En internationell studie som leds av Monash University har avslöjat en ny mekanism som kan ha förändrat tillståndet på jordskorpan för cirka 2,5 miljarder år sedan.

Studien, med forskare från Ruhr-Universität Bochum (Tyskland) och ETH Zürich (Schweiz) publiceras i en nyutgåva av Earth and Planetary Science Letters .

Skorpan på den moderna jorden är i konstant slowmotion - den rör sig ungefär i den takt som våra fingernaglar växer, förklarar huvudstudieförfattaren Dr Priyadarshi Chowdhury, forskare vid Monash University School of Earth, Atmosfär och miljö.

"Detta har resulterat i att hav öppnats (havsbotten sprider sig) och kontinenter glider isär genom en process, känd som "platttektonik, '" han sa.

"Några nyckelfunktioner som härrör från dagens plattformstektonik hittades inte i de äldre bergarterna, och detta är ett dilemma.

"Vårt arbete visar att den tidiga jorden, någon gång före 2,5 miljarder år, drivs av en annan mekanism än dagens platttektonik. "

Dr Chowdhury, är en del av Monash "Pulse of the Earth" -projektet som leds av Monash ARC-pristagare, professor Peter Cawood. Projektet syftar till att fastställa kontinentskorpans ursprung och utveckling och dess roll i den långsiktiga utvecklingen av jordsystemet.

Kontinentalskorpan är värd för de resurser som vi är beroende av, och dess utveckling styr miljön där vi lever. Skorpans mest grundläggande egenskap är att dess rekord (inklusive resurser) är episodiskt i rum och tid, men ursprunget till denna periodicitet är olöst.

"Den tidiga jorden var varmare än den är idag och detta påverkade styrkan i skorpan och manteln, "sa Dr Chowdhury.

"Vår studie visar att under dessa förhållanden skalade den nedre skorpan av och sjönk tillbaka i den hetare manteln, " han sa.

"Viktigt, denna process förklarar egenskaperna hos sådana gamla stenar, som förblev gåtfull.

"Vi tror att" avskalningsprocessen "också var fröet för vår planet för att utveckla modern plåttektonik."

Forskargruppen använde matematisk modellering för att kartlägga dynamiken i denna avskalningsprocess.

De spårade samtidigt tryck- och temperaturförhållandena i olika segment av skorpan genom denna process.

Detta hjälpte dem att förutsäga vilka typer av stollformiga och metamorfa bergarter som skulle bildas, och dessa förutsägelser jämfördes med observerade bergrekord på den tidiga jorden.

"Dessa förändringar sätter utvecklingen på jorden som så småningom ledde till dess nuvarande tillstånd, som kännetecknas av kontinenter med tjock kiselskorpa och hav med tunn mafisk skorpa, liksom närvaron av en syresatt atmosfär och spridning av liv, "Dr Chowdhury sa.

Den tidiga jordens glesa geologiska rekord är ett stort hinder för att reda ut den tektoniska inställningen som utlöste dessa förändringar.

Numerisk modellering fyller denna lucka genom att geologer kan förstå processerna som fungerade vid den tiden och hur de utgjorde steget för planeten vi lever på idag.

"Vår forskning har kunnat identifiera den tektoniska miljö som fungerade för miljarder år sedan som kan ha satt jorden på en resa mot dagens planet, som ger miljön för livet och de resurser som vi är beroende av, "Dr Chowdhury sa.