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太古宙

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太古宙英语:Archean)是地质年代中的一个

太古宙起始于内太阳系後期重轟炸期的结束(对月岩的同位素定年确定为38.4亿年前),地球岩石开始稳定存在并可以保留到现在。太古宙结束于25亿年前的大氧化事件甲烷为主的还原性的太古宙原始大气转变为氧气丰富的氧化性的元古宙大气,从而导致了持续3亿年的地球第一个冰河时期——休伦冰河时期

太古宙时期有细菌和低等藍菌存在。生物源疊層石可定年到35亿年前。

太古宙属于前寒武纪,上一个宙是冥古宙,下一个宙是元古宙。太古宙包括了始太古代古太古代中太古代新太古代

定義[编辑]

太古宙以最古老的岩石為定義,大約距今40億年。更早的時期則定義為冥古宙。因此,若更早的岩石被發現,太古宙的定義即可往更古時代推,冥古宙則會被縮短。

地质[编辑]

太古宙开始时,地球的热流英语Earth's internal heat budget是目前的三倍。太古宙结束时,地球的热流英语Earth's internal heat budget是目前的两倍。这些热量来自于行星吸积形成地核释放出的引力势能与当时丰度更高的放射性元素衰变热。

现存的太古宙岩石都是变质岩火成岩。火山活动极其猛烈、普遍,甚至喷出罕见的科马提岩。残留至今的太古宙地壳以花岗岩结晶为主。例如大面积熔岩或深成岩如花岗岩、二长岩、闪长岩、斜长岩、讃岐岩日语讃岐岩等。

太古宙早期的地球可能有不同于现今形态的板块活动。一些学者认为当时地球的温度过高,板块活跃,因此板块回收循环英语Crustal recycling更快。这阻碍了克拉通的形成直至地幔降温对流减缓。另外的学者认为大洋岩石圈的浮力大以至于不能俯冲消减。而太古宙岩石的缺少是由于后来地质侵蚀作用。

一派地质学家认为没有大型大陆地壳的存在直至太古宙末期,小型的原大陆(protocontinent)由于当时剧烈的地质活动不能联合在一起。另一部分地质学家以Richard Armstrong英语Richard Armstrong为代表,认为地球五亿年时就有了现在规模的大陆,此后大陆地壳消减入地幔与新生保持着平衡。

怀疑大陆存在的学者认为,长英质大陆板块形成于地幔热点而不是俯冲带。部分熔融的铁镁质通过底辟作用英语diapir侵入洋壳产生中性或长英质岩石。 其他学者认为花岗质形成于俯冲带或聚合板塊邊緣的地质活动,并在太古宙之初就开始了。

天体物理学家计算得到青年太阳黯淡悖论英语faint young Sun paradox,太古宙时期太阳的辐射热量输出仅为70–75%,但当时地球表面温度不低于目前水平。造成地球温室效应的原因仍没有公论。由于较少的陆地与云层覆盖,地球反照率可能更低。

太古宙存在液态水,可以从沉积原岩英语protolith深度变质而形成的片麻岩得以确证。

太古宙末期,板块构造活动可能已经类似于现今的地球。有完好保存地沉积盆地,以及火山弧、陆内裂谷、陆陆碰撞、全球范围的造山运动等证据暗示超大陆的形成与解体的循环。大洋盆地存在的证据可以从条带状铁矿燧石矿床、化学沉积、枕状玄武岩得以证实。

地球表面发现的最古老岩石形成于太古宙早期。在格陵兰加拿大地盾、蒙大拿与怀俄明(属于怀俄明克拉通英语Wyoming Craton)、波罗的地盾、苏格兰、印度、巴西、西澳大利亚、南非都有发现。太古宙岩石仅覆盖了当今全世界的克拉通大约7%面积。即使考虑此后的侵蚀与解体,仅有5-40%的现今大陆地壳是在太古宙形成的。

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