20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Эволюция земной коры

02.07.2018
Проблема образования земной коры должна рассматриваться в двух аспектах: 1) образование первичной коры (протокоры) в результате расслоения планеты на концентрические оболочки; 2) последующая эволюция коры, определяемая динамикой эндогенных процессов и сопровождающаяся формированием ее основных структурных элементов: континентов и океанических впадин.

Как отмечает А.А. Маракушев, в процессе расслоения планет флюидные компоненты концентрируются в их внутренних частях (ультрамафических, богатых Fe). В связи с тем, что процесс консолидации планет направлен от внешних оболочек к их центральным частям, это приводит к повышению давления флюидов, вызывающего их миграцию. Восходящие потоки флюидов генерируют магматические процессы и обновление коры и мантии. Концентратором флюидных компонентов, особенно водорода, является расплавное металлическое (никель-железное) ядро. По мере сохранения флюидного запаса ядро находится в расплав-ном состоянии, что подтверждается существованием магнитного поля планеты. Когда же дегазация планет завершается (флюидный запас исчерпан), планеты полностью консолидируются и утрачивают свою эндогенную активность. Такие планеты А.А. Маракушев называет «мертвыми». К «мертвым» планетам, эволюция которых завершилась на разных стадиях, относятся все планеты земной группы, кроме Земли. Характер и длительность процессов эндогенной активности планет находятся в прямой зависимости от их массы и размеров. Раньше других планет утратил эндогенную активность и остался на более примитивной стадии развития — Меркурий — самая маленькая планета Солнечной системы. В целом образование, развитие и расслоение планет земной группы проходило однообразно, но заканчивалось на разных стадиях. Самый высокий уровень планетного развития был достигнут только на Земле.

Первичное расслоение Земли привело к образованию первичной коры (протокоры), которая благодаря эндогенной активности ее недр, под действием флюидных потоков, стимулирующих развитие магматизма и метаморфизма, заместилась новообразованными корами континентального и океанического типов.

Первичная кора имела большую мощность до 100 км и примерно эвкритовый состав (табл. 5.1). Эта первичная кора, образование которой отвечало по времени начальному расслоению Земли, не сохранилась. В.Е. Хайн называет ее фантомной (призрачной) и считает, что о ней можно судить лишь по аналогии с другими, более примитивно развитыми планетами. Представление о ее составе складывается на основе изучения метеоритов — ахондритов: в верхней части состав протокоры соответствует эвкритам, а в нижней диогенитам.

Первичная кора подстилалась ультраосновной мантией. Обособление ее происходило в сильно восстановительной обстановке.

Процессы эволюции протокоры чрезвычайно сложны, длительны и разнообразны. Начавшись на ранних стадиях геологического развития Земли, они продолжаются и в настоящее время. Ho, как считает А.А. Маракушев, схематически их можно свести к трем типам: рифтогенезу, незгенезу и орогенезу.

Рифтогенез — растяжение, утончение (и, возможно, разрыв) ранее образованной коры под воздействием поднимающегося разуплотненного мантийного вещества, сопровождающееся формированием депрессий, излиянием базальтов низкой щелочности и внедрением интрузий ультраосновного состава. На современном этапе это спрединг срединно-океанических хребтов и континентальный рифтогенез — Байкальский рифт, Южно-Африканский и др.

Незгенез (от лат. нез — остров) — более высокая ступень эволюционного развития коры, на которой в вулканических депрессиях формируются островные поднятия, являющиеся результатом щелочного базальтового магматизма. Этот процесс сопровождается увеличением мощности коры, что приводит к воздыманию подводных хребтов и островных архипелагов.

Такими типичными островными поднятиями являются Гавайский архипелаг, где мощность коры увеличилась до 25 030 км, о. Исландия, Тристан и др.

Орогенез — (горообразование) проявляется только на планетах самого высокого эволюционного уровня развития планетных кор и заключается в формировании гранито-гнейсовых куполов и складчатых горных сооружений, образующих континентальную кору. Такой уровень планетного развития был достигнут только на Земле, где в результате вышеупомянутых процессов на основе первичной коры сформировались и развиваются коры континентального и океанических типов. Типичный разрез коры представлен на рис. 5.1. Океаническая кора формируется в зонах спрединга — растяжения при поступлении мантийного вещества вдоль оси срединно-океанических хребтов. Кора тонкая, молодая, постоянно обновляющаяся. Континентальная кора отличается гораздо большей мощностью и образуется в областях сжатия, сопровождающегося орогенезом, складчатостью и магматизмом. Континенты — наиболее стабильные участки земной коры.

Зарождение континентальных массивов произошло около 3—4 млрд лет назад и с тех пор продолжается их разрастание. В структуре континентов выделяются древние докембрийские кратоны, сложенные образованиями древней континентальной коры. Между кратонами расположены складчатые (орогенные) пояса разного возраста, формирующиеся в процессе орогенеза и за счет которых постепенно увеличивается площадь кратонов. В состав орогенов входят образования различного состава и разного генезиса: офиолиты, островодужные вулканиты, голубые сланцы и др., т. е. породы древнего океанического дна, островных дуг, микроконтинентов и т. д. Древние кратоны отличаются двухъярусным строением: кристаллический фундамент и слабодеформированный осадочный чехол. В структуре кратонов выделяются блоки древней континентальной коры, обнажающейся в наиболее поднятых участках — щитах и выступах, где наблюдаются выходы самых древних архейских гранито-гнейсов, «серых гнейсов».

Блоки с возрастом более 3 млрд лет составляют более половины (около 60 %) объема кратонов (или 73,5 % объема коры). По разным оценкам — от 52 % и до 80%, или даже весь объем континентальной коры сформировался в раннем докембрии в первые 1,5 млрд лет назад и затем перераспределился на поверхности Земли. Как отмечает Н.Л. Добрецов, существуют и альтернативные оценки об относительно равномерном выделении кислой островной (континентальной) коры в течение всего геологического времени.

Строение океанического дна стали изучать сравнительно недавно, с конца 50-х гг. XX в. Оказалось, что океаническая кора имеет незначительную мощность, не более 7—15 км, и отличается небольшим возрастом (моложе 200 млн лет). Объем ее составляет 33 % объема всей земной коры. С открытием системы срединно-океанических хребтов (СОХ) стало известно, что океаническая кора зарождается при спрединге океанического дна и выплавлении мантийного вещества в зонах СОХ. Если считать, что образование океанической коры началось около 2,5 млрд лет назад, постоянно происходит ее обновление в зонах спрединга, то становится ясно, что общий объем новообразованной океанической коры в десять раз превышает объем континентальной. Поэтому можно считать, что континентальная кора, по выражению автора, является «консервативным элементом Земли, сформировавшимся в основном на ранних этапах развития Земли и лишь незначительно пополнявшимся в более поздние эпохи, а океаническая кора — наиболее подвижный, постоянно обновляющийся элемент Земли».

Как уже упоминалось, реликты древней океанической коры сохраняются в складчатых областях континентов в виде офиолитов. Идеализированный полный разрез офиолитов приведен на рис. 5.4. Полные разрезы офиолитов известны в Динаридах и Эллинидах, в Западной Монголии, Куртушибинском хребте Алтае-Саянской области и в других складчатых областях.

Таким образом, протокора Земли полностью заместилась новообразованными корами — океанической и континентальной. Формирование океанической коры продолжается и в настоящее время в результате процессов рифтогенеза. Более медленно и не с такой интенсивностью продолжается и площадное нарастание и увеличение мощности континентальной коры, что связано с орогенными процессами.