Geokemiska och geologiska register ger viktiga insikter i jordens tektoniska historia, men i fallet med berg under den proterozoiska eonen, register är i konflikt med varandra:Geokemiska bevis säger att skorpan var tunn och varm, vilket i allmänhet indikerar att berg inte skulle ha kunnat bildas, men stenar kvar från den tiden tyder på att berg var närvarande.

"Så hur förenar vi de geologiska bevisen för bergsbyggande med de geokemiska bevisen för tunn skorpa?" frågade Christopher Spencer, en geolog vid Queen's University i Ontario, Kanada, och huvudförfattare till en ny studie publicerad i Geofysiska forskningsbrev .

Med hjälp av en global databas, Spencer et al. jämförde bergrekordet med det geokemiska rekordet från 1,8 miljarder till 850 miljoner år sedan, en period som börjar ungefär en och ett halvt miljard år efter de tidigaste tecknen på liv och slutar 150 miljoner år innan komplext liv utvecklades. Geokemin hos kontinentala bergarter från den tiden tyder på att kontinentalskorpan var tunn (mindre än 40 kilometer) och het - dåliga förhållanden för att bilda berg.

Trots den varma skorpan, mineralsammansättningen av bergarter från hela världen vid den tiden tyder på att det fanns ett betydande jordskorpflöde som resulterade i lägre bergskedjor. Processen för att bygga berg under dessa unika förhållanden är något vi aldrig har sett på den moderna jorden eller bortom, föreslår författarna. "Bergen under Proterozoikum skilde sig från berg vid någon annan tidpunkt i jordens historia, " sa Spencer.

Författarna hävdar att med tunna, varm skorpa, berg kunde fortfarande bildas när relativt svag skorpa gled förbi sig själv i kollisioner som var mer som blickande slag snarare än frontalkrockar. Det beteendet skulle delvis ha varit tack vare att den nedre delen av den varma skorpan "flödade" som en mycket viskös vätska på geologiska tidsskalor, redan innan den moderna plattektoniken startade. Denna förklaring av en utdöd stil av plattektonik knyter samman de geologiska och geokemiska bevisen, beskriver en relativt platt värld som bestod i en miljard år.

"Kontinental rörelse är möjlig utan global plattektonik, sade Taras Gerya, en geofysiker från det schweiziska federala tekniska institutet (ETH Zürich) som inte var involverad i studien. Enligt Gerya, författarna "visar att denna tidsperiod verkligen kännetecknades av en ganska speciell tektonisk stil, som är olik nutiden. Så något förändrades verkligen när vi flyttade från proterozoikum till fanerozoikum för cirka 541 miljoner år sedan."

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.