Про тектонічний стиль доархейської земної кори

Протягом перших двох етапів земна кора повинна зазнавати істотної еволюції. Ще до утворення океанів в умовах багатої на Н₂О і CO₂ гарячої атмосфери вона піддавалася впливу вулканізму, переплавці з утворенням ядер кори континентального типу. Вулканізм провокувався ще й досить сильними приливами і відливами в системі Земля – Місяць, а також контракційними напруженнями, що виникають при охолодженні. Розвивалася первинна регматична мережа – система тріщин, що обмежує полігональні протоконтинентальні ядра («плавучі крижини», за Д. М. Шоу). Ця мережа визначала й активні тектонічні зони, за якими локалізувалися втрати тепла з надр планети. Розглянувши довжину хвилі при контракційному вигині протокори як функцію сили тиску і потужності кори, можна визначити, що діаметр ядер був у двічі – тричі більшим за їхню потужності (10-12 км), тобто складав 30-50 км, що підтверджується проміжками між зеленокам’яними поясами в провінції озера Верхнього (53 км) (Конди, 1983). Якщо вважати, що місця прогинання відзначають місця переважного розвитку вулканічних процесів (зони відносного розтягнення), то можливе моделювання процесів перемішування протокори за типом дрібнокоміркової конвекції Релея – Бенара, що виникає в астеносфері. Контури такої решітки з чітко вираженим гексагональним виглядом осередків найбільш виразно проявлені в Австралії та Африці (Конди, 1983). У цій моделі центральні частини гексагональних комірок – це області розвитку ранньоархейських зеленокам’яних поясів і ТТГ-асоціацій, а роль «зварних швів» відводиться грануліт-гнейсовим поясам. За іншою версією самі зеленокам’яні пояса виконували роль «зварних швів» в процесі консолідації «стада» протоконтинентальних ядер. Слід зауважити, що дані моделі «списані» з ранньоархейського етапу, а для доархейської історії потрібне внесення коректив: земна кора була «м’якшою», податливішою, комірки не такі правильні, розподіл їх більш хаотичий, в екваторіальній області комірки через великі відцентрові сили, швидше за все, були неправильної форми, сплюснуті, «лінійні». Як би там не було, доархейські етапи – це час інтенсивної переробки первинної кори вулканізмом різного складу (від кислого до ультраосновного), процесів вивітрювання і зародження седиментогенезу. Регенерація магми полегшувалася радіоактивним розігрівом верхньої мантії в результаті розпаду U, Тh, К, акумульованих під час первинної диференціації; властивості та склад магми сильно залежали не лише від Р і Т, складу порід і міри плавлення, але і Р_Н2О. При досить строкатому складі виникаючих поверхневих вулканітів загальний вектор часткового плавлення такого роду постійно призводив до утворення більш кислої та менш щільної сиалічної кори. Інтенсивність процесів хімічного вивітрювання забезпечувалася не тільки високою температурою і вологістю, але і пухким шаром реголіту¹¹, а також високою роздробленістю кори під впливом метеоритного бомбардування.

Стосовно способів утворення сіро-гнейсової ТТГ-асоціації, то найчастіше пропонується попереднє занурення базальтів океанського типу з коматіїтовою компонентою аж до астеносфери, попереднє перетворення їх на амфіболіти або еклогіти. Існує декілька способів такого занурення. Один з них – сагдукція, запропонована В. Е. Хаїним (Хаин, 1994), полягає в прямому зануренні блоків первинної кори в астеносферу, яка розташовувалася в той час безпосередньо під тонкою корою, в результаті «прогинання», обвалювання блоків кори над мантійними гарячими струменями («гарячими точками»). Допускається при цьому, що плюми могли провокуватися метеоритними ударами. Другий спосіб – субдукція з пологим зануренням слябів – характеризується виникненням вулканічних дуг над зонами занурення, злиття яких призводить до утворення мікроконтинентів, однак поки строго не доведена для до-і ранньо-архейських ТТГ-террейнів лінійна форма дуг.

Третій спосіб – обдукція – був запропонований південноафриканськими геологами М. де Віт та ін (Хаин, 1994), які припускають попередню серпентінізацію кори, що робить її не здатною до субдукції і спричиняє, в результаті стиснення, нагромадження лусок цієї кори, їх занурення і часткове плавлення. Інші геологи (Д. Еббот і Р. Дрюрі) доводять, що субдукування в доархейській корі виключене через велику потужність кори (понад 23 км) (Хаин, 1994). Нарешті, Сіротін (2010) пропонує четвертий спосіб – тессерооутворення – перекидання до вертикального положення лусок первинної кори, їх скупчення за умов плюмової хаотичної тектоніки; цей спосіб, «підглянутий» на Венері, цілком міг забезпечити в міжплюмовому просторі розплавлення поставлених «на голову» лусок кори і перетворення її на ТТГ-асоціацію.