地球早期地質(zhì)記錄中，因缺乏大規(guī)模板塊匯聚、俯沖和碰撞的明確證據(jù)，導(dǎo)致前寒武紀(jì)是否存在類似現(xiàn)代的板塊構(gòu)造充滿爭議，是國際固體地球科學(xué)熱點(diǎn)前沿和難題之一。蛇綠巖、構(gòu)造（蛇綠）混雜巖、雙變質(zhì)帶、俯沖起始巖漿和相關(guān)水平推覆構(gòu)造等是水平板塊構(gòu)造的產(chǎn)物和直接判別標(biāo)志。

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）全球大地構(gòu)造中心主任蒂姆·柯斯基教授帶領(lǐng)的研究小組，在過去20年里，在華北克拉通中部造山帶東緣識(shí)別出一系列25億年蛇綠巖、構(gòu)造（蛇綠）混雜巖、雙變質(zhì)帶，從而確定一條近南北縱向延伸1600余公里的弧陸碰撞增生型造山帶。

在此基礎(chǔ)上，科研人員在這一構(gòu)造帶內(nèi)新近發(fā)現(xiàn)和報(bào)道至少在25億年前就形成的阿爾卑斯式近水平褶皺/逆沖推覆體，論證了在27億至25億年前這段時(shí)間，板塊橫向構(gòu)造位移使至少3560公里寬的洋殼發(fā)生俯沖消減，直到約25億年前發(fā)生弧陸碰撞實(shí)現(xiàn)板塊邊界的拼合，為地球早期（太古宙）存在水平板塊構(gòu)造提供直接證據(jù)。

研究顯示，我國華北邢臺(tái)地區(qū)出露的這套太古宙-阿爾卑斯型近水平褶皺/逆沖推覆體中保留了苦橄巖—玻安巖和島弧拉斑玄武巖，不僅前者逆沖于后者之上，而且兩者依次作為外來巖體就位于太古宙被動(dòng)大陸邊緣的沉積序列上。苦橄巖-玻安巖和島弧拉斑玄武巖的年齡為俯沖起始提供年齡下限，推覆體在2520百萬年前就位于被動(dòng)大陸邊緣，標(biāo)志板塊的匯聚—碰撞和俯沖結(jié)束。

這一結(jié)果表明早期地球俯沖帶和洋殼的生命周期可達(dá)1.78億年，若以2厘米/年的板塊運(yùn)動(dòng)保守速率估算，將有至少3560公里的洋殼橫向往俯沖帶輸送并俯沖消亡，這一認(rèn)識(shí)為太古宙存在板塊構(gòu)造提供了最直接和正面的證據(jù)。

相關(guān)研究成果近日以“阿爾卑斯式推覆體逆沖至古老華北陸緣證實(shí)太古宙大型水平板塊運(yùn)動(dòng)”為題，發(fā)表在《自然—通訊》。該研究得到國家自然科學(xué)基金、科技部專項(xiàng)基金等項(xiàng)目聯(lián)合資助。