Основні етапи та загальні закономірності еволюції структури земної кори

Вік Землі визначається даними ізотопної геохімії в 4,6 млрд. років, а її походження з часу робіт О.Ю.Шмідта і Г.Юрі описується як процес акумуляції твердих і холодних частинок із газо – пилової туманності, яка окутувала Сонце.

Час формування Землі відділений від часу утворення найбільш давніх надійно радіометрично датованих порід – 3,8 ⁺0,2 млрд. років, тобто проміжок півмільярда років. Цей проміжок залишається практично не задокументованим. Його можна виділити умовно в догеологічний етап розвитку Землі.

Догеологічний етап (4,6-4,0 млрд. р.). Про умови розвитку поверхневих частин Землі в цей період можна здогадуватись на основі аналогії з Місяцем та іншими планетами земної групи, які зупинились на більш ранніх, порівняно із Землею, стадіях еволюції. Подібна аналогія була вперше використана Павловим А. П. який відповідно виділив місячну стадія як початкову стадію в еволюції нашої планети.

Виділення місячної стадії означало признання того, що Земля на найбільш ранній стадій була без водної і газової оболонок, які появились пізніше в наслідок дегазації мантії. Її незахищена поверхня піддавалась посиленому метеоритному бомбардуванню метеоритної речовини. Виниклі при цьому глибокі кратери заповнювались базальтовими лавами – продуктами плавлення мантії при ударі метеоритів. Вони являли аналоги місячних морів і в подальшому при утворенні гідросфери могли заповнюватися осадами, знесеними з материка.

Поряд з місячною моделлю початкового етапу розвитку Землі запропоновано іншу модель, яка базувалась на можливій подібності процесів не з Місяцем, а з Венерою, більш близькою до Землі за своїми розмірами – венеріанська модель. Згідно цієї моделі Земля майже з самого початку мала щільну атмосферу, відмінну за складом від сучасної. Це забезпечило, як у Венери “парниковий ефект” на її поверхні, тобто високу температуру і тиск. Такі умови полегшили розуміння умов утворення порід гранулітової фації метаморфізму на невеликій глибині від поверхні.

Досить можливо, що умови на Землі на даному етапі її розвитку не відповідали ні місячним, ні венеріанським, а представляли собою проміжний стан. Так чи інакше, але в кінці цього етапу Земля мала астеносферу, набула базальтової кори, почала формуватися атмосфера і гідросфера. Планета піддалась інтенсивним метеоритним бомбардуванням. Особливо інтенсивними, по аналогії з Місяцем, вони проходили в епоху 4,2-3,8 млрд. р.

Ранньоархейський етап (4,0-3,5млрд. р.) – утворення сіалічної протокори. Породи, які виникли на або близько поверхні Землі на цьому етапі виявлені практично на всіх материках, на всіх давніх платформах. За своїм складом вони виявились досить одноманітними, відповідаючи натрієвому гранітоїду – гнейсу тоналітового складу. Звідси їх назва “сірі гнейси”. Виявлені вони в межах Балтійського, Українського і Алданського щитів. Проблема їх походження до кінця не вирішена.

Характер осадових порід західногренландської ранньоархейської серії Ісуа показують, що на цьому етапі вже існували гідросфера і атмосфера. Подібно до сучасних процесів проходила денудація і седиментація.

Пізньоархейський етап (3,2-2,6 млрд. р.) – початок структурної диференціації протоконтинентальної кори. На даному етапі на “сіро-гнейсовому” субстраті закладаються в умовах розтягання і суттєвого потоншення протоконтинентальної кори земнокам’яні пояси. Вони проходять цикл розвитку, подібний з розвитком молодих геосинклінальних систем. Він закінчується стисненням, метаморфізмом і вторгненням гранітоїдів. В складі осадових порід зеленокам’яних поясів появляються перші залишки живих організмів.

До кінця архею товщина континентальної кори досягнула майже 30 км. В цей період можливо вже виникла вертикальна метаморфічна зональність. Низи кори досягнули гранулітового ступеню метаморфізму.