Глава 08. ДРЕЙФ КОНТИНЕНТОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ (1119270)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

231Глава 8. ДРЕЙФ КОНТИНЕНТОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЗЕМЛИКак мы старались показать выше, геологические данные убедительносвидетельствуют о том, что формирование континентальной коры началось около 4,0–3,8млрд лет назад, т. е. с задержкой приблизительно на 600–800 млн лет по отношению кмоменту образования самой Земли. С тех пор происходило последовательное, но весьманеравномерное наращивание массы коры вплоть до ее современных размеров.Интенсивнее всего образование коры происходило в позднем архее.

Однако в течениепочти всего архея крупных континентов еще не существовало, а их зародыши – нуклеарыи древние щиты – скорее всего развивались изолированно друг от друга. Первый жекрупный суперконтинент, Моногея, по-видимому, сформировался только на рубеже археяи протерозоя, около 2,6 млрд лет назад, в момент образования у Земли плотного окисножелезного ядра. В последующие эпохи неоднократно возникали другие суперконтиненты(см. рис.

6.6), происходили их дробления на отдельные материки, дрейфовавшие встороны друг от друга, и новые их объединения в новые суперконтиненты типавегенеровской Пангеи позднего палеозоя. При этом теоретическое рассмотрениепроблемы и численное моделирование конвективных процессов в мантии показывает, чтосуперконтиненты могли формироваться c периодичностью около 800 млн лет и толькопосле архея, а за все послеархейское время они могли возникать только четыре раза (см.раздел 6.3). Здесь мы постараемся реконструировать пространственные положения этихсуперконтинентов и дрейф материков (и океанов) в докембрийской истории Земли. Приэтом рассмотрение таких реконструкций мы будем проводить в историческойпоследовательности, от древних ситуаций к современным, хотя сами построенияпроводились в обратном порядке: от современных расположений континентов к древним.8.1.

Развитие континентальных щитов в архееКак мы уже отмечали (см. раздел 6.8, рис. 6.17), в архее континентальная кораформировалась за счет вторичного переплавления частично гидратированныхбазальтовых пластин (океанической коры) в местах их торошения и скучивания наднисходящими конвективными потоками в мантии. Мантийная конвекция в раннем исреднем архее носила преимущественно тепловой характер с подогревом снизу на фронтезонной дифференциации земного вещества и по этой причине должна былаорганизовываться в систему стационарных бенаровских ячеек (см.

раздел 6.3, рис. 6.4).Поэтому и количество древних зародышей континентальной коры в раннем архее скореевсего соответствовало числу существовавших тогда конвективных ячеек и моглодостигать 40 “нуклеаров” (по терминологии В.М. Моралева и М.З. Глуховского). В этовремя сами щиты формировались изолированно друг от друга и как бы стоя на месте, беззаметного континентального дрейфа, постепенно приобретая очертания округлыхструктур. При этом, правда, по мере погружения фронта зонной дифференциации земноговещества и расширения зоны дифференциации, размеры устойчивых бенаровских ячеектоже увеличивались, что должно было приводить к перестройкам конвекции и ксоответствующим объединениям нуклеаров в более крупные щиты. Тем не менее ксередине позднего архея все-таки должно было еще сохраняться не менее 10–12 несвязанных друг с другом центров формирования будущих континентов – архейскихщитов.Восстановить взаимные расположения древних щитов на поверхности Земли вархее сейчас не представляется возможным.

Однако общие закономерностираспределения континентальных массивов в то далекое время наметить все-такивозможно. Вероятнее всего первые наиболее древние зародыши будущихконтинентальных щитов около 3,8 млрд лет назад появились в экваториальном пояселитосферной оболочки Земли (см. рис. 4.3), над наиболее древней зоной дифференциации232земного вещества (см. раздел 4.2). Многие из таких зародышей будущих континентов,вероятно, не сохранились до наших дней, но некоторые из них, как, например,серогнейсовые комплексы Западной Гренландии или породы Иенгрской серииАлданского щита, не только сохранились, но и являются стратотипными примераминаидревнейших образований земной коры.В дальнейшем в течение почти всего архея зонная дифференциация земноговещества уже питалась в основном только гравитационной энергией, но продолжаларазвиваться как бы по наследству все в том же расширяющемся низкоширотном поясеЗемли.

При этом взаимный дрейф архейских щитов по отношению друг к другу ещеоставался незначительным, поскольку все они тогда формировались более или менеенезависимо в условиях стационарной тепловой конвекции бенаровского типа наднисходящими конвективными потоками в верхней мантии, подогреваемой снизупроцессом зонной дифференциации земного вещества.Катастрофическое событие выделения земного ядра в конце архея, как ужеотмечалось, должно было сопровождаться возбуждением в мантийном поясе над зонойдифференциации земного вещества исключительно сильных конвективных течений,полностью перестроивших весь существовавший до этого тектонический план Изгеометрии описываемых движений ясно, что тогда должна была возникнуть одноячеистаяконвективная структура с одним восходящим потоком над местом всплытия бывшейсердцевины Земли и одним нисходящим потоком над участком стока “ядерного” веществак центру планеты. Поэтому есть все основания полагать, что именно над этимнисходящим мантийным потоком на рубеже архея и протерозоя, около 2,6 млрд лет назад,из обособленных прежде континентальных щитов и сформировался первый в историиЗемли суперконтинент, названный нами Моногеей (Сорохтин, Ушаков, 1989, 1993).Возможность существования на рубеже архея и протерозоя единого суперконтинента погеологическим данным высказывалась В.Е.

Хаиным и Н.А. Божко (1988), назвавшимиэтот гипотетический континент Пангеей 0.Учитываясказанное,представляетсязаманчивымсвязатьописаннуюгеодинамическую катастрофу с наиболее выдающейся кеноранской эпохой планетарноготектономагматического диастрофизма, завершившего архейский этап геологическогоразвития Земли.

Первопричиной таких радикальных геологических событий являетсякатастрофический процесс образования земного ядра.Плотность вещества первозданной земной сердцевины при нормальном давлении(около 3,9–4,0 г/см3) заметно превышала плотность прошедшего дифференциациюмантийного вещества (около 3,2–3,3 г/см3). Поэтому всплытие земной сердцевины вусловиях вращающейся Земли скорее всего должно было происходить в экваториальнойплоскости. При этом на стадии формирования ядра около 2,8 млрд лет назад, подвлиянием избыточных давлений, действовавших со стороны формирующегося ядра набывшую земную сердцевину, последняя должна была не только всплыть к поверхностиЗемли, но и высоко (на несколько километров) подняться над ее равновеснойповерхностью (см.

рис. 4.3, в). Поэтому есть все основания полагать, что возникший тогдаже суперконтинент Моногея располагался на экваторе и в низких широтах, но впротивоположном этому поднятию полушарии.Помимо особенностей формирования Моногеи, как уже отмечалось, самоположение континентов на поверхности вращающейся Земли заметно искажаетсимметрию ее момента инерции, заставляя тело Земли поворачиваться таким образом,чтобы центр тяжести континентов оказался на экваторе (Монин, 1988). Именно по этойпричине и все последующие суперконтиненты должны были располагаться только внизких широтах с геометрическим центром на экваторе вращения.

Для всех последующихсуперконтинентов, по-видимому, так и было, во всяком случае никаких следов отложенийледниковых покровов на территориях Мегагеи, Мезогеи или Пангеи до сих пор ненайдено (Чумаков, 1978). Однако в связи с прохладным климатом протерозоя (см. раздел23310.5) на территориях бывших суперконтинентов докембрия не исключается возможностьсуществования отдельных высокогорных ледников, но их отложения должны носитьлокальный и разрозненный характер, тяготея преимущественно к горным поясам тоговремени.

Вместе с тем, судя по распространенности на территориях этихпалеоконтинентов красноцветных кор выветривания, явных признаков относительнотеплого и влажного (экваториального) климата, можно заключить, что все последующиесуперконтиненты также располагались вблизи экватора.8.2. Формирование Моногеи в конце археяТот факт, что первое в истории Земли Гуронское почти глобальное оледенениеохватило большинство щитов древних континентальных платформ и наблюдалось враннем протерозое около 2,5–2,3 млрд лет назад, можно истолковать двояко.

Во-первых,можно предположить, что суперконтинент Моногея изначально формировался на одномиз географических полюсов Земли или же переместился в полярные зоны несколькопозже, однако это предположение противоречит законам механики вращающихся тел (см.раздел 6.3). Вторым, альтернативным и более вероятным решением проблемы может бытьпредположение о резком похолодании климата в раннем протерозое при высокомгипсометрическом стоянии суперконтинента, вне зависимости от его широтногоположения. При этом из механики устойчивого вращения Земли с асимметричнымположением на ее поверхности континентов следует, что центр тяжести Моногеи долженбыл обязательно располагаться на экваторе (см. разделы 4.4 и 6.3).

Как же в таком случаеобъяснить возникновение покровного оледененияна поверхности Моногеи,расположенной в экваториально-тропической зоне, даже с учетом в среднем прохладногоклимата раннего протерозоя? Единственным правдоподобным объяснением можетслужить только предположение о высокогорной природе оледенения. Косвеннымподтверждением является широкое распространение в раннем протерозое конгломератов(типа формации Витватерсранд в Южной Африке), в изобилии отлагавшихся тогда наокраинах многих других древних кратонов.По этому сценарию возникновение обширных оледенений раннего протерозоямогло происходить и на континентах, расположенных в низких широтах.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги