Diese Arbeit untersucht die globale Verteilung der Zusammensetzung von archäischen und modernen Eruptivgesteinen, ohne sich auf vorgefasste Meinungen über die Verbindung zwischen Gesteinszusammensetzungen und tektonischen Standorten zu verlassen (im Gegensatz zu „geotektonischen“ Diagrammen). Vielmehr werden archäische und moderne geochemische Muster in Bezug auf die Entstehungs- und Schmelzbedingungen interpretiert und verglichen.
Mafische Gesteine auf der modernen Erde zeigen eine klare chemische Trennung zwischen Arc- und Nicht-Arc-Gesteinen. Dies deutet auf den Unterschied erster Ordnung zwischen nasser (Ark) und trockener (mittelozeanische Rücken und Hotspots) Mantelschmelze hin. Trockene Schmelzen sind weiter getrennt in verarmte (MORB) und angereicherte (OIB) Quellen. Dieses dreifache Muster ist ein klares Abbild des Ridge/Subduktions/Plume-Systems, das die moderne Tektonik dominiert. Im Gegensatz dazu befinden sich die archäischen mafischen und ultramafischen Gesteine in einer Zwischenposition zwischen den drei modernen Haupttypen. Dies deutet darauf hin, dass der archäische Mantel geringere Mengen an eindeutig abgereicherten oder angereicherten Anteilen aufwies, dass echte Subduktionen selten waren und dass die Unterscheidung zwischen ozeanischen Plateaus und Bergrücken weniger bedeutsam gewesen sein könnte.
Moderne granitische Gesteine gehören überwiegend zu zwei Gruppen: bogenbezogene Granitoide, die petrologisch mit Bogenbasalten verbunden sind, und Kollisionsgranitoide, die mit felsischen Quellen in Verbindung stehen. Im Gegensatz dazu wird der archäische Datensatz von der TTG-Suite dominiert, die aus einer alkalireichen mafischen Quelle (d.h. alteriertem Basalt) stammt. Die geochemische Vielfalt der TTG-Suite deutet auf einen großen Bereich von Schmelztiefen hin, von ca. 5 bis > 20 kbar. Dies offenbart das Fehlen großer sedimentärer Ansammlungen, wiederum das Fehlen von modern-ähnlichen Bogensituationen und die Bedeutung, die die Umarbeitung einer früheren basaltischen Schale spielt, in einer Reihe von Einstellungen (einschließlich einiger Proto-Subduktionsmechanismen). Nichtsdestotrotz zeigen die Granitoide in jeder einzelnen Region einen fortschreitenden Übergang zu moderner aussehenden Assoziationen von bogenartigen und peraluminösen Graniten.
Insgesamt deuten die geochemischen Belege auf eine archäische Erde mit etwas anderen tektonischen Systemen hin. Insbesondere die bekannte Unterscheidung zwischen Kollisionen, Bögen, Rücken und Hotspots scheint im Archäikum zu verschwimmen. Vielmehr zeigt das großräumige geochemische Muster eine langlebige, veränderte und periodisch wieder auftauchende basaltische Kruste. Diese Protokruste wird durch eine Reihe von Prozessen in verschiedenen Tiefen überarbeitet, die mit einer fortschreitenden Stabilisierung der Verschüttungssysteme und der Etablierung echter Subduktionen einhergehen. Es ist unwahrscheinlich, dass ein punktueller Beginn der globalen Plattentektonik stattgefunden hat, sondern dass sich kurzfristige Episoden der Proto-Subduktion im späten Archäikum im Laufe der Zeit zu einer längerfristigen, stabileren Form der Plattentektonik entwickelt haben, als die Temperatur des Mantels abnahm.