板块构造和地质的过去
板的程度构造影响了地球通过进化的地质时期取决于过程开始时。这是一个地质学家之间争论的问题。主要的问题是几乎所有海洋地壳年龄超过大约2亿年消失了俯冲。的一些其他特征subduction-such高压力低收入温度变质带和保护ophiolites-are很差在造山带(带前或实际山范围造成地壳形变与大陆俯冲或碰撞)年龄超过6亿岁。一些作者,这意味着构造过程指导地球的演化是不同于今天。然而,其他作者指出,这些特性不太可能保存在古代造山带或他们的缺席可能解释为高地温梯度的期间一定是存在的前寒武纪。虽然厚的海军序列沉积岩35亿岁意味着海洋环境确实存在在地球早期的历史,几乎没有一个海洋地壳衬底这些沉积物一直保存了下来。尽管有这些缺点,有足够的证据表明,板块构造过程类似于今天的延长时间至少古元古代时代,大约25亿到16亿年前。
威尔逊循环
这一结论的第一步是再次提供Tuzo威尔逊1966年,当他提出Appalachian-Caledonide山带西方的欧洲和东部北美是由古生代海洋的破坏早于大西洋。威尔逊的相似序列厚厚的印象深刻寒武纪- - - - - -奥陶系海洋沉积物的现代大陆架。在泛大陆重建,威尔逊表明这些shelflike沉积序列扩展沿整个长度山链从斯堪的纳维亚到美国东南部。然而,这些架子序列包含两个截然不同的化石组合两边的山脉。西方和东方的组合的山脉被命名为太平洋和大西洋的领域,分别。两个领域可以追溯到数千公里沿着山的带,但也不能被追踪。威尔逊认为,这些沉积物与独特的动物区系的领域代表两种对立侧翼的一个古老的海洋被俯冲形成Appalachian-Caledonide山带。(另请参阅阿巴拉契亚造山带和加里东造山带)。根据这个模型,在这个大洋俯冲奥陶纪时代(4.854亿年至4.438亿年前)导致的破坏大陆架和形成的火山弧。西方的玄武岩复合物纽芬兰被解释为代表的海洋地壳岩复合物逃俯冲时侵位到吗大陆边缘。持续俯冲导致的关闭期间的某个时候海洋志留纪和泥盆纪时期(4.438亿至3.589亿年前)。石头代表每一个环境中被发现,贷款的大力支持这个模型。海洋随后名叫伊阿佩托斯的父亲亚特兰提斯在希腊神话中。
概念,海洋可能会关闭然后重新被称为威尔逊循环,和其接受了板块构造的应用原则,古代造山带。但是多少这些原则可以延长仍然是一个悬而未决的问题。
在缺乏海底记录,古代的证据海洋可能获得厚沉积序列类似于现代的大陆架或形成于俯冲带左右保存功能,如增生楔、蓝闪石其蓝片岩,火山岩作文类似于现代岛弧,海洋地壳的残余保存为蛇绿岩obducted到大陆。这些特性可以自信地确认古生代(大约5.41亿到2.52亿年前),并可能在新元古代时期(后来的一部分元古宙发生大约10亿到5.41亿年前),但他们的识别是随着年龄的增长而更加困难。用任何肯定现在还不知道是否这是由于动态地球表面抹平了这样的证据的性质或因为流程不同于现代板块构造的形式存在。然而,自1990年代以来,大多数作者已经开始接受某种形式的板块构造发生在元古宙,开始于25亿年前,一些扩展这些模型回太古代大多数地质学家维护从40亿年持续到25亿年前。事实上,地震研究在加拿大地盾已经确定埋地球物理异常这可能代表俯冲带的痕迹,可能是27亿岁。
的一些关键场证据支持的存在俯冲大约20亿年前来自岩石的一套加拿大地盾被称为Trans-Hudson带。这个带分离地区的稳定大陆地壳,被称为克拉通。Marc St-Onge和他的同事们从加拿大地质调查局Trans-Hudson带的形成提供了强有力的证据,代表了最古老的记录的例子威尔逊循环的克拉通地区,一旦海洋隔开,被俯冲和大陆了碰撞。他们发现厚沉积序列的典型现代大陆裂痕,距今大约有20亿年,他们发现蛇绿岩的年龄相同,这表明断裂导致大陆漂移和海洋的形成。大约18.5亿年前,火山岩典型的现代岛弧沉积在这个序列,表明大陆边缘已经失败,成为俯冲带。最后,他们约会过大陆碰撞在大约18亿年的时间。这个碰撞事件尤为重要,因为焊接Laurentia的核心,提供的克拉通在一起大陆这是最终成为北美。
超大陆周期
虽然威尔逊循环提供了识别的手段在远古海洋的形成和破坏,它并没有提供一种机制来解释为什么会发生这种情况。在1980年代早期被称为一个有争议的概念超大陆开发周期就是为了解决这一问题。当在全球上下文,明显的大陆裂谷作用和造山运动不均匀分布在整个地质时期,而是集中在相对较短的时间间隔大约3.5亿到5亿年。造山运动与的形成有关泛古陆大约在3亿年前达到顶峰。这一集之前是其他造山事件达到6亿到6.5亿年前在1.1,1.6,2.1,26亿年前。像盘古大陆,这些情节代表超大陆融合的时候吗?同样,泛大陆的分手是记录的大陆裂谷升起始于约2亿年前的事件。然而,地区广泛的和厚序列相似的存款发生在5.5亿年前,1.5,20亿年前。这些代表的超大陆传播?
如果确实存在一个超大陆周期,那么必须有机制负责拆分和合并。第一步是检查为什么这样的超级大陆泛大陆会分手。有几种理论,最受欢迎的美国地球物理学家提出的安德森,属性分手的绝缘性能超大陆,街区的逃避地幔热量。因此,下面的地幔超大陆变得异常炎热,和海量玄武岩岩浆池塘下,迫使它拱起来,裂缝。岩浆侵入裂缝,大陆裂谷作用的过程,最终导致海底扩张,开始了。这个模型意味着超级大陆有内置的过时之前,只可以存在这么长时间的累积热在他们导致分裂。约会套件的玄武岩岩浆的侵位,称为玄武岩堤群,是与大陆裂谷的年龄一致,这表明地幔上涌断裂过程是一个重要的贡献者。
流程启动俯冲,大陆将重组成一个超大陆是有争议的。有一种理论认为,现代海洋的相对年轻岩石圈,小于2亿岁的支持概念老海洋岩石圈成为引力不稳定(密度)随着年龄的增长,并自发地撤去。因此,正如海洋岩石圈形成的超大陆传播时代,除去的倾向,可能骨折区域。俯冲板进行矿物学变化的下降,导致板拉,最终将一个部分大陆地壳岩石圈封顶的俯冲带。在到达的俯冲带,这个相对活跃的大陆地壳不除去任何可观的程度。相反,它与其他大量的碰撞大陆地壳位于后面俯冲带并有助于形成一个新的超大陆。