Ce travail examine la distribution globale des compositions des roches ignées archéennes et modernes, sans s’appuyer sur des idées préconçues concernant le lien entre les compositions des roches et les sites tectoniques (contrairement aux diagrammes  » géotectoniques « ). Les schémas géochimiques archéens et modernes sont plutôt interprétés et comparés en termes de conditions de source et de fusion.

Les roches mafiques de la Terre moderne montrent une séparation chimique claire entre les roches d’arc et les roches non-arc. Cela pointe vers la différence de premier ordre entre la fusion humide (arc) et sèche (dorsales médio-océaniques et points chauds) du manteau. Les fontes sèches sont encore séparées en sources appauvries (MORB) et enrichies (OIB). Ce triple schéma est une image claire du système dorsale/subduction/plume qui domine la tectonique moderne. En revanche, les roches mafiques et ultramafiques de l’Archéen sont regroupées dans une position intermédiaire, entre les trois principaux types modernes. Cela suggère que le manteau archéen comportait des quantités moindres de portions clairement appauvries ou enrichies ; que les véritables subductions étaient rares ; et que la distinction entre plateaux et dorsales océaniques était peut-être moins importante.

Les roches granitiques modernes appartiennent majoritairement à deux groupes : les granitoïdes liés à l’arc, liés pétrologiquement aux basaltes d’arc ; et les granitoïdes de collision, liés aux sources felsiques. En revanche, l’enregistrement archéen est dominé par la suite TTG qui dérive d’une source mafique riche en alcali (c’est-à-dire un basalte altéré). La diversité géochimique de la suite TTG indique une grande variété de profondeurs de fusion, d’environ 5 à > 20 kbar. Cela révèle l’absence de grandes accumulations sédimentaires, la rareté des situations d’arc de type moderne, et l’importance du remaniement d’une coquille basaltique antérieure, dans une gamme de contextes (y compris certains mécanismes de proto-subduction). Néanmoins, les granitoïdes de chaque région individuelle montrent une transition progressive vers des associations d’apparence plus moderne de granites en arc et de granites peralumineux.

Collectivement, les preuves géochimiques suggèrent une Terre de l’Archéen avec des systèmes tectoniques quelque peu différents. En particulier, la distinction familière entre collision, arcs, dorsales et points chauds semble s’estomper à l’Archéen. Le modèle géochimique à grande échelle révèle plutôt une croûte basaltique de longue durée, altérée et périodiquement resurfacée. Ce protocroûte est remanié par une série de processus se déroulant à différentes profondeurs et correspondant à une stabilisation progressive des systèmes d’enfouissement et à l’établissement de véritables subductions. Il est peu probable qu’un début ponctué de tectonique des plaques globale se soit produit, mais plutôt que des épisodes à court terme de proto-subduction à la fin de l’Archéen aient évolué au fil du temps vers un style de tectonique des plaques à plus long terme et plus stable, à mesure que la température du manteau diminuait.