- •Часть 1. Магматические горные породы»
- •Глава 1. Петрография: основные понятия, этапы развития и методы исследования горных пород
- •Основные понятия
- •Этапы развития петрографии
- •Глава 2. Вещественный состав магматических горных пород
- •2.1. Химический состав магматических горных пород
- •2.2. Минеральный состав магматических горных пород
- •Глава 3. Структуры и текстуры магматических горных пород, Классификация структур по степени кристалличности, размерам минеральных зерен, характеру взаимоотношений минералов
- •3.1. Структуры магматических горных пород
- •3.2. Характер взаимоотношения минералов в горных породах
- •3.3. Текстуры магматических горных пород
- •Глава 4. Систематика, классификация и номенклатура магматических горных пород
- •4.1. Систематика и классификация магматических горных пород
- •4.2. Номенклатура пород
- •4.3. Методологические подходы к классификации магматических горных пород, использование графических методов – диаграмм
- •4.4. Порядок макроскопического описания горных пород
- •Глава 5. Понятие о магме и ее физических свойствах; Представление о зарождении, внедрении, охлаждении и кристаллизации магм
- •5.1. Физические свойства магм
- •5.2 Зарождение магм
- •5.3. Подъем магмы
- •5.4 Затвердевание магм
- •Глава 6. Генетические классы магматических расплавов; механизмы формирования горных пород
- •6.1. Магмы мантийного происхождения
- •6.1.1. Продукты затвердевания первичных мантийных магм
- •6.1.2. Дифференциаты мантийных магм
- •6.1.3. Кумулаты мантийных магм
- •6.1.4. Механизмы формирования расслоенных интрузивных тел
- •6.2. Магмы корового происхождения
- •6.2.1. Основные закономерности формирования расплавов.
- •6.2.2. Продукты затвердевания магм корового происхождения.
- •6.2.3.Дифференциация кислых коровых магм.
- •6.3. Магмы гибридного происхождения
- •6.4. Магмы импактного происхождения
- •Глава 7. Форма тел и особенности залегания магматических горных пород
- •7.1. Вулканические породы
- •7.1.1. Строение вулканов.
- •7.1.2. Форма вулканических тел.
- •7.2. Плутонические породы
- •7.2.1. Типы интрузивных тел
- •7.2.2. Морфологическая классификация интрузивных тел
- •Глава 8. Магматические ассоциации, комплексы, формации, серии; основные положения выделения магматических комплексов, порядок описания петротипов магматических комплексов
- •Глава 9. Главные геодинамические обстановки формирования магматических горных пород
- •9.1. Магматизм на границах литосферных плит.
- •9.2. Внутриплитный магматизм
- •Глава 10. Эволюция магматических процессов в истории развития Земли
- •10.1. Магматизм догеологической стадии
- •10.2. Магматизм нуклеарной стадии
- •10.3. Магматизм кратонной стадии.
- •10.4. Магматизм континентально-океанической стадии.
- •10.5. Общая направленность эволюции магматизма в истории Земли.
Глава 10. Эволюция магматических процессов в истории развития Земли
Исследования закономерностей распространения магматических горных пород и возраста их формирования показывают, что характер тектоно-магматических процессов на земле постоянно и необратимо менялся во времени. Это объясняется тем, что наиболее легкоплавкие компоненты в форме магматических расплавов постоянно удалялись из мании и накапливались на поверхности, образуя земную кору. В результате этого процесса постоянно изменялись и состав, и физические свойства всех оболочек нашей планеты, приводя и к изменению геодинамических процессов.
В настоящее время существует значительное количество теорий, описывающих основные закономерности эволюции нашей планеты и происходящих на ней геологических процессов. В качестве примеры мы приведем модель О.А. Богатикова, которую он разработал совместно с коллегами.
В процессе эволюции Земли они выделяют четыре главные стадии, отражающие основные этапы ее тектоно-магматического развития: догеологическая (4,56-4,0 млрд. лет назад), нуклеарная (4,0 – 2,6 млрд. лет назад), кратонная (2,6-2,0 млрд. лет назад) и континентально-океаническая (с 2,0 млрд. лет назад до настоящего времени).
Каждая из этих стадий отличается характерным типом земной коры, а также набором магматических ассоциаций, сформированных в специфических геодинамических обстановках.
10.1. Магматизм догеологической стадии
Относительно догеологической стадии сейчас известно очень мало, поскольку первичная земная кора в исходном виде не сохранилась, так как была переработана более поздними геодинамическими процессами. В настоящее время существует две альтернативные точки зрения о составе первичной земной коры: базитовом (основном) и сиалическом (кислом).
Первая, традиционная, зародившаяся более 150 лет назад, предполагает, что первичная кора имела базитовый состав, а сиалическая кора появилась позже в результате геосинклинального процесса, или в терминах тектоники литосферных плит – на конвергентных границах. Согласно этой концепции, в эволюции Земли происходит постоянное наращивание континентальной коры за счет океанической.
По второй теории, первичная кора была сиалической, а близкая к современной тектоника плит появилась только в палеопротерозое. Именно с этого времени начала формироваться т разрастаться кора океанического типа, а древняя кора (в том числе и континентальная) стала вовлекаться в процессы субдукции в системах «вулканическая дуга - задуговое море» накапливаясь в виде слэбов. Т.е. происходит постепенная замена древней континентальной коры на вторичную океаническую, формирующуюся в системах спрединга.
С точки зрения петрологии принципиальных различий в этих теориях нет: обе модели требуют глобального расплавления первичного вещества верхней оболочки Земли, чтобы образовать первичную земную кору. В этом случае конечный результат зависит только от степени дифференциации возникающего расплава при затвердевании «глобального магматического океана», возникновение которого могло быть связано с выделением энергии уплотнения вещества, существованием короткоживущих изотопов, приливными явлениями или массовой метеоритной бомбардировкой.
Когда началось собственно геологическое развитие Земли, т.е. когда впервые появился архейский тип тектоно-магматической активности с развитием крупных гранит-зеленокаменных областей и разделяющих их гранулитовых поясов, в настоящее время не установлено. Возможно, существовал некоторый разрыв между формированием первичной коры и началом геологических процессов, восстановить условия которого не представляется возможным (скрытый период – Гадей).
Датировки зеленокаменного пояса Исуа в Гренландии свидетельствуют о том, что гранит-зеленокаменные области уже существовали 3,8 млрд. лет назад. В настоящее время отсутствуют более древние архейские базит-ультрабазиты, из чего делают вывод, что геологическая история Земли началась, скорее всего, в эоархее.
Таким образом, о догеологической (Hadean) стадии, начавшейся после образования первичной земной коры и завершившейся, вероятно, около 4 млрд. лет назад, практически ничего не известно, за исключением данных о древнейших цирконах из Австралии с возрастом 4,4-4,2 млрд. лет. Известно только, что уже тогда существовала сиалическая земная кора и была жидкая вода.