Secular cooling, differentiation and tectonic regimes of the Hadean Earth from a comparative planetological perspective

Abstract

冥古宙是地球历史的最初阶段，虽然仅持续不到六亿年，但在此期间发生巨大的物质运移和重新分布，地球的地核、地幔、地壳和大气层等主要圈层框架已基本形成，为地球后续漫长的物质和能量演变奠定了基础。由于关键地质记录缺失、研究手段匮乏等原因，当前地学界针对冥古宙地球演化的研究仍十分有限，使其成为地球科学最为薄弱的一环。鉴于冥古宙地球存在地质记录匮乏这一“痛点”，以及太阳系类地天体(泛指类地行星、矮行星、卫星和小行星等岩石质天体)在原始物质组成、内部结构、热演化和构造体制演变等方面的相似性，借助比较行星学手段，从太阳系内各类地天体(现今或早期)保存完好的地质记录研究类地天体演化的一般规律，以此弥补早期地球演化认识的空白。这是一种重要且可行的研究手段，也是突破现有地学理论框架(如板块构造理论)、开辟新的地学研究格局的重要契机。本文对早期地球的热演化、内部分异和构造体制等关键领域的研究进展及其存在的问题进行了梳理，同时探讨了未来可能的突破点。