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En este período, la atmósfera aparentemente carecía de oxígeno libre. Las temperaturas parecen haber estado cerca de los niveles modernos, incluso a los 500 millones de años de formación de laTierra, con agua líquida presente, como lo demuestran algunosgneises muy deformados producidos por metamorfismo de protolitos sedimentarios. Los astrónomos creen que el sol era alrededor de un terciode brillante que en la actualidad, lo que puede haber contribuido a la disminución de las temperaturas globales.
Se piensa que en esta época había el mayor volumen de gases de efecto invernadero que encualquier otro momento de la historia de la Tierra. Al finalizar el Arcaico, hace 2.500 millones de años, la actividad de la tectónica de placas puede haber sido similar a la de la Tierra moderna.Algunas cuencas sedimentarias bien conservadas y las pruebas de arcos volcánicos, fosas tectónicasintracontinentales, colisiones continente-continente y eventos orogénicos generalizados sugieren laformación y destrucción de uno o tal vez varios supercontinentes. El agua líquida era frecuente, y se conoce la existencia de cuencas oceánicas profundas por la presencia de formaciones de hierro bandeadas,sedimentación química y capas de sílex y basaltos.
En contraste con el Proterozoico, las rocas arcaicas son a menudo sedimentos de aguas profundas fuertemente metamorfoseados, tales como grauvacas,esquistos arcillosos, sedimentos volcánicos y formaciones de hierro bandeado. Las rocas carbonatadas son raras, lo que indica que los océanos eran más ácidas que durante el Proterozoico debido a ladisolución de dióxido de carbono. Los cinturones supracorticales son típicos de las formaciones arcaicas y consisten de unidades de rocas ígneas máficas metamorfoseadas alternadas con rocassedimentarias. Las rocas meta-ígneas se derivan de los arcos insulares volcánicos, mientras que los metasedimentos representan sedimentos de aguas profundas erosionados de los arcos de islas vecinos y...