Доархейская и архейская история Земли этапы, геодинамика и зарождение литогенеза

Под твердой коркой «накипи» мощностью в 1– 2 км, покрывающей в ходе остывания, возможно, всю Землю, располагался слой базальтовой магмы мощностью до 50 км, которая, в свою очередь, перекрывала габброидный слой, в нижней части содержащий блоки перидотита. Д. М. Шоу подчеркивает [10], что можно допустить вариант модели с отсутствием анортозитовой «накипи» (в случае если пироксен и оливин при погружении захватывали значительное количество анортита). Но и в этом случае остаточная базальтовая магма при остывании должна испытать дифференциацию, создавая «гранитный» слой мощностью в несколько километров и с массой 1, 89 Ч 1025 г. В отсутствие океанов он мог покрывать всю поверхность Земли. В этом варианте габброидный слой переходит в эклогит, содержащий перидотитовые блоки, вынесенные из нижней мантии. Одновременно произошло образование плотной атмосферы.

По данным Р. Гаррелса и Ф. Маккензи [11] первичная атмосфера ранней Земли была очень плотной: при температуре поверхности около 600 °С она имела давление паров воды около 300 атм. (что следует из массы воды в современных океанах), давление СО2 – 45 атм. (что следует из содержания углекислоты в карбонатных породах современной земной коры) и давление НСl – 10 атм. (что следует из содержания хлора в океанах). Авторы не относят этот состав к конкретному временному интервалу, их данные можно считать ориентировочными. Они, например, не учитывают, что карбонатные породы вследствие «углекислого дыхания» могли в больших объемах исчезать из разрезов архея и раннего протерозоя. Но что очевидно у данных авторов – это высокая плотность первичной атмосферы, которую следует относить к первому этапу. После образования гидросферы и массовой диссипации водорода, возникающего в том числе и в результате окисления метана и аммиака, плотность атмосферы должна была понизиться в 15–20 раз и, по-видимому, мало отличалась от современной. В условиях теплой Земли такая атмосфера не могла быть стабильной. За счет повышенного теплового потока вулканизма, ультрафиолетового излучения грозовых разрядов, первоначальные связи углерод–водород (в метане, аммиаке), азот–водород (в цианистых соединениях) разрывались, высвобождался азот и водород, и последний как наиболее легкий элемент навсегда покидал атмосферу Земли. За счет фотодиссоциации Н2О и СО появлялся атомарный кислород, но он не накапливался, поскольку мгновенно расходовался на окисление метана, аммиака, окиси углерода, в результате в атмосфере постепенно накапливался азот и углекислый газ. Атмосфера оставалась восстановительной. По результатам изучения пород поверхности Луны (возраст КRЕЕР-ассоциации) на Земле завершение кристаллизации магматических систем, связанных с образованием ядра, мантии и ее частичным расплавлением и дифференциацией, произошло не позднее 4, 35 млрд лет назад.

Подробное рассмотрение модели Д. М. Шоу не означает, что она наиболее адекватно рисует картину ранней истории Земли. Напротив, мы считаем, что в нее можно вносить существенные коррективы, например, «гранитный» слой, скорее всего, мог быть не сплошным, а островным и иметь «диоритовый», «андезитовый» (учитывая последние открытия на Марсе) и даже «андезито-базальтовый» или «эндербитовый» состав. Обращение к этой модели связано исключительно с методологическим подходом к созданию моделей ранней истории Земли: они должны строиться «снизу вверх» (т. е. от рубежа 4, 56 млрд лет), опираясь на данные сравнительной планетологии; и одновременно «сверху вниз» (т. е. от рубежа 3, 8 млрд лет), опираясь на самые древние земные документы ранней истории Земли. Такой подход гарантирует преодоление синдрома «земного шовинизма».

Следует специально подчеркнуть, что намеченные два этапа (4, 55–4, 45 и 4, 45–4, 35 млрд лет) в ранней истории Земли заложили индивидуальность планеты. Но только первый этап (до образования воды в жидкой фазе) целесообразно именовать планетным – догеологическим, имея в виду, что еще не существует привычное для нас взаимодействие эндогенных и экзогенных процессов. На этом этапе можно говорить о взаимодействии эндогенных и экзогенных процессов, поскольку интенсивность и способ поступления вещества (которые можно рассматривать как экзогенный фактор) вызывали ответную реакцию – разогрев растущей планеты, ее частичное плавление и дифференциацию (эндогенные процессы), с конца этого этапа экзогенный фактор (рост массы планеты) перестает быть решающим и одновременно происходит «передача эстафеты» собственно земным экзогенным процессам в связи с выделением основной массы воды из недр планеты [12; 13]. Д. М. Шоу [10] эту раннюю историю Земли, включающую ее аккрецию, образование ядра, расплавление мантии и образование первичной коры, предлагает называть доархейской эрой (примерно до рубежа 4, 35 млрд лет назад).

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Еще статьи

Мексика
Что обычно люди представляют себе, когда слышат слово ''Мексика''? Мужчин в пончо и широкополых шляпах, погони, перестрелки, переходы через границу – всё то, что представляют собой боевики и вестерны. Или же нереальную жизнь ''мыльных опер''. А между тем Мексика это страна с инт ...