55. Виникнення системи мантія - кора та загальна спрямованість її еволюції

Загальна спрямованість розвитку нашої планети визначається неухильним зниженням величини теплового потоку і флюідопотока, що надходять з глибоких, надр Землі до її поверхні. Передбачається, що тепловий потік в архее міг бути в 3-4 рази вище сучасного.

На цьому тлі прогресуючого охолодження Землі та її контракції відбувалася диференціація первинно-однорідної або майже однорідної речовини планети на оболонки. Спочатку, можливо вже в період акреції, тобто в перші 100 млн. років історії Землі, виділилося її внутрішнє ядро; потім, але не пізніше 3,5 млрд. років, - її зовнішнє ядро; ще до 4,0 млрд. років тому за рахунок виплавлення з верхньої мантії почала формуватися первинна базальтова кора, а в інтервалі 4,0-3,0 млрд. років її стала заміщати протоконтинентальна тоналітова кора; до 2,5 млрд. років її у свою чергу в значній мірі замістила зріла континентальна кора, майже відразу ж розділилися на верхній, гранітогнейсовий, і нижній, грануліти-базітовий, шари. Нарощування континентальної кори повинно було йти за рахунок виснаження верхньої мантії; нижня мантія підживлювала верхню головним чином флюїдами.

Таким чином, до кінця раннього докембрію в основному завершилося поділ твердої Землі на оболонки, з яких кожна більш верхня відрізняється від підстилаючої більш складним хімічним і мінералогічним складом. Ядро складається з заліза з домішкою нікелю і, можливо, кремнію, сірки або кисню, тобто з окремих елементів. Нижня мантія складена вже силікатами дуже простого складу і оксидами, верхня мантія - також силікатами, але більш складними (піроксени, гранати). Але найбільш складним складом володіє земна кора, збагачена літофільними елементами і їх сполуками.Континентальний матеріал в кінцевому рахунку повертається до складу континентів, пройшовши кругообіг - ріцайклінг (recycling).

Структура континентальної кори систематично ускладнюється у зв'язку з появою все нових генерацій рухомих поясів і систем і незважаючи на певну успадкованість останніх від більш давніх. У підсумку сучасна структура континентів відрізняється крайньою складністю, особливо в їх верхніх горизонтах, чому сприяють розслоенність літосфери і земної кори, дисгармонійні деформації окремих верств і пластин, зміна орієнтування напружень внаслідок переміщень літосферних плит.

У ході розвитку земної кори і літосфери З пізнього протерозою стиль деформацій придбав вже характер, близький сучасному.

Змінювалися в історії Землі і форми прояву, і склад продуктів магматичної діяльності. Еффузивні покриви і сіли основної і ультраосновної магми і пластові інтрузії гранітоїдів були особливо широко поширені в археї. У пізньому археї з'являються діапірові інтрузії гранітоїдів, впроваджуються в зеленокамяні пояса. В кінці архею і початку протерозою вперше масовий розвиток отримують дайковие рої, потім досить широко представлені серед більш молодих утворень і є предтечами комплексів паралельних даєк в Офіоліти. Тоді ж, в ранньому протерозої, виникають перші великі диференційовані пластообразние плутонію габро-анортозитів, які разом з гранітами-ріпакової набувають особливо великого значення в середньому протерозої - pppa.ru. До того ж часу відноситься поява кільцевих Плутонів ультраосновних - лужних порід і кімберлітових трубок, що формувалися під все більш молоді часи. З раннього протерозою відомі й крайові вулканоплутонічесюіе пояса і великі гранітні батоліти, в той час як вулканічні острівні дуги з'явилися вже в пізньому архее.

В кінці архею і ранньому протерозої утворюються перші поля платобазальтов з супутніми їм інтрузивними тілами (Трапп). Вони поширені далі в середньому і пізньому протерозої, майже, повністю відсутні в палеозої і знову набувають великого значення в мезозої і кайнозої в тісному зв'язку з новотвором океанів.

Слід зазначити, що поява особливо значного числа нових типів магматичних утворень збігається з кінцем архею - початком протерозою, коли в розвитку літосфери починає затверджуватися тектоніка плит, а в мантії встановлюються стійкі системи конвекції. Дещо пізніше в протерозої пояса метаморфітов високого тиску - низької температури, глаукофанові сланці. Паралельно з розвитком літосфери і земної кори йшов розвиток астеносфери. Зародилася у вигляді розплавленого шару, ймовірно, на поверхні планети («магматичний океан»), потім пішла на деяку глибину під новостворену первинну кору, астеносфера придбала потім характер лише часткове плавлення оболонки мінливою потужності і в'язкості.

Видалення виділяється в надрах Землі тепла на всьому протязі її історії мало забезпечуватися конвекцією, але тип конвекції сам змінювався протягом цієї історії. Хаотична конвекція , конвекція Релея-Бенара , крупноячеистая конвекція .

Періодичне утворення Пангей починаючи з кінця архею і їх розпад представляють одну з найважливіших закономірностей розвитку літосфери, так само як і постійна, також з віддалених часів, диссимметрія Землі з її поділом на материкову і океанську півкулі: Панг постійно мала протистояти Панталасса. Пангей, як і великі імперії в соціальній історії Землі, завжди виявлялися нестійкими. Є серйозні підстави припускати, що в історії Землі, , спостерігалася періодична зміна загальномантійної конвекції двух'ярусної, роздільної у нижній і верхній мантії. \ Видається, що загально мантійна конвекція могла виникати в період існування Пангей і приводити до їх розпаду, після чого вона змінювалася двох'ярусною.

56. Часткове плавлення на мантійному та коровому рівні глибин і подальша магматична еволюція розплавів як головний механізм формування континентальної кори. Роль мантійних геохімічних резервуарів в цьому процесі.

Причини плавлення мантії:

1)за рахунок нагрівання;

2)за рахунок адіабатичної декомпресії

3)визване

а) Т

ліквідус

1 2 зміна Т

Р солідус

Частково розплавлена – найбільш легкофільні елементи

Солідус і ліквідус: 2-фазна система, границя існування рідкої і твердої фазу інтенсивних параметрах(не залежать від маси системи – Р, Т і концентрації головних елементів

б ) 2 Т

найбільш важливий для

1 солідус зміна Р

Р

Т

в )

Р₁ d зміна положення солідуса

Р₂ лінія солідуса не пряма і відповідає системі, де повністю відсутня вода

S₁

а) 1- лише тверда фаза; 2 – між солідусом і ліквідусом, чим далі від ліквідуса тим менша твердість. Цей механізм є характерним для гарячих точок похідними є океанічні острови. Утворюються первинні розплави- ланцюг Гавайських островів. Масштаби дії – невеликі, обложені, локальні

б) провідний механізм, що забезпечує формування нової океанічної кори – адіабатична дискомпресія – рух речовини спостерігається в межах глибинних ділянок, які є експлотанційними( утворюються в результаті дії контвективних рухів) в результаті чого формуються базальти СОХ. Речовина має високу температуру, але підйомність літо статичного тиску зменшується, а температура майже та сама

в) другий за важливістю. Змінюється положення солідусу: положення солідусу залежить від хімічного і мінеральної полемізації твердої фази і від леткої води