7.6. Докембрийская история Земли

Этап 1. Архей (4-2,5 млрд. лет). 4,3-3,8 млрд. лет. Ме­теоритная бомбардировка Земли и Луны с кульминацией около 4 млрд. лет (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997). Этот процесс играл важную роль в разогреве коры и ее дега­зации. Пейзаж Земли после бомбардировки метеоритами был похож на современный лунный, где он сохранен из-за отсут­ствия процессов выветривания и атмосферы.

Протоатмосфера Земли, формировавшаяся за счет де­газации мантии, состояла из H₂O, CO₂, CH₄, CO, H₂S, SO₂, HCl, HBr, HF, Ar, H и целого ряда других газов и соедине­ний, частично растворившихся в воде протоокеанских бас­сейнов, с которой еще тонкая атмосфера должна была нахо­дится в равновесии. Все это предопределило существование гидросферы и атмосферы с самых ранних стадий развития Земли, хотя воды еще было мало и состав ее отличался от современного – воды были хлоридными и сульфатными.

В ранний период вследствие близкого расположения Луны к Земле, из-за огромных приливов на последней про­исходили непрерывные и очень сильные землетрясения ко­торые нивелировали рельеф.

До 4,2–4 млрд. лет назад Земля эволюционировала ана­логично другим планетам земной группы. Начиная с этого рубежа ее развитие пошло по другому пути, выражением че­го стала формирование континентальной коры, и разделение земной поверхности на участки суши и морские (в дальней­шем океанские) бассейны.

Первичная континентальная кора отличалась от той, которая в настоящее время слагает фундамент континен-

12

тальных платформ – кратонов, меньшим содержанием крем­незема и щелочей, особенно оксида калия. Поэтому пра­вильнее называть ее протоконтинентальной. Повсеместно, где эта кора сохранилась, она представлена довольно одно­образной ассоциацией пород, которая была сперва названа серыми гнейсами, а в настоящее время более точно именует­ся тоналит-трондъемит-гранодиоритовой ассоциацией (ТТГ), формировавшейся в раннем архее 4-3,5 млрд. лет на­зад.

Для стратиграфии докембрия очень важен рубеж 3,8-3,9 млрд. лет назад – возраст наиболее древних датирован­ных пород Земли. С этого момента начинается геологическая история Земли, восстанавливаемая геологическими метода­ми. Воссоздать историю Земли до этого рубежа геологиче­скими методами невозможно.

Итак, к концу первого миллиарда лет своего существо­вания на поверхности Земли появились первые «острова» протоконтинентальной коры ТТГ состава. 3,5-2,5 млрд. лет назад началось формирование основной массы континен­тальной коры, отвечающей в своей верхней частью нормаль­ным K-Na гранитоидам. На этом этапе было образовано 60-85% современной континентальной коры, толщиной не ме­нее 35-40 км. Толщина литосферы, на предыдущем этапе равная толщине коры и лишь немного ее превышавшая, воз­росла до величины не менее 150 км, о чем свидетельствуют находки алмазов архейского возраста, которые должны были образоваться в литосферной мантии.

Консолидированная континентальная кора тогда была представлена вытянутыми в одном направлении, реже обра-

13

зующими петельчатый рисунок, зеленокаменными поясами (ЗКП) – прогибами и разделяющими их более широкими по­лями гранито-гнейсов (ТТГ). Последние, как правило, более молодые, и содержат вкрапленники более древних «серых гнейсов» ТТГ состава. Подчиненное место в структуре древ­них эпиархейских кратонов (эократонов) занимают сформи­рованные в конце архея гранулит-гнейсовые пояса (ГГП). Таким образом, ЗКП и поля гранито-гнейсов (вместе гранит-зеленокаменные областями - ГЗО) и ГГП составляли конти­нентальную кору.

Итак, намечается эволюционная цепочка от первых островов протосиаля, появившихся в раннем архее, через микроконтиненты – эократоны ГЗО, сформированные в среднем-позднем архее за счет аккреции магматических дуг к этим островам, и далее к континентам и суперконтиненту, в который стянулась вся сиалическая кора в конце архея. Охватывала ли континентальная кора в конце архея всю по­верхность Земли целиком или нет?

59. Не вся поверхность была покрыта континентальной корой, а значит, на остальной части была распро­странена океаническая кора. Следовательно, к нача­лу протерозоя поверхность Земли разделилась на суперконтинент – Пангею-0 и Мировой океан -Панталассу. Прямые доказательства существова­ния такого океана, реликтом которого считается со­временный Тихий океан – Пацифик, появляются, начиная с позднего протерозоя.

60. Вся поверхность была покрыта континентальной корой, тогда радиус Земли был существенно

14

меньше, чем современный (концепции расширяю­щейся Земли, пульсационная). Этап 2. Протерозой (2,5-0,5 млрд. лет). В конце ран­него протерозоя возник новый гигантский материк – Пангея-1. На протяжении рифея Пангея-1 не была монолитным су­перконтинентом, испытывала растяжение и деструкцию, а в позднем рифее раскололась на две части: северную – Лавра-зию и южную – Гондвану. Между ними возник подвижный пояс – Прототетис. В ряде других мест континентальные блоки также испытали растяжение и раскол с образованием рифтовых систем и Кельтского океана (Протояпетус). За­тем большая их часть полностью закрылась, и к венду на планете существовал вновь сверхматерик – Пангея-1 (Хаин, Короновский, Ясаманов, 1997).

15