令人着迷的动画展示了地球板块从 18 亿年前到现在的移动过程

这是地球的地质记录（岩石内部发现的信息）首次被用来制作此类动画。

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利用地球表面岩石内部的信息，我们重建了过去 18 亿年来地球的板块构造。

回顾如此久远的历史，这是第一次这样使用地球的地质记录。这使我们能够尝试绘制地球过去 40% 历史的地图，您可以在下面的动画中看到。

这项工作由中国海洋大学的曹贤志领导，现已发表在开放获取期刊地球科学前沿上。

优美的舞蹈

通过我们的星球的悠久历史绘制地图，创造出美丽的大陆舞蹈——本身就令人着迷，也是一件自然艺术作品。

首先是大家都熟悉的世界地图。然后印度迅速向南移动，随着过去的冈瓦纳大陆在南半球形成，东南亚的部分地区也紧随其后。

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大约2亿年前（重建中的Ma或兆年），当恐龙在地球上行走时，冈瓦纳大陆与北美、欧洲和北亚相连，形成了一个巨大的超级大陆，称为盘古大陆。

然后，重建会随着时间的推移而继续进行。盘古大陆和冈瓦纳大陆本身就是由更古老的板块碰撞形成的。随着时间倒流，早期的超级大陆罗迪尼亚出现了。它并不止于此。反过来，罗迪尼亚是由大约 13.5 亿年前更古老的称为努纳的超级大陆分裂而成的。

为什么要绘制地球的过去地图？

在太阳系的行星中，地球的板块构造是独一无二的。它的岩石表面分裂成碎片（板块），这些碎片相互研磨形成山脉，或者分裂形成裂缝，然后充满海洋。

除了引起地震和火山爆发外，板块构造还将岩石从地球深处推到山脉的高处。这样，地下深处的元素就会从岩石中侵蚀出来，最终被冲入河流和海洋。从那里，生物可以利用这些元素。

这些必需元素包括磷和钼，磷构成 DNA 分子的框架，钼被生物体用来从大气中吸收氮并制造蛋白质和氨基酸（生命的基石）。

板块构造还暴露出与大气中的二氧化碳发生反应的岩石。岩石锁住二氧化碳是长期内对地球气候的主要控制——比我们今天造成的剧烈气候变化要长得多。

理解深度时间的工具

绘制地球过去的板块构造图是建立地球历史完整数字模型的第一步。

这样的模型将使我们能够检验有关地球过去的假设。例如，为什么地球的气候会经历极端的“雪球地球”波动，或者为什么大气中的氧气会在此过程中积聚。

事实上，它将使我们能够更好地理解地球深处和支持我们所知道的生命的地球表面系统之间的反馈。

还有很多东西需要学习

如果我们要了解营养物质如何为进化提供动力，对地球的过去进行建模至关重要。 存在细胞核的复杂细胞的第一个证据——像所有动物和植物细胞一样——可以追溯到 16.5 亿年前。

这已接近重建的开始时间，也接近努纳超大陆形成的时间。我们的目的是测试努纳形成时生长的山脉是否可以提供为复杂细胞进化提供动力的元素。

地球上的大部分生命都进行光合作用并释放氧气。这将板块构造与大气化学联系起来，其中一些氧气溶解到海洋中。反过来，许多关键金属（如铜和钴）更易溶于富氧水中。在某些条件下，这些金属会从溶液中沉淀出来：简而言之，它们形成矿床。

许多金属形成于板块边缘的火山根部。通过重建古代板块边界随时间变化的位置，我们可以更好地了解世界的构造地理，并帮助矿物勘探者寻找现在埋藏在更年轻的山脉下的古代富含金属的岩石。

在探索太阳系及其他世界的过程中，值得记住的是，关于我们自己的星球，我们才刚刚开始一睹其风采。

有 46 亿年的时间可供研究，我们走过的岩石包含着地球在这段时间里如何变化的证据。

这是绘制地球过去 18 亿年历史地图的首次尝试，是绘制我们世界地图的科学重大挑战中的一次飞跃。但这只是第一次尝试。未来几年，我们将在现在的起点上取得相当大的进步。

作者谨此致谢，这项研究主要由 Xianzhi Cao、Sergei Pisarevsky、Nicolas Flament、Derrick Hasterok、Dietmar Muller 和 Sanzhong Li 完成；作为合著者，他只是研究网络中的一个齿轮。作者还向阿德莱德大学构造与地球系统小组的许多学生和研究人员以及为本研究奠定基础的基础地质工作的国内和国际同事表示感谢。

这篇编辑过的文章是在知识共享许可下从The Conversation重新发布的。阅读原始文章。