Тектоника плит в архее: наблюдение против интерпретации

Исследование под руководством профессора Юн-Фей Чжэна из Научно-технического университета Китая показывает, что обновленная теория тектоники плит XXI века применима для интерпретации ключевых геологических особенностей архейских кратонов. Для этого необходимо учитывать три характерные черты ранней Земли: высокие температуры мантии (1500–1700°C), мощную базальтовую океаническую кору (30–40 км) и состав астеносферы, близкий к примитивной мантии.

Этот подход устраняет иллюзию, что архейская континентальная кора не образовалась в режиме тектоники плит. Объединение кинематической и динамической моделей, а также анализ вертикального переноса вещества на границах плит позволяют объяснить литологические ассоциации, структурные паттерны и метаморфическую эволюцию кратонов. Формирование континентальной коры с архея можно разделить на древнюю тектонику плит в докембрии и современную — в фанерозое.

«Архейские тоналит-трондъемит-гранодиоритовые (TTG) породы являются результатом частичного плавления утолщенной базальтовой океанической коры на конвергентных границах плит, — поясняет суть модели автор. — Структурные паттерны гнейсовых куполов и зеленокаменных поясов возникают из-за всплывания магм TTG, а коматииты — продукт активности мантийных плюмов в рамках древней тектоники плит». Отсутствие в архее блюшчистов, эклогитов и классических парных метаморфических поясов объясняется теплым субдукцией или жесткой коллизией толстой океанической коры.

Работа, опубликованная в журнале Science China Earth Sciences, дает новые аргументы для расшифровки связи между древними и современными режимами тектоники плит, проливая свет на геодинамические механизмы перехода от «застойной» к подвижной тектонике литосферы.