Изучение архейских и протерозойских пород, призванных осветить в истории Земли промежуток времени свыше 1,5 млрд. лет, позволяет сделать несколько существенных выводов относительно особенностей, тогдашней ландшафтной оболочки и хода её развития.
Удалось установить, что даже самые древние свиты докембрийского комплекса — это результат метаморфизации не только изверженных, но и осадочных пород. Отсюда неизбежно заключение о наличии в те времена на земной поверхности воды, атмосферы, выветривания, деятельности текучих вод, областей сноса и бассейнов аккумуляции. Как помнит читатель, подобное заключение мы экстраполировали и на доархейские времена.
Другой важный факт: докембрийские толщи сильно перемяты, собраны в складки. Это свидетельствует, что они прошли через геосинклинальные условия. А так как докембрийские породы распространены на Земле повсюду, необходимо заключить, что по крайней мере в архейское время вся земная поверхность находилась в состоянии геосинклинали. Впрочем, у этой первичной геосинклинали, если не считать характерной для всех геосинклиналей высокой тектонической подвижности, — вполне своеобразные черты. Во-первых — повсеместность, в силу чего её можно назвать пангеосинклиналью. Во-вторых, не очень контрастная расчленённость рельефа в её пределах, поскольку тектонические напряжения в тогдашней структурно однородной земной коре без труда разрешались в любом её участке. Термин «земная кора» — этот своеобразный реликт отмерших космогонических представлений — мы используем только по традиции, не придавая ему буквального смысла. В-третьих, пангеосинклинали вряд ли был свойственен обычный для областей развития геосинклиналей режим островного моря. В архее преобладала суша с более или менее равномерно распределёнными среди неё мелководными морскими бассейнами. Глубоких обособленных океанических впадин, подобных современным, не было вовсе.
Поскольку содержание солей в теперешнем Мировом океане есть итог их накопления за всё время существования водной оболочки Земли, надо думать, что солёность докембрийских морей была пониженной. Для протерозоя её оценивают от 2,5 до 1 %. В этом отношении древние моря скорее напоминали огромные озёра с солоноватой водой. Косвенное доказательство малой солёности — очень чёткая слоистость протерозойских железистых кварцитов, занимающих на земном шаре огромные площади: в сильно солёной воде (которая как электролит способствует коагуляции взвесей) слоистость осадка была бы менее ясной. Соотношение главных компонентов морской воды тоже отличалось от современного. В особенности бедны были моря карбонатами: даже в кембрии многие морские организмы имели скелет не известковый, а из кремнезёма или хитина, а среди химических и биогенных осадков докембрия явно преобладают накопления кремния, железа и марганца.
Достоверные следы живых существ в архейских отложениях не сохранились, однако сомневаться в существовании в то время организмов невозможно. Протерозойская суша была заселена только бактериями и водорослями, но в морях к концу периода успели развиться все типы водорослей и все типы беспозвоночных. Это лишний раз доказывает, что колыбелью жизни надо считать море. Широкий выход организмов на сушу долго задерживался резкими различиями водной и наземной среды, неоднократно пресекавшими попытки подобного перемещения.
В связи с небольшой ещё общей массой живого автотрофного вещества на Земле, докембрийская атмосфера, а, следовательно, и морская вода содержали относительно много CO2 и мало O2, хотя процессы фотосинтеза энергично начали уже изменять это соотношение. При богатстве воздуха и воды углекислотой с большой скоростью шло выветривание горных пород (чем и объясняется вынос в морские бассейны значительных масс кремнезёма, железа и марганца), а присутствие организмов обеспечивало и примитивное почвообразование, впрочем, вовсе не похожее на современное.
Для климатической зональности в архее и протерозое, как и в более ранние периоды жизни планеты, были все условия — шарообразная форма Земли и солнечная радиация. Однако сомнительно, чтобы дифференциация климата отличалась особой отчётливостью ввиду сравнительно равномерного распределения суши и моря, слабого расчленения рельефа и обилия в атмосфере «отеплителя» Земли — углекислого газа. И хотя в архейских и протерозойских толщах Канады, США и некоторых других стран найдены ископаемые морены (тиллиты), приходится думать, что оледенение в протерозое носило местный характер и, вопреки установившемуся взгляду, не было покровным.
Участки архейской земной коры, испытавшие интенсивную складчатость, образовали со временем в сплошном геосинклинальном поле отдельные жёсткие ядра. Каждая орогеническая фаза наращивала такое ядро по окраинам. Постепенно увеличиваясь, ядра превращались в обширные платформы. К концу протерозоя единая пангеосинклиналь распалась, оказавшись «инкрустированной» платформами: Канадской, Бразильской, Русской, Сибирской, Китайской, Африканской, Индо-Австралийской и Антарктической.
Эволюция земной коры в течение докембрия шла в сторону увеличения общего объёма осадочной оболочки Земли (за счёт разрушения и переотложения изверженного материала, доставляемого на дневную поверхность из недр Земли), усложнения состава и структуры участков литосферы под влиянием смятий, интрузий и метаморфизма, следовательно — в сторону приобретения этими участками качественно новых (платформенных) особенностей.
Процессы преобразования земной коры теперь связывают с явлениями глубинной дифференциации вещества планеты. Предполагается, что из-за возрастающего давления и соответственно возрастающей вязкости вещества его дифференциация на большой глубине должна идти медленнее, чем в верхних слоях. Сущность же дифференциации верхних слоёв состоит в том, что первичная базальтовая оболочка Земли расслаивается на тяжёлый остаток, опускающийся книзу, и на более лёгкие, «всплывающие» кверху, щелочные породы, богатые окислами калия и натрия (сиениты, нефелиновые сиениты, монцониты и др.). Щелочные породы, внедряясь в земную кору и взаимодействуя с осадочными и метаморфическими породами, образуют граниты. В условиях пангеосинклинали граниты возникали повсюду, — это характерная черта архейского времени. Но когда появились платформы — граниты стали возникать только в геосинклиналях. Таким образом, важнейшей особенностью развития земной поверхности в архее и протерозое является также образование на ней сиаличеекого слоя, т. е. прерывистой гранитной оболочки Земли.