Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геокриология (мерзлотоведение) | Тезисы
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Ломоносовские чтения - 2010. Секция "Геология"


РОЛЬ ИМПАКТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОБРАЗОВАНИИ ЗЕМЛИ И ФОРМИРОВАНИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ

В.И.Фельдман, кафедра петрологии, feldman@geol.msu.ru

За последние 40 - 50 лет в геологии накоплен обширный фактический материал по ударному метаморфизму пород и минералов на Земле, строению космогенных геологических структур (астроблем), выполнены многочисленные лабораторные эксперименты по ударному метаморфизму, проведено компьютерное моделирование различных сторон этого процесса. При этом выявлены факты и процессы, которые могут иметь важное значение в понимании истории формирования Земли и земной коры.

Существовавшие в середине XX в. представления об аккреции Земли из холодных планетезималей и её последующем разогреве за счёт различных источников (прежде всего энергии распада радиоактивных элементов) оказались несостоятельными. Им на смену пришла теория роста Земли, в соответствии с которой <основным экзогенным источником энергии и вещества являлись падающие тела с размерами до тысячекилометровых>, а <формирование земных ядра и мантии протекало уже в ходе заключительных стадий роста Земли (30 - 100 млн. лет после образования Солнца) фактически одновременно с образованием примитивных коры, гидросферы и атмосферы. На формирование последних импактные события оказали определяющее влияние> [1]. Эти выводы астрофизиков учитывают главным образом механику и энергетику процесса и практически не касаются петрологических следствий ударных событий в процессе аккреции. Однако уже в 1965 г. К.П.Флоренский [2] предложил гипотезу ударно-испарительной дифференциации Земли при её образовании, которая в 80х - 90х годах была экспериментально обоснована О.И.Яковлевым [3], М.В.Герасимовым и др. [4]. В соответствии с существующими данными о процессах ударного метаморфизма уже при скоростях соударения 1 - 2 км/сек начинается потеря газов и воды ударником и мишенью, а при 5 км/сек (то есть примерно при 10 % современной массы Земли) включаются процессы плавления и частичного испарения соударяющихся тел. По мере роста массы Земли скорости соударений и соответственно массы потерь вещества ударника и растущей планеты нарастают. Эксперименты показали, что при соударениях тел основного и ультраосновного состава образующийся пар резко обогащён кремнезёмом и щелочами и соответствует по составу гранитоидам. Этот пар частично уходит в космос, а частично удерживается растущей планетой, конденсируясь на её поверхности. Тем самым механизм образования земной коры высоко кремнекислого состава запускается уже в процессе аккреции.

Экспериментально показано, что пар обогащается не только кремнезёмом и щелочами, но и широким кругом элементов-примесей, характерных для кислых горных пород и отличающих их от гипербазитов и базитов, к которым принадлежат продукты первичной конденсации вещества в протопланетном облаке (планетезимали). Одновременно происходит переход серы из сульфидной формы в сульфатную, а нуль-валентное и сульфидное железо метеоритного вещества переходит в двухвалентную форму. При этом < независимо от состава исходного образца в конденсате присутствовала высоко насыщенная фаза типа SiO2> [4]. Обнаруженные в Австралии цирконы гадейского возраста (в том числе 4400 ± 4 млн лет) имеют все признаки кристаллизации из гранитоидной магмы, включая зёрна кварца внутри кристаллов циркона.

Ударный метаморфизм развивался одновременно с другими процессами. Это хорошо видно на примере формирования атмосферы, которая имела три источника: аккреция газово-ледяных планетезималей кометного типа, дегазация недр при их гравитационном уплотнении и, наконец, газообразование за счёт испарения при ударах. Одновременно состав атмосферы изменялся благодаря улетучиванию её наиболее лёгких составляющих (особенно на ранних этапах аккреции при малой силе тяжести на растущей планете), а также из-за выброса в космос (срывах) атмосферы в точках ударов. Как следует из оценок, ударной дегазации принадлежит преобладающий вклад в общий объём атмосферы [4].

Всё вышесказанное, несомненно, указывает на важнейшую роль ударных событий в процессе аккреции Земли и формировании гранитоидной земной коры, которая сформировалась гораздо раньше, чем это обычно принимается в геологии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Печерникова Г.В., Витязев А.В. Импактиты и эволюция ранней Земли // Катастрофические воздействия космических тел. М.: ИКЦ <Академкнига>, 2005. С. 251 - 265.
2. Флоренский К.П. О начальном этапе дифференциации вещества Земли // Геохимия. 1965. N 8. С. 909 - 917.
3. Яковлев О.И. Геохимия. 2000. N 10. С. 1027 - 1045.
4. Рехарский В.И., Диков Ю.П., Мухин Л.М., Герасимов М.В. Особенности ударной дифференциации силикатного и рудного вещества протокоры // Доклады АН СССР. 1990. Т. 313, N 5, С. 1219 -1223.


Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100