Доархейская и архейская история Земли этапы, геодинамика и зарождение литогенеза

Самый древний возраст анортозитов лунных континентов – 4, 50 млрд лет, т. е. он практически совпадает с возрастом Луны, однако он сильно варьирует в интервале 4, 52–3, 80 млрд лет, но все же преобладают определения возраста 4, 00– 3, 80 млрд лет. Следует иметь в виду, что анортозитовый слой Луны – это на самом деле анортозитовая брекчия [1; 4], причем угловатые обломки анортозитов сами представляют брекчию («брекчия в брекчии»). Это свидетельствует о том, что при застывании магматического океана анортозитовая кора неоднократно взламывалась, дробилась под влиянием метеоритно-астероидной бомбардировки, что приводило к мгновенному расплавлению и даже испарению как вещества ударника, так и вещества мишени [2; 4]. В результате брекчии «склеивались» вулканическим стеклом, а на поверхности Луны появлялись породы, отличные по структуре и по составу от анортозитов. Американские аэронавты зафиксировали отдельные куски анортозитов с отчетливо выраженной крупнокристаллической структурой, свидетельствующей об их образовании не на поверхности, а на определенной глубине, обеспечивающей медленное остывание магмы. Предполагается, что на поверхность Луны они были доставлены в результате выброса с определенной глубины под влиянием взаимодействия метеорита-ударника с нижерасположенной массой анортозита (мишенью). Часть анортозитов содержит небольшое количество железистых силикатов (пироксенов) и получила название ферроанортозитов. Они имеют наиболее древний возраст – 4, 52–4, 50 млрд лет, т. е. близкий к возрасту Луны. Другие анортозиты содержат небольшое количество оливина и магнезиального пироксена и называются собирательным термином «Mg-комплекс». Их кристаллизационный возраст значительно шире – 4, 52–4, 35 млрд лет [4]. Наконец, среди образцов высокогорного реголита (брекчий и ударных расплавов) были обнаружены породы, обогащенные некогерентными элементами (K, REE, P), т. е. они не соответствуют кристаллической структуре лунных минералов (анортиту, пироксену, оливину). Геохимики эту комбинацию элементов назвали «KREEP-ассоциация», а породы, содержащие ее, удивительно постоянны по составу и имеют один и тот же кристаллизационный возраст – 4, 35 млрд лет. Это дает основание считать, что они являются финальным продуктом кристаллизации глобальной магматической системы [4] и фиксируют завершение образования коры и расслоение Луны на оболочки. Этап характеризовался удалением Луны за пределы Роша [4]. Учитывая значительные энергетические возможности Земли (в сравнении с Луной), можно предполагать, что анортозитам (включая ферроанортозиты и «Mg-комплекс») соответствовало образование базальтового и эклогитового слоя, а лунной KREEP-ассоциации у рубежа 4, 35 млрд лет – разрастание «пятен сиаля» и завершение первичной магматической кристаллизационной дифференциации [2; 4], окончание формирования первичной коры.

Если исходить из предположения, разделяемого большинством планетологов, что Земля образовалась за счет аккреции планетезималей, соответствующих по составу углистым хондритам класса СI, содержащим до 15–20 % летучих компонентов, в том числе воду, то тогда вполне удовлетворительно решается вопрос об образовании гидросферы Земли: к значительным объемам воды, выделившимся на первом этапе в виде пара с последующей конденсацией, присоединяется вода, не успевшая выделиться, захороненная в недрах Земли в составе метеоритного и, возможно, кометного материала. Этот исходный материал содержал и заметное количество органических соединений: молекул со связями углерод–водород, углерод–азот, азот–водород, метан, окись углерода, аммиак, воду.

Установление древнего возраста Земли (4, 56 млрд лет), как и возраста 1-го и 2-го этапов, выдвинуло на первый план проблему ее тепловой эволюции, известную как «дилемма Кельвина»: «Каково было начальное термальное состояние Земли и каковы были превалирующие механизмы ее теплопотерь для того, чтобы получить известные характеристики ее современного теплового состояния?» [7]. Попытки решения этой дилеммы сталкиваются с возможными двумя вариантами тепловой эволюции. Первый вариант – это тепловой коллапс планеты, неизбежно виртуально наступающий в геологическом прошлом и причем недалеко отстоящий от времени завершения аккреции, т. е. после рубежа 4, 45 млрд лет, но не 36 ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ГЕОЛОГИЯ, 2010, № 2, ИЮЛЬ–ДЕКАБРЬ позднее 4, 35 млрд лет. Одним из путей преодоления данного противоречия считается возможность существования в глубоких горизонтах мантии изолированного от конвективного влияния слоя, обогащенного радиоактивными компонентами.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8

Еще статьи

Китай-город
Москва! Как много в этом звуке для сердца русского слилось, как много в нем отозвалось… А.Пушкин В последнее время возрос интерес к истории города - названиям улиц, площадей, запечатлевшим события прошлого, к памятникам архитектуры. Этот интерес, пробудившийся особенно в восьмидесятых ...