Заключение (1119275), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Полное насыщение этого слоя водойпроизошло около 2,2 млрд лет назад, после чего поверхность океана перекрыла гребнисрединно-океанических хребтов. В мантии Земли тогда сохранялось еще около 5%свободного (металлического) железа. В результате океанические воды в конце архея ираннего протерозоя насыщались растворимой двухвалентной гидроокисью железа, а послеего окисления на мелководьях до трехвалентного состояния, железо выпадало в осадок,формируя уникальные железорудные (джеспилитовые) месторождения докембрия. Вгеологической летописи Земли этот момент четко маркируется выдающейсяметаллогенической эпохой массового отложения железорудных формаций криворожскоготипа, когда сформировалось более 80% всех запасов железных руд мира.
Таким образом,происхождение месторождений железа позднего архея и особенно раннего протерозояпрямо связано с процессом выделения земного ядра, предопределившим основныезакономерности развития океанов и эволюции химического состава мантии.Последовательное использование идей тектоники литосферных плит позволилопонять многоступенчатый механизм обогащения земной коры рудными элементами.
Так,первый этап обогащения земной коры этими элементами происходит в океаническихрифтовых зонах Земли, благодаря дифференциации мантийного вещества игидротермальной деятельности. Второй этап обогащения континентальной коры руднымиэлементами развивается в зонах поддвига океанических литосферных плит под островныедуги и активные окраины континентов (в зонах субдукции). Наконец, на третьем этапепроисходит обогащение уже самих месторождений полезных ископаемых, благодаряпредварительным процессам разрушения коровых пород, последующего седиментогенезаи нового вовлечения этих осадков в процессы корообразования в зонах поддвигалитосферных плит и коллизии континентов, т.е. за счет процессов рециклинга коровыхпород.371Привлечение идей и геологических данных по глобальной эволюции Землипозволило выяснить важную роль процесса образования земного ядра на весь ходгеологического развития Земли и на условия формирования эндогенных полезныхископаемых.
В частности, этим событием определяется происхождение уникальныхместорождений сидерофильных элементов раннего протерозоя в расслоенных интрузияхэтого возраста (никеля, меди, хрома, кобальта и платиноидов). Затягиванием на большиеглубины под архейские щиты железистых (тяжелых) пелагических осадковраннепротерозойских океанов объясняется происхождение таких глубинных пород, какалмазоносные кимберлиты, лампроиты и щелочно-ультраосновные комплексы, в томчисле и хибинские апатитовые сиениты.В происхождении экзогенных (стратиформных) месторождений золота, урана,меди и полиметаллических руд раннего протерозоя определяющую роль играли эволюцияокеанов и климаты Земли.
В архее существовал жаркий (со средними температурами+50…+60 °С) и кислый океан (рН ≈ 3–5), в водах которого были растворены многие изрудных элементов. В раннем протерозое произошла нейтрализация океанических вод (дорН ≈ 7–8) и снижение температуры океана до +6…+8 °С. В результате произошломассовое выпадение в осадок рудных элементов, прежде растворенных в водах архейскихокеанов.Основные геологические рубежи эволюции Земли радикальным образомсказывались и на развитие земной жизни. Так, первые зародыши жизни могли появитьсяна Земле только после начала процесса ее дегазации около 4 млрд лет назад ивозникновения восстановительной атмосферы в самом начале архея. Архей, по-видимому,характеризовался развитием наиболее примитивных, термофильных и прокариотныхбактериальных форм. После резкого похолодания в раннем протерозое термофильнаяфлора сменилась холодноводной и получили пышный расцвет строматолиты.
Послеокончания эпохи массового отложения железорудных формаций 2,0–1,9 млрд лет назад,вероятно, появились и первые эвкариотные одноклеточные организмы, получившие всередине протерозоя широкое распространение.Судя по расчетам, свободное железо полностью исчезло из мантии (перешло вземное ядро) около 600–500 млн лет назад. После исчезновения из мантии в концепротерозоя металлического железа в атмосфере Земли постепенно стал накапливатьсякислород. Этому соответствует один из главных рубежей развития жизни на Земле –появление в венде многоклеточных организмов и царства животных, метаболизм которыхуже был основан на потреблении кислорода. Такое совпадение, безусловно, не являетсяслучайным, ведь железо, поступавшее из мантии через рифтовые зоны в гидросферу,являлось мощнейшим поглотителем кислорода в течение всего докембрия.
Отсюдаделается вывод, что кислород в заметных количествах начал накапливаться в земнойатмосфере только после полного исчезновения железа из мантии. По-видимому, именно сэтим событием следует связывать расцвет высокоорганизованной жизни на Земле вфанерозое. Однако парциальное давление кислорода поднялось до его равновесногоуровня (близкого к современному), вероятно, только в меловом периоде, после широкогораспространения на Земле цветковых растений.В фанерозое большое влияние на эволюционное развитие растительных иживотных форм земной жизни стал оказывать дрейф континентов. Особенно сильно этовлияние проявилось при формировании на рубеже палеозоя и мезозоя последнегосуперконтинента – вегенеровской Пангеи и при начале ее распада в мезозое и кайнозое.Кроме того, на эволюционном процессе заметно сказались и колебания земного климата свозникновением ледниковых эпох в кайнозое и плейстоцене.К настоящему времени рассмотренная здесь общая теория глобального развитияЗемли с единых позиций сумела дать естественное объяснение следующим, казалось бы,разноплановым глобальным событиям и процессам.
Так, были объяснены:3721) “провал памяти” в геологической летописи молодой Земли на ранних этапах ееразвития, продолжительностью около 600 млн лет (от 4,6 до 4,0 млрд лет назад);2) происхождение Луны и количественно определена эволюция системы Земля–Луна, включая дефицит железа и сидерофильных элементов на Луне и скорость осевоговращения Земли;3) аномально высокие отношения радиогенных изотопов свинца к его стабильномуизотопу в лунных породах и умеренные значения аналогичных отношений в земныхпородах;4) совпадение возраста базальтового магматизма на Луне с началомтектономагматического развития Земли около 4,0–3,8 млрд лет назад;5) механизм дифференциации земного вещества и количественно рассчитанпроцесс выделения земного ядра;6) природа химико-плотностной конвекции в мантии – непосредственной причинытектономагматической активности Земли;7) эволюция химического состава мантии Земли;8) количественная эволюция энергетического баланса Земли;9) перегрев верхней мантии в архее;10) повышенная тектономагматическая активность Земли в архее и спад такойактивности в протерозое–фанерозое;11) происхождение океанической и континентальной земной коры и количественнорассчитан процесс накопления массы континентальной коры;12) происхождение атмосферы и гидросферы на Земле, количественно определеныосновные закономерности процесса формирования этих геосфер;13) переход от восстановительной атмосферы в самом начале архея, к нейтральной востальной части архее и протерозоя и к окислительной атмосфере в фанерозое;14) происхождение жаркого климата в архее и прохладного в протерозое;15) происхождение наиболее грандиозного Гуронского оледенения континентов враннем протерозое;16) происхождение крупнейших раннепротерозойских осадочных месторожденийзолота, урана, меди, марганца и полиметаллов, типа Витватерсранда в ЮАР, Удокана вСибири, золотоносных конгломератов древних платформ и других месторождений этоговозраста;17) происхождение раннепротерозойских, богатых железом, никелем, титаном,медью, хромом, кобальтом, платиной и платиноидами уникальных расслоенных интрузийтипа Бушвельдского массива и Великой дайки в Южной Африке, Садбери в Канаде иПеченги в России;18) происхождение уникальных и крупнейших в мире железорудных(джеспилитовых) формаций конца архея и раннего протерозоя;19) происхождение алмазов и алмазоносных кимберлитов, лампроитов,карбонатитов и щелочно-ультраосновных пород типа Хибинских апатитоносных сиенитов;20) появление высокоорганизованных форм жизни на рубеже протерозоя ифанерозоя.Помимо определения природы перечисленных глобальных событий и процессов, врамках единой теории развития Земли нашли свое объяснение и многие другие, болеечастные явления и процессы.
Например, была выяснена причина амагматизма зонподдвига плит в эпохи массового отложения железорудных формаций раннегопротерозоя,неоднократныевозникновенияипоследующиеразрушениясуперконтинентов, происхождение глобальных трансгрессий моря на континенты и т.д.Кроме того, рассматриваемая здесь общая концепция глобального развития Земливключила в себя и современную геологическую теорию – тектонику литосферных плит.Это важный результат, показывающий не только преемственность новой теории, но и ее373органическую связь со всем объемом геологических данных по строению и эволюцииземной коры.Из приведенного в книге описания общей теории следует, что путь развития Землибыл предопределен как местом Земли в Солнечной системе, ее массой, спецификойхимического состава, так и существованием у Земли массивного спутника – Луны.Поэтому прямое перенесение основных закономерностей развития Земли на другиепланеты земной группы в общем случае неправомерно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
