这个探索太阳系及其他世界的时代，值得记住的是，我们自己的星球上有很多东西我们才刚刚开始瞥见。

有 46 亿年的时间需要研究，我们走过的岩石包含了地球在这段时间内如何变化的证据。

绘制地球过去 18 亿年历史的首次尝试是绘制世界地图这一科学重大挑战的一次飞跃。但这只是 – 第一次尝试。从我们现在的起点开始，未来几年将看到相当大的改进。

作者要承认这项研究主要由 Xianzhi Cao、Sergei Pisarevsky、Nicolas Flament、Derrick Hasterok、Dietmar Muller 和 Sanzhong Li 完成;作为合著者，他只是研究网络中的一个齿轮。

作者还感谢来自阿德莱德大学构造学和地球系统小组的许多学生和研究人员，以及从事本研究基础地质工作的国内和国际同事。

艾伦·柯林斯， 地质学教授，阿德莱德大学

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