Dipping Moho är ett tecken på att en kontinent skjuts över en annan. Kredit:IGG
I dag, hela jordklotet är uppdelat i tektoniska plattor som flyttar förbi varandra, får kontinenterna att driva sakta men stadigt. Men så har det inte alltid varit.
De tidigaste bevisen för plattektoniska egenskaper som kunde ha lokaliserats betyder inte när plattektoniken blev ett globalt fenomen. Så, när blev plattektoniken global?
En forskargrupp ledd av Dr Wan Bo från Institutet för geologi och geofysik (IGG) vid den kinesiska vetenskapsakademin har avslöjat att plattektoniken blev global för 2 miljarder år sedan. Studien publicerades i Vetenskapens framsteg den 5 augusti.
Jorden är 4,56 miljarder år gammal. Även om geologer har argumenterat för att plattektoniken var i drift så tidigt som för 4 miljarder år sedan, detta är den första studien som ger globala bevis.
Subduktion, skjuta en platta under en annan när två plattor konvergerar, är ett av de tydliga tecknen på plattektoniken. Vanligtvis trycks tät havsskorpa tillbaka in i den djupa jorden när kontinenter rider högt. Men när två kontinenter kolliderar, något kommer att hända.
Den mest kända kontinentala kollisionen på jorden idag är Himalayabergen:när Indien slår in i Eurasien, den mindre kontinenten Indien trängs under megakontinenten. Geologer kan avbilda denna kollision med seismologi:vågor från jordbävningar visar Eurasien som rampar upp på toppen av Indien.
Subduktion samlade Superkontinenten Nuna. Kredit:IGG
IGG-forskarna utformade en seismologisk studie för att undersöka strukturen hos forntida skorpa i en av de äldsta och mest stabila regionerna, Ordos. Nu, det är mestadels platt utan några höga berg. Dock, de hittade i huvudsak samma djupa struktur. "Även om doppningsstrukturen vi hittade var identisk med vad vi ser i Himalaya idag, det vi tittade på var 2 miljarder år gammalt, " sa Dr Wan.
Utöver deras bevis på forntida subduktion i Kina, forskarna visade att flera kontinenter med seismologiska studier visade liknande doppstrukturer för 2 miljarder år sedan också.
"Författarna gör ett mycket bra jobb med att beskriva sina resultat och placera dem i ett större sammanhang, " sa prof. Peter Cawood, en expert på forntida plattektonik vid Monash University som inte var inblandad i studien.
Även om subduktion kan ha inträffat här eller där på jorden tidigt, det var inte förrän för 2 miljarder år sedan som vi kan säga att plattektoniken blev ett globalt nätverk.
"Det är som uppfinningen av World Wide Web, " sa medförfattaren Dr. Ross Mitchell från IGG. "Även om internet funnits i någon eller annan form i decennier, det var inte förrän på 1990-talet som informationsåldern började." Så var det med plattektoniken.
Seismiska bevis på subduktion från sex kontinenter vid denna ålder tolkas som det äldsta beviset på global plattektonik. De identifierade kontinentala förbindelserna kan kopplas samman i ett plattnätverk som resulterade i sammansättningen av Nuna, troligen jordens första superkontinent.
"Omedelbart efter att plattektoniken blir global, Jorden bildade utan tvekan sin första superkontinent, " sade Dr. Mitchell. "Detta sammanträffande är för övertygande för att ignorera."