По всей видимости, геологическая эволюция нашей планеты шла по-разному в разное время — периоды активности сменялись периодами затишья. На этот счет нет единой точки зрения, поскольку древние породы сохранились неравномерно, а методы датировки дают плохо согласованные результаты. Авторы недавнего исследования, обобщив данные огромного количества работ и дополнив их собственными результатами, определили точные границы палеопротерозойской тектоно-магматической паузы.

Изучая гранаты, заключенные в алмазах из кимберлитовой трубки Яхерсфонтейн, ученые обнаружили, что степень окисления железа в гранатах возрастает по мере увеличения глубины образования минерала. Так как свободного кислорода в нижних частях верхней мантии уже нет, там должен действовать какой-то другой окисляющий агент. Возможно, это карбонаты осадков океана, попавшие в мантию в зонах субдукции вместе с погружавшейся океанической литосферной плитой.

Проанализировав степень окисленности железа в базальтовых лавах, изливавшихся в разные периоды геологического времени на океаническое дно, американские геохимики восстановили историю насыщения кислородом глубинных частей океана. Так как степень насыщенности кислородом вод океана напрямую связана с парциальным давлением кислорода в атмосфере, ученые выяснили и то, когда содержание кислорода в атмосфере достигло современного уровня. Это произошло значительно позже, чем возникли первые виды животных.

Концентрация СО₂ в атмосфере — ключевой фактор, влияющий на климат Земли. При этом земные недра содержат на несколько порядков больше углерода, чем все ее внешние оболочки вместе взятые, а в зонах континентальных рифтов происходит активное выделение СО₂. Ученые проследили «рифтовую летопись» Земли за последние 200 млн лет и обнаружили, что периоды наибольшей активности образования рифтовых систем совпадают с глобальными потеплениями.

Ученые из США и Индии проанализировали состав породообразующих минералов из офиолитового комплекса Нидар в Гималаях. Помимо микроскопических кристаллов алмаза, они обнаружили сопутствующие включения водорода и жидких углеводородов. Из этих веществ при подъеме мантийного вещества на поверхность в ходе обдукции могли образоваться алмазы, а параллельно — углекислый газ и вода.

Ученые изучили образцы из четырех скважин со дна Северного Ледовитого океана и по характерным биомаркерам восстановили динамику изменений полярных льдов в период 140–60 тысяч лет назад. Оказалось, что даже во время Эмианского межледниковья, когда было существенно теплее, чем сейчас, северная полярная шапка не исчезала. Это связывают с более низким содержанием CO₂ в атмосфере в то время.

Геологи, изучив осадочные породы периода ордовикского вымирания (возрастом 445–443 млн лет), когда в короткий промежуток времени с лица Земли исчезло множество видов, обнаружили в этих породах аномально высокое содержание ртути, источником которой могли быть только вулканические процессы.

Традиционно считается, что вещество, слагающее недра Земли, настолько перемешалось в процессе мантийной тепловой конвекции, а еще раньше — в результате глубинного переплавления и дифференциации, что уже невозможно обнаружить следы первичного (протопланетного) вещества, из которого формировалась наша планета. Однако при исследовании островных базальтов Тихого океана ученые обнаружили необычные геохимические аномалии — свидетельства того, что в недрах Земли до сих пор сохраняются резервуары первичного вещества.