太古宙和元古宙的构造演化

至少从3.3Ga起,大陆运动的速度就相当于其现今的最小平均速度,这一点毫无疑问地表明,前寒武纪的构造样式本质上相当干显生宙的板块构造,并受大陆板块边缘及内部的变形作用控制。然而,这些运动的详细机制仍然是一个值得争论的关键问题。对于早太古宙,印从4.2Ga前到大约3.9Ga期间,因为岩石圈既薄又软,不可能出现板块构造;但高温热流可能有利于全球热点活动,并伴有岩浆垂向增生的冰岛型大陆增长。大致在3.9～2.5Ga期间,形成了花岗岩-片麻岩-绿岩地体,伴生有大量英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩岩浆,其构造环境尚不清楚,但板块边缘和板内情形是可知的。绿岩和紧邻的、具潜水表壳岩组合夹层的高级变质正片麻岩,它们的变形型式表现出强烈的水平缩短作用和地壳堆叠作用。这可能起因于早在3.9Ga的碰撞作用和(或)旋转运动,并引起了重要的壳内熔融作用。至太古宙末,局部可能更早,地壳厚达35～50km或更多,大约在2.8～2.5Ga期间,非常高的全球地壳增生速度可能起因于与消减作用相关的侧向增生作用和板下强烈的岩浆垫托作用,最终导致形成大面积稳定的克拉通。大致在2.5～2.2Ga的早元古宙期间,全球明显缺乏大的构造和岩浆活动,这是由于精确年龄数据的缺乏而人为造成的;只是在局部地区,形成了陆内岩浆岩和岛弧型岩浆岩。约在2.1～1.8Ga发生的大面积全球性的地壳形成事件为最早的现代模式的板块构造提供了证据,许多岩浆岩,例如在加拿大Trans—Hudson造山带和芬兰西南部的Svecofennian,都具有岛弧型的地球化学特征,而且最近又发现了逆冲的蛇绿岩和蓝片岩组合。此外,元古宙还以长线型活动带为特征,但其起源和演化还处在探讨中。它们大都具有与显生宙碰撞带相当的构造特征,但澳大利亚和南非部分地区的一些元古宙活动带明显发生地壳的伸展作用,而不伴有岩石圈的分离,剥离作用和地壳俯冲作用导致了后继的收缩作用,从而引起造山带的变形作用。至元古宙末期,通过对岛弧增生作用、蛇绿岩消减作用、前陆逆冲作用、褶皱带和外来地体的认识,现代模式的板块构造证据越来越充足,这一构造环境在文献上最好的例子之一便是Arabian—Nubian地盾。虽然对现代板块构造组合是否能照搬到整个前寒武纪的构造样式中尚存疑虑,但有一点是明确的,即早太古宙以来,全球地壳演化是受许多板块的运动控制的,它们经反复聚集而形成超大陆,然后再次分离。不过,在弄清如何解释现代大型地壳变形和起因之前,我们将不了解前寒武纪地壳构造的详细机制。