小行星撞击曾触发地壳物质循环 地壳物质循环

地壳物质循环(小行星撞击引发的地壳物质循环)
小行星撞击地球的模拟图 。图片来自互联网
据英国《自然·地球科学》杂志24日在线发表的论文,澳大利亚科学家最新的数字模拟显示,40多亿年前小行星撞击地球,引发了地壳中的物质循环 。这项研究挑战了早期地球构造仍然存在的假设 。
我们生活的地球有46亿年的历史,从诞生开始就被划分为四个时代:太古代、元古代、显生宙 。迄今为止,人们对40多亿年前的元古代地球了解不多,但普遍认为当时的自然条件非常残酷——地球内部温度过高,无法支撑板块结构,有一些证据表明当时的地壳和地幔几乎没有混合 。
【小行星撞击曾触发地壳物质循环 地壳物质循环】但也有其他证据,如现存最古老的地质物质古锆石颗粒提供的信息,表明早期地壳存在物质旋回,与现代俯冲区发现的物质旋回非常相似 。对此可能的解释是撞击,这在早期太阳系中比现在普遍得多 。据我们所知,很可能是撞击引发了板块构造之前的俯冲 。
这一次,麦考瑞大学的研究员克雷格·奥尼尔(Craig O 'Neill)和他的同事们使用了一个数字模型来模拟一次大型撞击对地球结构演变的影响 。他们发现,撞击事件产生的能量会加热地球内部,导致地幔物质上涌,进而驱动早期地球薄而弱的下沉板块潜入地幔 。与现代构造板块边界周围的俯冲区域相比,模拟的俯冲事件是局部的、短暂的 。因此,根据撞击的规模和频率的不同,当时地球在静态构造作用和活动构造作用两种状态之间变化 。
根据这项新的研究,科学家们在有和没有撞击事件两种场景下绘制了早期地球不同的动力学演化情况,并将其作为本文相应的手绘示意图 。