Геохронология и возраст Земли

 

Основные этапы  формирования земной коры

 

Определение возраста различных  изверженных пород позволило  не только установить продолжительность  геологических периодов, но и выделить наиболее древние горные породы Земли. В настоящее время известно, что документированные следы жизни на Земле возникли свыше 3 млрд. лет, самые древние осадочные породы обладают возрастом немногим более 3,8 млрд. лет, а возраст Земли оценивается в 4,6—5 млрд. лет, хотя некоторые ученые считают эти цифры завышенными.

Установлено, что эпохи  интенсивной вулканической деятельности были кратковременными и разделялись  длительными эпохами со слабым проявлением  магматизма. Эпохи усиленного магматизма характеризовались высокой степенью тектонической активности, т. е. значительными вертикальными и горизонтальными движениями земной коры.

Данные о возрасте изверженных пород дают возможность  установить существование сравнительно коротких эпох повышенной магматической и тектонической активности и длительных периодов относительного покоя. Это, в свою очередь, позволяет провести естественную периодизацию истории Земли по степени тектонической и магматической интенсивности. Сводные данные о возрасте изверженных пород, по сути дела, являются календарем основных тектонических событий в истории Земли. На основании исследований главным образом гранитных интрузий уточнен возраст тектоно-магматических циклов (эпох) в истории Земли. Вместе с тем необходимо отметить, что время проявления этих циклов на материках неодинаково и имеются частые отступления от планетарной единовременности этих процессов.

О далеком геологическом  прошлом практически полностью  отсутствуют фактические данные. Можно только предполагать, что до 3,5 млрд. лет назад существовал очень активный вулканизм с излиянием базальтовых и гипербазитовых лав. Одновременно выделялся значительный объем газов. Это привело к созданию не только земной коры, но и первичной атмосферы.

 

Возраст тектоно-магматических  эпох в истории Земли

Номер эпохи	Тектоно-магматическая эпоха	Время проявлений, млрд. лет
20	Альпийская	0,06
19	Киммерийская	0,09
18	Герцинская (варисская)	0,26
17	Каледонская	0,41
16	Салаирская (позднебайкальская, сардская)	01,52
15	Катангинская (раннебайкальская, ассинтская, кадомская, железногорская)	0,05
14	Делийская (дальнеландская)	0,86
13		0,93
12	Гренвильская (сатпурская)	1,09
11		1,21
10	Готская(медвежьеозерская, мазатиальская, кибарская, эльсонская)	1,36
9		1,49
8	Карельская (гудзонская, свекофенская, буларенинская, лаксфордская)	1,67
7		1,83
6	Балтийская (эбурнейская, пенокийская)	1,98
.5	Раннекарельская	2,23
4	Альгонкская	2,44
3	Кеноранская (беломорская, лаврентьевская, родезийская, шамваянская)	2,70
2	Кольская (трансваальская, саамская)	3,06
1	Белозерская	3,5

 

В течение белозерской  тектоно-магматической эпохи в  начале архейского зона и Кольской эпохи в середине архея протекали  процессы гранитизации и возникали  первые осадочные бассейны. Для этого  времени известны песчаные и глинистые (правда, подвергшиеся сильному метаморфизму) толщи, карбонатные породы и даже продукты их преобразования.

В кеноранскую тектоно-магматическую  эпоху в конце архейского зона были сформированы ядра будущих крупнейших устойчивых геоструктурных элементов Земли — ядра континентальных платформ. В последующие времена ядра платформ продолжали нарастать.

В течение кеноранской, альгонкской, раннекарельской, балтийской, буларенинской и карельской тектономагматических эпох сформировались фундаменты всех известных древних континентальных платформ: Восточно-Европейской, Сибирской, Китайской, Таримской, Индостанской, Африкано-Аравийской, Северо-Американ-ской, Южно-Американской и Восточно-Австралийской, На протяжении почти 1 млрд. лет (от 2,7 до 1,67 млрд. лет назад) происходило формирование первичного гранитогнейсового слоя земной коры, а наличие карбонатных осадочных пород способствовало образованию щелочных интрузий. Огромные плутоны гранитоидов площадью свыше тысячи квадратных километров в окружении древнейших осадочных пород зафиксировали в пределах континентальных платформ устойчивые в последующее время участки коры, называемые щитами Примерами являются Балтийский, Украинский, Алданский, Канадский, Гвианский, Бразильский, Аравийский щиты.

Исходя из аналогичности  и одновременности образования всех известных древнейших платформ, можно предполагать, что в протерозое существовал огромный единый континент Мегагея (или Большая Земля), окруженный единым Мировым океаном.

Начиная с 1,67 млрд. лет  назад древние платформы особенно щиты, становятся устойчивыми во времени и пространстве структурными элементами земной коры. Однако в пределах платформ в дальнейшем возникли участки плавного и сравнительно небольшого прогибания (синеклизы), происходило раскалывание коры вдоль систем глубинных разломов консолидированных древних подвижных поясов. В этом случае возникали крупные протяженные впадины с высокой подвижностью — авлакогены. Такими, в частности, являются Катангский авлакоген на Африканской платформе или Днепровско-Донецкий на Восточно-Европейской платформе.

На протяжении последующих  тектономагматических циклов платформы  или продолжали наращиваться за счет подвижных поясов, образующихся на их периферии или раскалывались  на части и впоследствии испытывали разнонаправленные перемещения  с различной скоростью. В последний миллиард лет геологической истории наблюдалось постепенное угасание силы магматизма.

Готская тектономагматическая эпоха характеризовалась развитием  на большинстве платформ гранитизации дорифейских пород и метаморфизма. В среднем и особенно позднем рифее продолжались гранитизация в подвижных поясах и дальнейшее наращивание площади платформ.

Магматизм катангинской (раннебайкальской) и позднебайкальской тектономагматических эпох на платформах проявился по-разному. Однако их общей чертой являлось, с одной стороны, интенсивная складчатость, а с другой — раскол и перемещение крупных платформенных глыб (литосферных плит).

Результатом проявления ранне- и позднебайкальской  тектономагматических эпох стало сближение  и соединение в единый суперконтинент Гондвану пяти крупнейших континентальных платформ южного полушария — Африкано-Аравийской, Австралийской, Южно-Американской, Антарктической и Индостанской, в северном полушарии располагались Восточно-Европейская, Северо-Американская, Сибирская и Китайская платформы.

Каледонская тектономагматическая эпоха  характеризовалась не только усилением  магматизма, но и привела к подъему  и образованию в северном полушарии  нового суперконтинента Лавразии за счет объединения Северо-Американской, Восточно-Европейской, Сибирской и Китайской платформ. Он отделялся от Гондваны крупным океаном Тетис.

В отличие от более древних этапов, тектономагматические эпохи фанерозоя  вследствие хорошей сохранности  горных пород и их хорошей изученности  подразделяются на целый ряд фаз, более коротких, чем эпохи, фазы, так же как и сами тектономагматические эпохи, характеризуются высоким стоянием континентов над уровнем моря (преобладание воздымания), развитием магматизма и значительными тектоническими движениями.

Такие фазы носят название теократических. Они сменялись более продолжительными по времени талассократическими фазами, когда осуществлялось активное прогибание платформ и развивались трансгрессии, т.е. шло наступление моря на сушу.

В результате тектонической и магматической деятельности в каледонскую эпоху были образованы крупные горноскладчатые сооружения на западе Северо-Американской платформы (Аппалачи), в Центральной Азии (Центральный Казахстан, Алтай, Саяны, Монголия), в Восточной Австралии, на о-ве Тасмания и в Антарктиде.

В герцинскую тектономагматическую эпоху произошло соединение в единый материк Пангею Гондванского и Лавразийского суперконтинентов. Так же, как и около 1 млрд. лет назад, материк Пангея омывался единым океаном. Интенсивные горообразовательные движения привели к возникновению крупных горных систем, носящих название герцинид. Все они располагаются на перифериях древних платформ. К ним относятся Тибет, Гиндукуш, Каракорум, Тянь-Шань, Алтай, Кунь-лунь, Урал, горные системы Центральной и Северной Европы, Южной и Северной Америки (Аппалачи, Кордильеры), северо-запад Африки, Восточная Австралия. В эту же эпоху в результате консолидации складчатых областей образовался целый ряд так называемых эпигерцинских плит, или молодых платформ, — значительная часть Западно-Европейской платформы, Скифская, Туранская, Западно-Сибирская плиты и др.

В киммерийскую тектономагматическую эпоху произошли внедрение различного состава интрузий в пределы подвижных поясов, горообразование и распад Пангеи. В течение триасового, юрского периодов и раннемеловой эпохи вновь возникли суперконтиненты Лавразия и Гондвана, разделенные молодым океаном Тетис и Южной Атлантикой. Горообразовательные процессы проявились главным образом на окраинах Лавразии. В это время возникли Крымские горы и горные системы Приверхоянья, Значительные движения испытали и ранее возникшие горные системы Аппалачей, Кавказа и Центральной Азии.

Альпийская тектономагматическая эпоха началась в конце мелового периода и продолжается до Настоящего времени. С нею связаны не только внедрение интрузий кислого, основного и щелочного составов в подвижных поясах, возникновение океанов и континентов современного очертания, но и создание таких величайших горных систем, как Альпы, Динариды, Гималаи, Анды, Кордильеры и т. д.

Геохронологическая шкала создавалась с большим трудом и длительное время. До сих пор не прекращаются споры по поводу проведения многих стратиграфических границ. Иногда даже приходится созывать международные симпозиумы с тем, чтобы сообща договориться о том, где и как проводить границу той или иной стратиграфической или геохронологической единицы.

Благодаря созданию геохронологической шкалы геологическая наука сильно преобразилась. Она превратилась в  естественноисторическую науку. Происходившие  в прошлом события стали распределяться в хронологическом порядке. Применение радиоактивности дало возможность решить проблему возраста Земли, метеоритов и Луны и количественно выразить длительность каждого геологического периода.

 

Литература

 

1.Вологдин А.Г. Земля  и жизнь. – М., 1996

2.Войлошников В.Р. Геология. –  М., 1989

3.Друянов В.А. Загадочная биография  Земли. – М., 1981

4.Музафаров В.Г. Основы геологии. – М., 2002