Стадия ранней или примитивной Земли

Все многообразие космогонических взглядов на раннюю стадию формирования Земли, в принципе, можно свести к двум позициям:

1 Земля возникла в процессе аккреции в результате концентрации космической пыли, набрасывание обломков в виде метеоритов и астероидов, т.е. скопления твердого и холодного вещества. Эта гипотеза вполне геохимична, так как в первом приближении состав Земли соответствует составу метеоритов, имеющих ультраосновной состав (гипотеза О.Ю.Шмидта).

2 Земля возникла в результате конденсации горячей солнечной материи (небулярная гипотеза Канта-Лапласа). Спутниковые геофизические данные, в первую очередь, по Венере, а также по крупным газовым планетам - гигантам Солнечной системы позволяют предполагать участие в их строении гигантских магматических масс (“магматических океанов”), что на данном витке наших знаний позволяет вернуться к старой гипотезе Канта-Лапласа. Не исключено, что на определенном этапе процесса конденсации солнечной материи этот процесс имел вид капельной эмульсии в виде хондр, присущих строению всей группы хондритовых метеоритов, доминирующей, среди метеоритов. Отметим, что по А.А. Маракушеву (1988) “хондриты в подавляющей массе - очень древние образования (5 - 4 млрд. лет)”.

Стадия дифференциации ранней Земли (модель Юпитера)

Если предположить, что на одной из ранних стадий Земля проходила стадию развития водородных газовых планет-гигантов (Юпитера, Урана, Сатурна, Плутона), то строение этих планет, особенно, наиболее изученного Юпитера, в первом приближении можно рассматривать как модель дифференциации ранней Земли. Юпитер, как считается, обладает расплавным железо-каменным ядром (протоядром) и водородной оболочкой (протоатмосферой). Ядро с температурой 3000К генерирует мощное магнитное поле. Водородная оболочка, в свою очередь, имеет зональное строение. Она состоит из внутренней оболочки, состоящей из жидкого металлического водорода, промежуточной - из жидкого молекулярного водорода и внешнего - водородная атмосферы. На границе первых двух температура составляет 11000К, давление - 3 млн. атм. Таким образом, водородные газовые планеты-гиганты, возможно, демонстрируют первую стадию дифференциации горячей солнечной материи на расплавное железо-каменное ядро и водородную оболочку. Земля в настоящее время представляет собой, как-бы, такую планету - гигант, которая почти лишилась газовой оболочки и одновременно изменила строение и состав протоядра.

Стадия формирования мантии Земли (модель Венеры и обратной стороны Луны)

Об этой стадии формирования Земли можно составить некоторое представление на основании анализа моделей строения Венеры и, может быть, обратной стороны Луны. Венера принадлежит к планетам земной группы и имеет примерно такое же оболочечное строение, как и Земля, т.е. кроме ядра и атмосферы, обладает еще и мантией мощностью 3000 км. Температура поверхности Венеры достаточно высока – 500^о С, что позволяет предполагать, что в недрах этой планеты на глубине 250-500 км располагается зона расплавленных пород - реальный магматический океан. Таким образом, венерианская мантия является частью твердой, а частью расплавленной и не исключено, что ее расплавленная часть унаследована от некогда расплавленного протоядра типа ядра Юпитера.

Обратная сторона Луны (“лунные горы”), сложена основными породами ряда анортозит-норит-троктолит (комплексом АНТ), образующими мантию Луны. Комплекс испытал мощную метеоритную бомбардировку в период 4,0-3,9 млрд. лет одновременно с другими планетами Солнечной системы (Марсом, Меркурием и др.). Предполагается, что 4,6 млрд. лет назад мантия Луны представляла собой магматический океан основного-ультраосновного состава, который к началу метеоритной бомбардировке 4,0 млрд. лет дифференцировался на лунную мантию и дунитовое ядро.

На земле мантия, по-видимому, также росла вместе с ядром из протоядра с удалением железа, никеля, сидерофильных элементов и платиноидов в ядро, а летучих компонентов - в атмосферу. По О.Г. Сорохтину и С.А. Ушакову (1985) в первые 2,0 млрд. лет образовались не более 20% ядра. ПО С.С. Суну полное завершение формирования земного ядра, а следовательно, и окончательное образование земной мантии, произошло 3,8 млрд. лет назад. Можно предполагать, что, как и на Венере, первичная земная мантия представляла собой магматический океан и как на Луне, земная мантия после своего затвердевания подверглась метеоритной бомбардировке. Отметим, что в отличие от мантии Луны, по данным глубинных ксенолитов, мантия Земли имеет состав ультраосновных пород.

Стадия формирования “базальтовой коры” (модель видимой стороны Луны)

Базальтовая кора наблюдается на ряде планет земной группы Солнечной системы - на Венере, Марсе, но, особенно хорошо она выражена на видимой стороне луны в виде “лунных морей”, залитых лунными базальтами. “Морской этап” в развитии этой части Луны - выразившийся в обширных излияниях лунных базальтов - имел место в период 3,9-3,0 млрд. лет после мощной метеоритной бомбардировки (4,0-3,9 млрд. лет) и продолжался в период 2,5-2,0 млрд. лет, когда, по существу, и завершилась история геологического развития Луны. На рубеже 3,5 млрд. лет на Земле проявился глобально проявленный интенсивный метаморфизм. Поэтому расшифровка пород “лунной” стадии на Земле происходит с трудом. Тем не менее, на кристаллических щитах платформ среди выходов глубокометаморфизованных пород “базальтового” или “гранулит-эклогитового” слоя Земли, по-видимому, наблюдаются горные породы “лунной стадии”, выплавленные из ультраосновной мантии под влиянием потока тепла, генерированного в области ядра. На континентах процесс формирования “базальтовой” коры продолжался и продолжается в зеленокаменных поясах в виде мощных тепловых излияний платформ и инициального и финального магматизма геосинклиналей. Еще более ярко этот процесс проявляется на Земле в областях океанов. Подобно “морям” на Луне, на Земле “базальтовая” кора, подстилает громадные просторы дна Тихого, Индийского и Атлантического океанов и ее образование происходит и в настоящее время параллельно с образованием “гранитной” коры на континентах.