Глава 03. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЗЕМЛИ И ЕЕ ДОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ (1119266), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Столь сильное и резкое изменение кривизны лунной поверхностиза сравнительно короткое время неизбежно должно было приводить к интенсивномурастрескиванию и разламыванию ее молодой литосферы. По этим трещинам и расколамна поверхность Луны тогда в изобилии поступали более легкие подлитосферныерасплавы, т.е. все те же анортозитовые магмы. Поэтому на ранних этапах развития Луны,как заметил А. Рингвуд (1979), буквально бушевал анортозитовый магматизм.
Судя поизотопным методам определения возраста коровых пород Луны, эти события развивалисьоколо 4,6–4,4 млрд лет тому назад.Приблизительно через 200 млн лет после образования Луна уже удалилась отЗемли на расстояние приблизительно 140 тыс. км. К этому времени мощность еелитосферы увеличилась до 85 км и практически весь верхний слой анортозитовыхрасплавов оказался охлажденным и полностью раскристаллизованным, превратившисьтем самым в твердую анортозитовую или так называемую “материковую” кору Луны. Вэто время около 4,4 млрд лет назад практически полностью прекратился и лунныйанортозитовый магматизм, хотя снизу лунная кора еще по-прежнему продолжалаподстилаться “магматическим океаном”, но теперь уже только базальтового состава.Второй импульс лунного магматизма 4,0–3,8 млрд лет назад совпал по времени совторым периодом ускоренного отодвигания Луны от Земли.
На этот раз усилениеприливных взаимодействий между планетами, как уже отмечалось выше, было связанотолько с земными событиями – с возникновением в Земле астеносферы, началом еетектонической активности и формированием еще мелководных морских бассейнов.Однако химия лунного магматизма на этот раз была уже совсем иной.Как и в первый период ускоренного расширения лунной орбиты, так и на этот раз,через 600 млн лет после своего образования, Луна в раннем архее (благодаря большеймассе) должна была усиленно “выметать” из околоземного пространства ещесохранившиеся до этого времени на внешних околоземных орбитах другие спутники. Но,как уже отмечалось, все наиболее крупные тела околоземного спутникового роя за время,прошедшее с момента образования Луны, благодаря приливным взаимодействиям сЗемлей также должны были удалиться на периферию этой системы – на расстояния от 170до 300 тыс.
км. Следовательно, в интервале отмеченных расстояний в это время должныбыли сконцентрироваться и наиболее массивные спутники, и микролуны из околоземногоспутникового роя.Но за время от момента образования Луны до начала раннего архея прошло около600 млн лет, и за этот период мощность лунной литосферы успела возрастиприблизительно до 150 км. Поэтому пробить такую литосферу уже могли толькосравнительно крупные космические тела – спутники с поперечными размерами околосотни километров и соответственно с массами порядка 1020–1021 г. По-видимому, в началераннего архея помимо Луны по внешним геоцентрическим орбитам вокруг Земли ещевращалось несколько (до 10–12) таких сравнительно массивных спутников.Падая на Луну, эти массивные спутники пробивали не только анортозитовую кору,но и подстилающий ее слой габбро, открывая тем самым доступ подлитосферным85базальтовым магмам на лунную поверхность.
Излияния базальтов из образовавшихсяударных кратеров и оперяющих их разломов как раз и создали привычный нам узорбазальтовых покровов лунных “морей”. С внедрениями крупных базальтовых масс впробитые спутниками бреши анортозитовой коры следует связывать и происхождение такназываемых лунных масконов – аномально тяжелых масс под кратерами лунных “морей”.Такие массы с избыточной плотностью на фоне легких анортозитов лунной коры (ρ ≈ 2,7г/см3) создаются внедрившимися в кору заметно более плотными базальтами (ρ ≈ 2,9г/см3). Судя по абсолютной геохронологии лунных образцов, формирование гигантскихударных кратеров и заполнение их базальтами происходило в период от 4,0 до 3,8 млрдлет тому назад и полностью совпадает по времени с началом тектонической активностиЗемли, что и следует из рассмотренного здесь механизма образования и эволюциисистемы Земля–Луна.
По-видимому, на совпадение проявлений базальтового магматизмана Луне с началом процесса выделения земной коры (т.е. фактически с началомтектонической активности Земли) впервые обратил внимание и увидел в этом совпаденииопределенную связь между событиями на Земле и Луне выдающийся российский геологВ.Е. Хаин (1977).Интересно отметить, что, согласно А. Рингвуду (1979), процесс дифференциациилунного вещества, породивший базальтовые излияния раннеархейского возраста, судя поизотопному составу свинца и рубидий-стронциевым отношениям, происходил не вмомент излияния самих базальтов, а значительно раньше – около 4,6 млрд лет назад, т.е.во время формирования самой Луны.
Отсюда следует, что базальты лунных морейдействительно изливались на ее поверхность благодаря разрушению целостности еелитосферной оболочки и вскрытию “магматического океана”, существовавшего еще смомента формирования самой Луны, как это и вытекает из рассматриваемой гипотезы ееобразования.После второго периода ускоренного отталкивания Луны от Земли ее движениевновь стало более спокойным (см.
рис. 3.5). Примерно в это же время, к началу позднегоархея, около 3,2 млрд лет назад, в связи с полным исчерпанием “микролун” изспутникового роя Земли прекратилась и активная бомбардировка лунной поверхностибывшими спутниками Земли. С тех пор на Луну, как, впрочем, и на Землю, спорадическипадали лишь метеоритные тела, орбиты которых случайно пересекались с нашими двумяпланетами. Поэтому около 3,5–3,2 млрд лет назад полностью прекратился и лунныймагматизм, а сама Луна превратилась в тектонически мертвую планету.В заключение этого раздела хотелось бы обратить внимание на два важныхобстоятельства, касающихся тектонического развития Земли в катархее и архее. Вопервых, массовые выпадения на лунную поверхность метеоритных тел и даже спутниковсредних размеров вовсе не означает, что в катархее и раннем архее такой же интенсивнойбомбардировке подвергалась и Земля.
Как раз наоборот: ведь на Луну выпадали текосмические тела из околоземного спутникового роя, которые в силу их приливноговзаимодействия с Землей должны были только отодвигаться от нее, но не выпадать наземную поверхность.Во-вторых, возобновление после длительного перерыва около 600 млн летповторной бомбардировки лунной поверхности, на этот раз крупными космическимителами, и связанная с этим вспышка базальтового магматизма на Луне четко маркируютпереход Земли от тектонически пассивного состояния в катархее к ее активномутектоническому развитию в архее. Фактически базальтовый магматизм на Луне четкомаркирует начало тектонической активности Земли.3.5. Состав и строение первичной Земли86Как уже отмечалось в разделе 3.1, Земля формировалась благодаря гомогенной ихолодной аккреции протопланетного газопылевого облака, предварительно прошедшегопод влиянием солнечного ветра, светового давления, кратковременного повышениятемпературы и магнитной сепарации исключительно сильную дифференциацию веществаеще на доаккреционной стадии его развития.
В результате такой дифференциациипротопланетного вещества в зоне формирования Земли и Луны из первичного облакапрактически полностью были удалены все газовые компоненты исходного вещества, онобыло резко обеднено гидросиликатами, карбонатами и серой, а также заметно обедненощелочами и некоторыми другими легкоплавкими элементами.Впервые предложенная О.Ю.
Шмидтом (1948) и подробно разработанная В.С.Сафроновым (1969) гипотеза образования Земли, как и других планет Солнечнойсистемы, оказалась на редкость плодотворной не только при объяснении механизмовобразования планет, но и при рассмотрении эволюции Земли уже на планетной стадии ееразвития.
Подчеркнем, что для изучения геологического развития Земли отмеченныеработы являются отправными и, безусловно, очень важными, поскольку они определяютначальные условия существования нашей планеты. В частности, для пониманиядальнейших путей развития Земли исключительное значение имеют два основных выводатеории планетообразования. Во-первых, молодая Земля сразу же после своегообразования была относительно холодным космическим телом и нигде в ее недрахтемпература не превышала температуру плавления земного вещества. Во-вторых,первичная Земля имела достаточно однородный состав и, следовательно, тогда еще несуществовало ни земного ядра, ни земной коры. Кроме того, молодая Земля тогда былалишена гидросферы и плотной атмосферы.Если принять эти условия за исходные, то дальнейшая эволюция Земли должнаполностью определяться исходным составом земного вещества, начальным теплозапасомнашей планеты и, как мы видели выше, историей ее взаимодействия с Луной. При этомподразумевается, что эндогенные источники энергии, фактически управляющие всемходом глобального развития Земли (энергия распада радиоактивных элементов игравитационной дифференциации земного вещества), в конце концов тоже определяютсяисходным составом Земли.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
