dobrecov_n_l_kirdyashkin_a_g_kirdyashkin_a_a_glubinnaya_geod

1993], а также см. текст).

1994, 1997; Добрецов, Кирдяшкин, 1994; Добре­

цов, Коваленко, 1995; Dobretsov, Kirdyashkin,

1998]. Усиление мантийного плюмового магма­

тизма приводит к перестройке движения плит и

периодическому ускорению спрединга, но пос­

леднее происходит лишь через 110-120 млн лет

по мере накопления эффекта плюмов. В такие этапы (изменения направления и(или) ускорения движения плит) происходят более частые столк­ новения в зонах субдукции и возникают перио­ ды более частой, интенсивной эксгумации пород из глубинных частей зон субдукции, фиксируе­ мые максимумами эклогит-глаукофансланцевого метаморфизма, а также периодически прекраща­ ется или ослабевает островодужный вулканизм (см. рис. 7.22, 6). Конечно, эта периодичность ус­ танавливается как среднестатистический эффект, но имеет глобальные масштабы, что подтверж­

дает нижнемантийную природу этой закономер­

ности. Однако возможны и отклонения от сред­ нестатистической закономерности, обусловлен­

ные наложением второй периодичности

(110-120 млн лет), нескольких этапов деформа-

ций в одном и том же глаукофансланцевом поясе (см. рис. 7.15), недостаточностью и(или) недосто­

верностью изотопных данных и т. д.

Поэтому периодичность, выявленная на рис. 7.22, не может быть случайной. Мантийная

природа ее подтверждается и другими независи­

мыми данными, например, максимумами кимбер­ литового магматизма на Сибирской платформе -

448,396,364,333,305,283,236,185 и 120 млн лет

[Ненашев, 1998], что близко к максимумам на

рис. 7.22, а.

Однако периоды мантийной эволюции че­ рез 30 и 110-120 млн лет не единственные. В ра­ боте [Maruyama, Liou, 1998] приводится трех­

этапная эволюция конвекции в мантии с макси­

мумами 2.7, 1.7 и 0.75 млрд лет, опирающаяся на

цирконовую кривую возрастов [Сопddiе, 1991].

Более детальные данные последних лет, в част­

ности, приведенные в работе [Ireland, Gibson, 1998] для цирконов из обломочных толщ Новой Зеландии (рис. 7.25), подтверждают глобальную периодичность -450-500 млн лет, соответствую­

щую крупным тектоническим эпохам: каледон-

ской-байкальской (450-900 млн лет), гренвильс­ кой (900-1300 млн лет), паузе 1300-1550 млн лет,

карельской эпохе 1550-2000 млн лет и трем более

ранним эпохам (2000-2500, 2500-2900 и 2900-

3300 млн лет) с неустоявшимися названиями. Уди­

вительно, что на кривых рис. 7.24, где проанали­

зированы цирконы из одного района(!), хорошо выражены все глобальные эпохи, и внутри каж­

дой намечаются 4-7 максимумов с периодами между ними в 11 О или 60 млн лет, как и ниже на

рис. 7.28 (периоды в 30 млн лет не улавливаются при данной разрешающей способности метода).

Другими словами, глобальная периодич­

ность геологических процессов имеет несколь­

ко порядков, обусловленных многофакторной периодичностью в работе тепловой машины Земли [Добрецов, Кирдяшкин, 1994; Dobretsov,

Kirdyashkin, 1998; Maruyama, Liou, 1998]. Раз­

номасштабные периодические процессы могут

накладываться друг на друга, что вызывает

резонанс и "интерференцию" и возникновение нелинейных эффектов.

Последняя закономерность, требующая кратких комментариев, - необратимая эволю­ ция Земли и субдукционных процессов в част­ ности. А. Мияширо [Miyashiro, 1961] со ссыл­ кой на Де Ровера полагал, что глаукофан, и в особенности лавсонит, приурочены только к мезозойско-кайнозойским поясам, т. е. условия

высоких давлений при низких температурах

начали создаваться только в мезозое в связи с

общим остыванием Земли. Г. Эрнст [Ernst, 1972] добавил, что и ассоциации жадеит + + кварц и метаморфический арагонит также по­

явились начиная с мезозоя, и уточнил, что ос­

тывание Земли проявлялось в уменьшении гео­

термического градиента и утолщении лито­

сферных плит и, как следствие, в понижении изотерм в зонах субдукции. В работах [Добре­

цов, 1974; Dobretsov, Sobolev, 1984] доказано

широкое распространение ассоциаций с глау­

кофаном, лавсонитом, жадеит + кварц в палео­

зойских и позднедокембрийских поясах, и

А. Мияширо в последних работах [Miyashiro, 1973, 1987] согласился с этим, хотя и считал, что образование глаукофановых сланцев стало более частым и широко распространенным

явлением в позднем палеозое и мезозое, а ме­

ханизм тектоники плит начал действовать со

средн'его протерозоя [Miyashiro, 1987]. Из рис. 7.22, а действительно видно постепенное

уменьшение частоты случаев глаукофанового

метаморфизма от максимального проявления в

мелу до единичных случаев в кембрии и по­ зднем докембрии.

В последнее время этот вопрос вновь был

поднят [Maruyama, Liou, 1998]. Сопоставляя р­

Т-условия палеозойских-мезозойских комплек­ сов и докембрийских пород (древнее 1 млрд лет,

по данным [Grambling, 1981 ]), С. Маруяма и

Дж. Лиу пришли к выводу, что на рубеже около

750 млн лет произошло ускорение охлаждения

Земли, и новый режим установился .около 540 млн лет, что фиксируется появлением пер­ вых комплексов ультравысоких давлений (Кок­ четавский комплекс с метаморфическими алма­ зами), глобальными изменениями в уровне моря [Наllаm, 1992], в осадконакоплении, развитии

органическойжизни - практически во всем спек­

тре геологических процессов [Maruyama, Liou, 1998]. Однако такой гипотезе противоречат гео­

логические данные по Сибирской и Восточно­

Европейской платформам (см. раздел 7.3), на­ личие коэситсодержащих пород Мали с возрас­ том 820 и 1045 млн лет, эклогитсодержащего комплекса Муйской глыбы 650 млн лет с пара­ метрами: Р - до 18 кбар при Т = 650-700 ОС, другие примеры, приведенные выше, а также об­ щий характер рис. 7.21, а, на котором не фикси­ руется заметный перегиб на рубеже 540550 млн лет. Скорее всего, остывание Земли шло постепенно, особенно после рубежа 1.8- 2.0 млрД лет, который в работах [Монин, 1977; Добрецов, 1980, 1981] выделяется как главный рубеж в истории Земли.

Необратимая эволюция эндогенных процес­

сов ярко проявлена и в эволюции процессов ру­

дообразования, которая обсуждалась во многих работах [Смирнов, 1976; Сорохтин, 1974; Сорох­ тин, Ушаков, 1991; Добрецов, 1994а, 1995; Dobretsov, 1997]. Особенно ярко проявлена пери­ одичность рудообразования и зональность метал­ логенических поясов, связанных с субдукцион­ ными зонами [Кривцов и др., 1986; Дистанов и .

др., 1998; Dobretsov, 1997]. Эволюция осадочно­

го рудообразования, а также нафтидогенез и уг­ ленакопление наиболее тесно связаны с истори­ ей климата, атмосферы и биосферы.

симумами гранитообразования и регионального метаморфизма. Но в мезозое и кайнозое таких со­

впадений нет. Мантийно-плюмовый магматизм и

частично максимумы гранитообразования и ме­ таморфизма находятся в антифазе с субдукцион­

ным магматизмом и оледенением. Главные мак­ симумы плюмового магматизма в фанерозое (в

конце карбона, на границе перми и триаса, на гра­

нице юры и мела, в раннем и позднем мелу, нео­

гене) не совпадают с оледенениями и фиксиру­

ют начало или оптимум теплых периодов.

Представляется, что периодичностью вул­ канизма и смещением фаз островодужного вул­

канизма по отношению к фазам регионального

метаморфизма и мантийно-плюмового вулканиз­ ма можно объяснить многие сверхдлинные и длинные климатические колебания в безледни­ ковых интервалах фанерозоя. Отсутствие оледе­ нений в эти интервалы, скорее всего, обуслов­

лено значительным преобладанием мантийно­

плюмового вулканизма и очень широким

развитием процессов регионального метамор­

Совпадение оледенений и островодужного вулканизма, неоднократно повторяющееся в фа­

нерозое, позволяет думать, что усиление остро­

водужного вулканизма, с которым связан экспло­

зивный тип извержений, приводило к снижению прозрачности атмосферы, понижению темпера­

туры на Земле и оледенениям в виде "вулкани­

ческой зимы" [Berner, 1994; Добрецов, Ковален­ ко, 1995]. Ослабление островодужного вулканиз­ ма до или во время главных тектонических фаз

способствовало увеличению прозрачности атмос­

феры. Сопровождающий эти фазы интенсивный метаморфизм, размыв осадочных углеродсодер­

жащих толщ орогенов, а также рост мантийно­

плюмового вулканизма представляют главные

источники увеличения содержания СО2 в атмос­

фере [Berner, 1994; Добрецов, Коваленко, 1995; Добрецов, 1999]. Их совместное проявление при­

водило к существенному усилению парникового

эффекта, быстрым потеплениям и прекращению оледенений. Предлагаемая модель объясняет не

только природу климатических импульсов, при­

водящих к началу и концу оледенений, но также

близкую продолжительность циклов "великих оледенений" и тектонических циклов Бертрана, а также некоторое фазовое смещение их относи­

тельно друг друга.

На фоне главных тектонических циклов интенсивность субдукционного и мантийно-плю­

мового вулканизма тоже варьировала с периода­

ми в первые десятки миллионов лет и в основ­

ном в противофазе [Добрецов, Кирдяшкин, 1998; Добрецов, 1999]. Поэтому описанный выше ме­ ханизм подходит для объяснения более коротких климатических колебаний, подчиненных циклам "великих оледенений", имеющих продолжитель­

ность многие десятки миллионов лет и именуе­

мых длинными [Чумаков, 1995б].

физма. По крайней мере, такое объяснение на­

прашивается при анализе динамики главных

типов вулканизма и метаморфизма во время си­

бирской термоэры (мезозойского безледiIиково­

го интервала). Абсолютное преобладание в этом

интервале мантийно-плюмового вулканизма и

широкое развитие процессов регионального ме­

таморфизма показано на рис. 7.13. В дальней­ шем представляется необходимым выяснить,

какую роль играет вулканизм в развитии гло­

бального климата "Земли и не связана ли боль­

шая редкость оледенений в Доверхнерифейской

истории Земли с характером и интенсивностью

Доверхнерифейского вулканизма, в частности, другой интенсивностью и характером субдукци­

онного магматизма.

Группа коротких климатических колебаний

с длительностью в первые десятки тысяч и сот­

ни тысяч лет (циклы Миланковича) давно извест­ на в плейстоцене [Imbry et al ., 1984]. Колебания Миланковича обнаружены в плиоцене [Зубаков,

Борзенкова, 1983; Лаухин, 1993; Williams et al. ,

1997]. Долгое время считали, что короткие кли­ матические колебания были характерны лишь для

ледниковых периодов [Willet et al ., 1950, 1993 ;

Величко, 1987]. Сейчас показано, однако, что они проявлялись также во многих безледниковых интервалах фанерозоя [Эйнзеле,

al., 1993; Algeo, Wilkinson, 1988; Anderson, 1984; House, Gale, 1995; DiMichele et al., 1996]. Циклы

Миланковича хорошо коррелируют с вариация­

ми орбитальных параметров Земли [Imbry et al., 1984]. Спектр ультракоротких (внутривековых, вековых и многовековых) колебаний фиксирует", ся по инструментальным наблюдениям, истори­

ческим и геологическим данным в голоцене и

позднем плейстоцене (например, см. данные в

работах [Шнитников, 1961; Broecker, Denton,