一百多年前，德國科學家阿爾弗雷德·魏格納以穿越曆史的睿智眼光，大膽提出了大陸漂移學說。魏格納認為，全世界的大陸在中生代之前曾是一個統一的整體，叫盤古大陸，在它的周圍是遼闊的海洋。這塊原始大陸在天體引潮力和地球自轉所産生的離心力作用下，破裂成若幹塊，逐漸形成了今日世界上大洲和大洋的分布格局。
大陸漂移學說一經推出，震驚了學術界。人類第一次以疑惑的目光投向了腳底下那一片堅硬的岩石。
如此剛硬無比的大陸真能移動嗎？闆塊是地球形成中與生俱來的，還是在地球演化到某個階段孕育而生的？
闆塊運動 （圖片由作者提供）
随着古氣候、古生物、古礦物和其他地質學證據的不斷積累，特别是海底擴張理論的提出和全球闆塊構造的建立，一場地質學的革命，真正打開了人類對于地球的認知。
長期以來，深受科學家關注和探究的這一真相，正在逐漸披露出來。
地殼最初并不剛硬
地球表層堅硬的岩石圈并非整體一塊，而是由緊密連接的闆塊拼合而成。整個岩石圈由太平洋闆塊、歐亞闆塊、印度洋(或印度澳大利亞)闆塊、非洲闆塊、美洲闆塊和南極洲闆塊六大闆塊組成，大闆塊又由一系列中小闆塊組成。
世界六大闆塊示意圖。圖源：網絡
作為闆塊誕生之地，大洋中脊噴湧而出的岩漿冷卻後，形成的闆塊向兩側離散開來，随着上地幔軟流層流動而移動，并在大陸邊緣的“俯沖帶”處下沉，隐沒于地幔中。這在太陽系的行星中是獨一無二的。
地球最初的地殼并不剛硬，隻有地核冷卻至一定的溫度，才使地殼硬化成闆塊，然後開始移動、分裂、碰撞和俯沖。那麼，這一關鍵性的轉變在何時發生的，勢必将影響我們對地球如何演變成當今模樣的理解。
科學家力圖找到表明這種轉變的證據。有關地球化學示蹤研究顯示，氧氣、二氧化碳和水在闆塊出現之後開始在大氣和地幔之間交換，穩定的大陸地殼的體積也在大幅增加。
有關研究發現，闆塊産生後鑽石才含有榴輝岩雜質，這是一種從地球表面礦物侵入地殼深部或地幔而形成的岩石。另一方面，一種被稱為科馬提岩的超鎂鐵質熔岩開始從岩石記錄中消失，這種在澳大利亞皮爾布拉發現的科馬提岩，其年代為距今32.7億年前。
鎢同位素鎖定闆塊起源時間
科馬提岩是古老岩石，被認為是地幔溫度顯著升高的證據。這種噴出岩在噴發時非常灼熱，岩石中細長的晶體就是在超熱岩漿噴發并迅速冷卻時形成的。它的消失進一步表明地幔物質已經開始循環移動了。
2020年，有科研團隊研究表明，闆塊構造運動始于約32億年前。也就是說這種演變的一個重要轉折點發生在約32億年前的太古宙中期。地球表面正是在那時發生了破裂。為了佐證這個結論，科學家研究了被稱之為“化學指紋”的鎢同位素。
鎢-182同位素在地球早期的岩石中是相對豐富的。然而，一旦闆塊構造運動開始，地幔的對流攪動就會使鎢-182與其他4種鎢同位素混合，使岩石中的鎢-182含量均勻降低。
德國科學家圖什和蒙克開發了一種有效的新方法，可以從古代岩石中提取微量的鎢。經過近兩年的分析，他們發現，所研究的同位素比率出現了令人驚喜的變化，鎢-182的濃度開始時較高，表明地幔還沒有混合。然後，在2億多年的時間裡，鎢-182數值逐漸下降，直到31億年前達到今天的水平。這種下降反映了古老的鎢-182信号出現了稀釋，因為皮爾布拉下面的地幔物質成分開始混合。這種混合表明闆塊構造已經開始。
闆塊運動讓地球充滿生機
闆塊構造使地球以其獨特的方式運轉，傲立于太陽系群星之中。闆塊的擴張、碰撞和俯沖，不僅塑造了地球的地理地貌特征，形成了許多大陸和島嶼，以及連綿不斷的山脈和各種各樣的地表生态系統，為生物多樣性演化提供了豐富多樣的環境。
同時，闆塊運動還深刻影響了地球的大氣層、磁場和氣候等，使地球在數十億年裡保持适宜居住的氣候，盡管太陽在這段時間裡在逐漸變亮。地球的适宜氣候主要是由空氣中的二氧化碳與矽酸鹽礦物之間的化學反應造就的，後者通過将二氧化碳埋在沉積物中，緩慢地降低了大氣中溫室氣體的水平。大部分的矽酸鹽與二氧化碳的反應發生在闆塊碰撞所形成的山脈上。
在闆塊運動過程中，地幔、地殼、海洋和大氣之間的物質循環，确保了對生命必需元素的持續供應，為生态系統注入了重要的營養物質。此外，大陸本身也為新物種提供了充滿陽光的環境。
闆塊運動不僅是地幔對流的結果，而且還促使了地幔對流中将源自地核的熱量逸出，有利于地核磁場的産生。而地球磁場的範圍可延伸至太空深處，保護大氣層不受太陽風暴的侵蝕。
總之，闆塊誕生揭開了地球曆史重要一頁，闆塊運動賦予了地球特有的活力。地球的物質循環、海陸變遷、碳埋藏、氧氣增多，以及生物朝着多樣性和複雜生命體方向發展的過程，無不留下了闆塊運動牽一發而動全身的深刻烙印。
有話要說...