与现代地球可能被啃去一些豁口，像一个苹果不同，根据《Nature》杂志上的一篇新研究报告，早期地球的地壳可能更为均匀。如果这一理论正确，那么它将颠覆数十年来的地质学理论。
为了理解这场争论，了解地质学家如何基于我们今天可观察到的地质过程来理解三十多亿年前的地球——即古元古代早期——是很重要的，这是一种被称为“均变论”的观点。正如科廷大学地质研究所（TIGeR）地质学家、该研究的主要作者蒂姆·约翰逊（Tim Johnson）所说，具体来说，均变论的理论是“我们今天可观察到的所有地质过程自地球诞生以来一直在发生”。
目前，主要解释大陆形成的地质理论是板块构造理论，该理论认为地球最外层——地壳——被分裂成板块。
马里兰大学帕克分校地质学家、该研究的作者之一迈克尔·布朗（Michael Brown）说：“这有点像打碎一个煮熟的鸡蛋。蛋壳会裂成十几到十五块，形成这些多边形的形状，它们之间由边界连接。”
这些边界可以是走滑断层或转换断层，地壳会像加州的圣安德烈斯断层一样相互滑动。同样，还有形成新地壳的海岭，例如大西洋中脊，它是由地幔上升的岩浆形成的。最后，一种叫做俯冲带的不同类型的边界，通过将地壳推入地下来平衡新地壳的形成。
“地球上有一些地区，比如环太平洋火山带，在日本、阿拉斯加和喀斯喀特山脉一带，太平洋正在被推到大陆之下，以消除这个海洋盆地，因为我们不可能有一个膨胀的地球。”
至关重要的是，所有这些边界都是相互关联的，一个边界的变化会影响到其他边界。例如，在中洋脊，涌到海床的玄武岩到达板块的远边缘时，就必须去某个地方。通常，它会俯冲到邻近的板块之下，板块相互滑动的过程中的高温高压开始融化周围的岩石。这个过程有助于在地下形成大量的花岗岩，这些花岗岩会堆积形成山脉和大陆。最终，这就形成了我们所知道的充满地震、山脉和火山喷发的动态地球。
布朗说：“这是地球可能在过去二十五亿年里具有特征的地质动力学体系，但它可能在地球早期历史上并没有在全球范围内具有同样的特征。”
换句话说，均变论可能是不准确的。
研究人员通过研究世界上一些最古老的岩石——西澳大利亚东皮尔巴拉地体（East Pilbara Terrane）的岩石，这些岩石可以追溯到大约35亿年前的太古宙——得出了这个结论。地球本身大约有45亿年的历史。皮尔巴拉地层既包含花岗岩也包含玄武岩。
先前的研究表明，这种澳大利亚太古宙的花岗岩是由玄武岩熔融形成的。同样，一项2016年的研究确定了玄武岩熔融温度和压力（作为深度的代理）与生成的花岗岩中存在的微量矿物之间的数学关系。这项研究将这两项研究结合在一起——通过模型处理玄武岩数据，他们能够获得关于现有花岗岩样品应存在的微量矿物的数据。
约翰逊说：“我们证明了皮尔巴拉地体基底的这些玄武岩是这些古老太古宙花岗岩的优质来源岩。但它们要求地温梯度（随压力增加的温度升高）比我们在现代俯冲带看到的要高得多——高出两到三倍。”
换句话说，玄武岩可以形成生成的花岗岩，但过程与我们今天观察到的不同。过去大陆的形成方式必定不同。此外，更重要的是，玄武岩的微量元素模式表明，它们是从更早、更原始的类似玄武岩的来源发展而来的。
约翰逊说：“我们的研究表明，皮尔巴拉地区古老的花岗岩不仅有父母，还有祖父母，甚至可能还有曾祖父母。如此漫长的历史与俯冲和现代板块构造是不相符的。”
研究人员进行了额外的模型，发现最吻合的数据表明，当地球初次形成大陆时，是以一个单一的岩石圈，称为“停滞盖层”（stagnant lid）的形式形成的。虽然可能局部存在一些俯冲等现象来释放一些压力，但标志着现代地球的板块构造网络尚未形成。在停滞盖层情景下，地球在浅层区域会比现在更热，压力也更低——这与形成他们发现的花岗岩所需的条件相符。
如果约翰逊和布朗的观点是正确的——并且这项研究是越来越多的表明严格遵守均变论可能是不正确的——这对地质科学来说不一定是坏事。毕竟，他们以前也经历过。板块构造理论颠覆了像“地槽地球”这样的旧观念。布朗说：“板块构造的演变，非常类似于物理学中的爱因斯坦的相对论——它基本上是根本性的。整个物理学被爱因斯坦颠覆了，而整个地质学则被板块构造颠覆了。”
布朗接着补充说：“从最简单的观点开始总是合理的，那就是‘现在就是过去的钥匙’，随着你回溯，当事情不合适时，你再进行修改。你不能从最复杂的替代方案开始。你不能立刻开始想，‘它一定不同，让我们想些奇怪的东西。’你从已知的东西开始，当需要的时候再进行修改。”
