ЗАГАЛЬНОГЕОЛОГІЧНИЙ

Гіпотетично-інформаційний блок

Світогляд і глобальна еволюція Землі

З широко відомих поглядів на походження Землі найближче сучасним науковим фактам відповідає теорія

О. К). Шмідта (1948 г.), згідно з якою Земля і інші сателітні об'єкти Сонця є похідними космічного газо-пилоподібного хмари. В процесі нерівномірних вихрових рухів в різних його частинах відбулося відокремлення згустків, що послужили субстратом протопланетарного та інших тіл Сонячної системи.

У міру віддалення від Сонця планет, що обертаються навколо нього по еліптичних орбітах, виділяються внутрішні планети і відокремлені від них поясом астероїдів зовнішні. До перших з них відносяться Меркурій, Венера, Земля і Марс. До других - Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.

Внутрішні планети щодо зовнішніх характеризуються меншими розмірами, високою щільністю, незначною по масі атмосферою і невеликою швидкістю осьового обертання.

Глобальну еволюцію Землі, утвореної з космічно холодного газо-пилоподібного хмари, на рубежі XX-XXI ст. стали моделювати у взаємозв'язку з теорією тектоніки плит (О. Г. та Н. О. Сорохтін, А. А Мараку- шев, С. А. Ушаков, В. І. Старостін та ін.). В цілому еволюція Землі має спрямований і незворотний характер від холодної і практично ізотропної але складом і будовою млявої планети в кагархее (від 4,6 до 4,0 млрд років тому) до її сучасного стану.

У Гадейський Еон розігрів Землі здійснювався за рахунок радіогенної і приливної енергії. Остання виявлялася найбільш активно в екваторіальному поясі, згідно площині орбіти обертання Місяця, і зумовила виникнення хіміко-плотностной диференціації первинного розплавленого субстрату і зародження ядра і мантії.

Енергія гравітаційної диференціації в подальшій геологічної епохи (археї) призвела до подальшого розігріву Землі, прояву зонного плавлення, що виразилася в сепарації нікелю і оксидів заліза від силікатних менш щільних з'єднань. У процесі такої сепарації завершилося формування ядра Землі: зовнішнього, що складається з розплаву заліза, і внутрішнього - залізонікелевого сплаву. Слід зауважити, що ядро Землі обертається з більшою швидкістю, ніж її оболонки.

З утворенням ядра і мантії пов'язані періодичне пружне стиснення Землі і виникнення висхідних і низхідних конвективних потоків мантійного речовини і енергії, так званих плюмов. За результатами сейсмічного просвічування Землі - комп'ютерної сейсмо томографії, ці процеси зароджуються в нижній мантії на її кордоні з ядром (рис. 1.1).

Мантійна конвекція, яка проявилася на протязі всієї подальшій історії Землі, генерувала глобальні геологічні процеси, які призвели до утворення літосферних плит.

Мал. 1.1. Схема геодинамічних процесів по В. Е. Хайн, Arndt N. (2000), Kellog L. Н.

Плити літосфери - це жорсткі рухливі по астано- сферними шару ділянки (блоки) літосфери, латеральні кордону яких фіксуються проекціями глубокофокусних землетрусів.

У вертикальному розрізі літосферних плит виділяють земну кору і мантийную частина. Остання знизу обмежена астеносферних шаром, що забезпечує ізостаті- чний компенсацію. Його глибину залягання визначають в межах від 50 до 100 км, що свідчить про відсутність чіткої межі між літосферою і астеносферой. Ізостазія - це стан гравітаційної рівноваги мас, що фіксується величиною прискорення сили тяжіння, значення якої на височинах і в цілому на континентах нижче, ніж в океанах. Менша щільність континентальної кори ніж океанічної підтверджується значеннями швидкостей поширення поздовжніх сейсмічних хвиль ( V).

Процеси, спрямовані на вирівнювання ізосгатіче- ського рівноваги, вважають однією з причин тектонічних рухів. Також для їх пояснення призводять до сучасного рівня знань контр опціонну гіпотезу, запропоновану Елі-де-Бомон в середині XIX в. Основою гіпотези служать уявлення про зменшення обсягу підкіркових мас Землі внаслідок її охолодження, що призводило до розвитку коливальних рухів складчастою і розривною тектоніки. В результаті таких процесів формувалися суперконтиненти і відбувався їх розпад на окремі континентальні плити.

В археї (4,0-2,6 млрд років тому) над висхідними конвективними потоками виникали малопотужні базальто- ідние пластини океанічної кори, усереднена модель якої наведена на рис. 1.2, а. Над спадними потоками відбувалося торошеніе і скучіваніе цих пластин з частковим їх переплавлені. Такі процеси, названі обдукція, зумовили формування континентальних літосферних плит (рис. 1.2, б). З ними також пов'язане зростання щільності мантійних порід під океанічної корою і подальше, починаючи з протерозою (від 2,6 млрд років тому), виникнення зон поддвига плит, або субдук- ції (рис. 1.2, в). Субдукції - це поддвига однієї плити літосфери під околицю іншого плити на глибину 660 км і більше, аж до кордону мантії з ядром. Субдуціруемой літосфера у вигляді так званих слябів (пластин або плит) фіксується за даними проекцій Гіпоцентр землетрусів і комп'ютерної сейсмотомографии. Подальше геологічне розвиток Землі пов'язується з основними теоретичними положеннями тектоніки літосферних плит.

Мал. 1.2. Усереднена модель будови океанічної літосфери і еволюція розвитку континентальної кори в археї і фанерозое (по О. Г. Сорохтін, С. А. Ушакову [26]):

а - узагальнена модель будови океанічної літосфери (1 - поверхня океану, 2 - океанічна кора,

• 3 - океанічна літосфера, 4 - астеносфера);
• 6 - картина формування континентальної кори в археї;

в - картина формування континентальної кори в протерозої і фанерозое за рахунок часткового переплавлення і дегідратації океанічної кори і перекривають її пелагічних опадів у зонах поддвига опадів йод острівні дуги