Основные этапы доархейской и архейской истории Земли

История Земли в архее.

Комплексы архейских метаморфических пород слагают значительные участки фундамента всех древних платформ образуя более или менее крупные массивы; иногда породы этого возраста встречаются на небольших участках в составе более молодых складчатых комплексов.

Среди архейских образований выделяют два совершенно разных типа метаморфических комплексов, имеющих различный возраст и происхождение: нижнеархейекие комплексы с возрастом пород более 3 млрд. лет и верхнеархейские комплексы с возрастом пород от 3 до 2,55 млрд. лет.

Нижнеархейские комплексы состоят из наиболее высокометаморфизованных пород - гранулитов, т. е. гранатсодержащих гнейсов,и кристаллических сланцев, обогащенных темноцветными минералами. К нижней части разреза нижнего архея повсеместно приурочены пироксенп-лагиоклазовые кристаллические сланцы, которые считаются производными базальтов. Выше они сменяются высокоглиноземистыми гнейсами, кристаллическими сланцами и кварцитами, возникшими за счет метаморфизма песчано-глинистых пород и кислых вулканитов. В некоторых районах (например, на Алданском щите Сибирской платформы) верхние часть разреза слагают кальцифиры, доломитовые и кальцптовые мраморы, исходными для которых служили карбонатные породы. В составе
гранулитовых комплексов заметное место занимают древнейшие натриевые граниты (тоналиты). Широко развиты мигматиты.

Верхнеархейские комплексы состоят, как правило, из слабо метаморфизованных пород. Это зеленокаменные осадочно – вулканогенные толщи, залегающие резко несогласно на подстилающих гнейсовых комплексах. В их составе нередко встречаются также и глубоко метаморфизованные породы, сходные с нижнеархейскими.

Земля на ранних этапах прошла длительный и сложный путь развития, который во многом еще остается непознанным. Особенно это касается самого раннего доархейского (догеологического) этапа, от которого на Земле не осталось никаких следов.

Доархейский (догеологический) этап (4,6-4,0? млрд. лет) восстанавливается на основании сравнения с Луной, Венерой и другими планетами земной группы. Предполагается, что к концу этого времени Земля уже состояла из ядра, мантии и первичной, очевидно, очень тонкой протокоры, возникшей за счет дифференциации мантии. Она состояла из базальтоидов т.е. пород основного состава. Этап раннего существования земной протокоры отличался грандиозным развитием вулканических явлений. Целые "моря" лав изливались на земную поверхность, образовывались вулканические конусы и кратеры взрыва. Многие исследователи вслед за академиком А.П.Павловым называют этот этап в развитии Земли "лунным". "Лунный" этап продолжается до тех пор, пока поверхность протокоры и нижние слои атмосферы не охладились до температуры ниже 100 °С, т.е. до того времени, когда появилась вода в жидкой фазе.

Раннеархейский этап (4,0 - 3,0 млрд. лет) - это этап формирования гидросферы и образования протоконтинентальной коры. Самый ранний этап геологической истории Земли иногда называют пангеосинклинальным или пермобильным. Он характеризовался мощным эндогенным тепловым потоком в условиях рассеянной, т.е. почти повсеместной, проницаемости тонкой базальтоидной протокоры. Это определяло высокий энергетический потенциал геологических процессов, равномерно охватывающий огромные территории. Областей платформенного типа еще не существовало. Однако именно на этом этапе зарождались древнейшие структуры коры континентального типа – ядра (нуклеи) будущих древних платформ. Поэтому вслед за Е.А.Павловским этот этап называют также нуклеарным.

В начале архейского эона возникли древнейшие обширные водоемы. На их дне началось накопление осадков за счет сноса продуктов выветривания, разрушения прибрежных участков суши, а также за счет вулканических процессов. В течение раннего архея образовались мощные (12-15 км) осадочно-вулканогенные толщи, которые к концу этого времени подверглись кольской складчатости, метаморфизму и гранитизации. Интенсивный тепловой поток породил уникальный, не известный в более молодых геологических образованиях, комплекс пород гранулитовой фации регионального метаморфизма.

Значительные по величине очаги гранитной магмы возникли за счет магматической дифференциации, переплавления осадочных пород и метасоматоза. Появились своеобразные структуры - гранито-гнейсовые купола. В связи с рассеянной проницаемостью земной коры и малой ролью глубинных разломов линейные и поясные структуры не характерны для этого этапа развития Земли.

В результате всех перечисленных выше процессов возник первичный гранитно-метаморфический слой Земли или протоконтинентальная (т.е. первично континентальная) земная кора. Очевидно в это же время существовали участки не граннтизированной протокоры океанского типа.

Атмосфера в раннем архее была, как и раньше, аммиачно - углекислая с участием "кислых газов": преобладали СО ₂ , NH ₃ , NCL, H ₂ S, SO ₃ , CH ₄ . Свободный кислород отсутствовал Приповерхностная температура на Земле была 65 – 80 ^оС.

В воде раннеархеаских океанов были раствореныNCL,HF,борная кислота, H₂S, CO₂, CH₄ и др. Вода имела кислый состав (рН =1+2).

Позднеархейский этап (3,0 - 2,55 млрд. лет) - это начальный этап дифференциации протоконтинентальной коры. В позднем архее началась деструкция, т.е. разрушение протоконтинентальной коры; в условиях растяжения возникла система прогибов в совокупности образовавшая подвижные зоны (пояса). Прогибы были разделены поднятиями в виде крупных массивов раннеархейской конослидации. В таких пробах накапливались мощные толщи осадкови продуктов вулканической деятельности. Набор формаций указызает на наличие в товремя прогибов, заложившихся на протокоре океанского типа, и прогибов, заложившихся на протоконтинентальной коре. Платформенных

структур по-прежнему не существовало. В ряде районов в истории развития подвижных поясов четко наметились тектоничеокие режимы близкие к геосинклинальному и орогенному.

До начала складчатых деформаций для этих поясов был типичен низкий тепловой поток. Рассеянная проницаемость земной коры предыдущего этапа сменилась локальной проницаемостью, обусловленной частичной консолидацией корн к этому времени и возрастанием роли линейных глубинных мантийно-коровых разломов.

Развитие большинства систем прогибов закончилось в конце архея проявлением кеноранской складчатости и образованием линейных складчатых структур на их месте, метаморфизмом и внедрением гранитоидов, в том числе калиевых гранитов. Возникли складчатые зеленокаменные пояса. Вместе с массивами раннеархейской консолидации эти пояса образовали первые более или менее устойчивые крупные блоки протоконтинентальной земной коры, мощность которой по мнению некоторых исследователей достигла уже 30 км.

Дата добавления: 2015-04-25