книги из ГПНТБ / Войткевич, Г. В. Происхождение и химическая эволюция Земли

Происходило дальнейшее накопление карбонатных пород — известняков и доломитов химическим путем. Однако в отдельных горизонтах начинают возникать водорослевые осадки — строматолитовые слои, косвенно связанные с жизнедеятельностью разнообразных коло­

ческого вещества в осадочных породах. Оно становится постоянным и обязательным компонентом осадочных по­ род особенно в позднедокембрийских отложениях . Ме­

ÎI позднем докембрии (рифее) становится все более раз ­ нообразным. Исходя из главных особенностей осадко­ образования H . М. Страхов называет его двухстадийным окисно-закисным доломито-джеспилитовым. Появляются

зою. Возникают обширные платформенные массивы в

ных местах. Происходят крупные изменения в гидро­ сфере и атмосфере, влияющие на сам характер осадко­ образования, главным образом связанные с развитием жизни .

У ж е в самом начале палеозойской эры живое вещество переходит на сушу, занимая территории с в л а ж н ы м (гумидным) климатом. Формируются наземная флора и фауна. Завоевание континентов живыми организмами неизбежно сопровождается увеличением их массы, по

руют новые виды организмов, все больше усваивая мине­

150

Си, V и др. Таким образом, в фанерозое резко увеличи­ вается воздействие биологической массы на геохимию океана, атмосферы и осадочной оболочки Земли .

Fe, Mn, V , Сг, Си, стали существовать в виде малораст­

редких элементов. Они значительно в меньшей степени

в составе тонких глинистых частиц, либо в сорбированном состоянии на их поверхности. Скопление их в виде руд­ ных концентраций в зонах с разными климатическими условиями на фанерозойском этапе в большей степени приурочивалось к континентальным площадям, недалеко от берега. Центральные части морей становились все более безрудными.

Принципиально новым явлением в связи с ростом обширных континентальных площадей явилось образо­ вание соленосиых — галогенных отложений. Na, Mg, Ca, К поступали не только с суши в океан, но и возвра­ щались частично во время трансгрессий моря на материки, осаждаясь в виде сульфатов и хлоридов в замкнутых и полузамкнутых водоемах, преимущественно в зонах

ные процессы, частично р а з г р у ж а ю щ и е гидросферу от солей и распресняющме ее. Развитие процессов соленакоплеиия началось с нижнего кембрия и периодически то усиливалось, то ослабевало в течение всего фанерозойского этапа. Химическое содержание процессов соленакопления выступает достаточно я р к о . В полуизоли­ рованные от открытого моря заливы и краевые полуизолпрованные участки — обширные по площади внутри-

151

коптипеитальные моря — поступала океаническая вода, испарялась и отлагала разнообразные соли, в большей

К и Mg. Таким способом из общей солевой массы океанов извлекались и захороиялись в составе осадочной оболочки огромные массы солей. Ы. М. Страхов считает, что при

среднем девоне и перми чередовались с эпохами их осла­ бления в силурийском, каменноугольном, юрском и ме­ ловом периодах. Приблизительные подсчеты, проведен­ ные А. Б . Роновым и другими исследователями, показали, что в одной лишь пермской эпохе солеобразоваиия сосре­ доточено около 10% общих запасов натрия и хлора со­ временного океана.

Весьма характерной особенностью фанерозойского этапа осадконакопления было обильное осаждение орга­ нического вещества как в осадках древних морей, так и на континентах. В море происходило формирование биту­

тер, теснейшим образом связанный с эволюцией расти­ тельности, что отражалось на структуре и петрографии сампх углей . В начале палеозойской эры — в кембрий­ ском, ордовикском и силурийском периодах — каменных

маломощные угольные месторождения. В каменноуголь­ ном и пермском периодах в связи с резким прогрессивным развитием растительного мира углеиакопление резко усиливается и дает три максимума. В триасовом периоде углеиакопление ослабевает, затем следуют три волны

152

цессом исключительно биогенным, но все же малораз ­ витым. В целом накопление карбонатов в условиях гумидного климата стало почти полностью известковым. Использование организмами С а С 0 3 для построения ске­ летов в ходе геологического времени все время возрастало, поскольку все новые группы животных, начиная от мель­ чайших организмов планктона (глобигерин) и кончая моллюсками, морскими лилиями, губками и кораллами,

приятные условия дл я осаждения фосфоритов и на по­ следнем этапе образуются их огромные скопления в виде крупных месторождений.

В фанерозое в общем-то мы встречаем большое разно­ образие в формировании всех типов и разновидностей

углисто-карбонатно-галогенный, протекавший под силь­

Выделенные четыре этапа эволюции химико-биоген­ ного осадконакопления являются в общем основными

деленную тенденцию в развитии осадочной оболочки пла­ неты. Эта тенденция заключается в том, что происходило постепенное вытеснение химической седиментации, частью терригенной, частью биогенной. Н а весь ход миграции химических элементов в верхних оболочках Земли все сильнее косвенно и прямо влияло живое вещество био­ сферы.

взаимосвязанную систему, в которой непрерывно происхо­

вой рост осадочной оболочки Земли происходил за счет поступления вулканогенного материала с глубин, терригенного материала — за счет приподнятых участков лито­ сферы и химического материала (хемогеииого) из океана

иатмосферы, за счет выноса продуктов химического

Общий характер изменения во времени литологиче­ ского состава, соотношений осадочных и вулканических пород в областях осадконакопления материков, по дан­ ным А. Б . Ронова, показаны на рис. 28.

Поскольку древний осадочный материал неоднократно попадал в зону метаморфизма и в настоящее время пред­ ставлен преимущественно кристаллическими породами — разного рода сланцами, гнейсами и гранитами и поскольку континентальная земная кора сложена главным образом указанными выше породами, то, естественно, допустить,

154

Р и с . 2!). Схема изменения во времени пропорций важнейших групп пород областей эрозші континентов (по А. Б. Ропооу)

что эволюция осадочной оболочки Земли отразилась на

сравнения химического и петрографического состава са­ мых древних известных геологических формаций с более

формаций разного возраста Североамериканской и Во­ сточноевропейской платформ выполнено А. Б . Роновым (рис. 28 и 29). Оказалось, что крупные геологические провинции, возраст которых превышает 2,5 млрд. лет,

в то время ка к провинции моложе 2,5 млрд. лет характе ­ ризуются типичным составом континентальной коры. Сравнение петрографического состава древних ядер мате­

11* 155

т. е. измененные вторичными процессами основные лавы, близкие к базальтам, апдезито-базальтам и другим ана­ логичным породам. Отсюда следует, что современная

тового) состава к кислому, гранитному. Эта общая тен­

по составу в кору континентальную (сиалическую), не­

Этот процесс привел к тому, что в одном полушарии нашей

156

в р а щ а л и сь в течение геологической истории в массы сиалические, обогащенные S i 0 2 и близкие по составу

кграиодиориту.

Естественно допустить, что в течение огромного круго ­ ворота и переработки материала верхних горизонтов Земли, прошедшего через стадии выветривания, осадко­

Визменении состава первоначальной земной коры,

представленной сейчас ж а л к и м и остатками базальтового

К внутренним процессам относится вулканизм . Пер­ вичная кора формировалась за счет базальтового матери­ ала, выплавленного из мантии. Однако в ходе геологи­ ческого времени состав продуктов извержения, увели-, чивающих толщину земной коры в континентальном

итового) базальта и андезита, то увидим существенное

157

спализация земной коры и приближение ее к современ­ ному составу. Андезитовіле выплавки происходили, повидимому, в более глубоких горизонтах верхней мантии, чем выплавки базальтов. К а к отмечает В. М. Синицыи (1972), в континентальных сегментах, обладающих глу­ боко проникающей в мантию активной зоной магмати­

и максимального эффекта достигла на позднем фаиерозоиском этапе геологической истории. Однако роль вул ­

вием мощного экзогенного круговорота вещества, вклю ­ чающего переработку первичной коры под действием солнечной энергии, гравитации и условий биосферы в це­

однократно отмечали, прошли через состояние осадочных горных пород, оказались перемыты водой и изменились под воздействием всех экзогенных геологических аген­ тов. Чрезвычайно длительный круговорот воды промывал растущую континентальную кору, у д а л я я из нее навсегда некоторые наиболее растворимые симатические (базаль­

•(58