Образование материковой земной коры

Проблема происхождения земной коры — одна из важнейших в современном природоведении. Решение ее будет иметь решающее значение для освещения других важных общегеологических вопросов, в частности происхождения материков и океанов, тектонических движений и образование гор, происхождение и закономерность размещения в земной коре месторождений полезных ископаемых. Рассмотрим некоторые по этим вопросам. Поиски решения проблемы образования земной коры проводятся в двух направлениях. Первое из них, которое уже стало традиционным, — это предположение, что земная кора образовалась еще тогда, когда Земля была расплавлена. На ней легкие сиаличные массы, будто шлаки в горне, выплавились, отделились и укрыли поверхность подстеляя тяжелое земное вещество. Позднее вследствие сжатия Земли кора собралась в сморчки — горы и котловины между ними, все заполнилось морской водой.

За современной гипотезой, процесс образования земной коры намного более сложный. Образование сима или базальтовой земной коры из вещества мантии, как показали экспериментальные исследования, состоялось путем селективного плавления. Считается, что минеральное вещество мантии за своим слогом отвечает ультраосновной породе перидотита или дунита. Продукт выплавления ее — базальт. В планетарном масштабе виплавление происходит как процесс вулканической дифференциации вещества мантии. Извержение ее продуктов на поверхность Земли — это и есть вулканизм. Следствие его, кроме накопления огромных масс лавы и хрупкого материала,- образование вулканогенного рельефа. Такой рельеф характерен для Вирмеи, Катазиатского вулканического пояса, Северо-Восточной Азии, Индонезии, Исландии, для дна Мирового океана.

Вулканизм — космическое явление. Он выявлен на Юпитере, Венере. Вулканический рельеф имеют Луна, Меркурий, Марс и, очевидно, все другие планеты Солнечной системы. Образование сиаличной материковой коры, за гипотезой выплавления, включает много произвольных предположений. Считается, что в основе этой коры повсеместно лежит гранитный пласт, который выплавился из вещества мантии в процессе ее гранитезации. В геологическом прошлом этот пласт будто укрывал всю Землю. Потом состоялась базификация, или поглощение, гранитного пласта подстеляющим основным базальтовым пластом. Зоны базификации стали дном океанов, а остатки гранитных масс лежат в основе материковой земной коры. Таким образом, сиаличная кора имеет регрессивное, остаточное происхождение. Процесс гранитизации и базификации, по этой концепции, взимообратный. Гипотеза о выплывании сиаля непосредственно из полного вещества мантии противоречит известным фактам относительно слога, структуры, возраста и распространения материковой земной коры. Наши поиски решения проблемы происхождения земной коры выходят из развития геологических процессов и геохимических преобразований минерального вещества планеты на протяжении всего ее существования.

Новая гипотеза образования земной коры базируется на положениях, что процесс формирования коры беспрерывный и необратимый. Он оказывает как геохимическое преобразование основной силици-магниевой планетарной глубинной массы в силици-алюминиевую окись минеральное вещество на поверхности Земли.

Начальная фаза геологического развития Земли завершилась около 4,5 млн. лет тому назад. Тогда происходило сосредоточение, уплотнение, спекание и, вероятно, плавление космической материи. В процессе вращающихся движений и дифференциации масс Земля приобрела сферическое строение. Определилась ее внешняя каменная оболочка — мантия из первичных тяжелых пород основного состава (перидотит, дунит и т.п.). Главные породообразующие минералы их — оливин, пироксен, хромит — преобладают также в составе метеоритов. Вещество мантии значительно плотнее, чем базальтовой коры, которая укрывает ее.

На поверхности мантии лежит океаническая или базальтовая кора — сима. Она состоит из основных продуктов вулканических извержений — базальтовых покровов, метаморфизированных туфов, остаточных массивов вещества мантии и т.п.. Общая мощность ее 15-18 км, а местами – до 40 км. В образовании базальтовой коры основную роль отыгрывало селективное выплавление. С ним связан вулканизм. Непосредственным результатом планетарной вулканической деятельности было образование базальтового пласта земной коры. Глобальная вулканогенная переработка вещества мантии завершилась также образованием гидросферы и современной атмосферы. Сложились условия для возникновения и развития жизни на Земле.

Базальтовая или океаническая земная кора имеет сложный рельеф. На ней, как уже отмечалось, выявленные поднятия и понижения планетарного масштаба, что особенно характерно для Срединных позвоночников, валов и рифтов. С ними связаны вулканические костры, вулканические острова и островные дуги. На платформах поверхность базальтовой коры выявлена геофизическими исследованиями на глубине от 3-6-8 км к 12-20 км. Она покрыта осадочно-метаморфическими породами «гранитного» пласта материковой коры. Эти породы менее плотные и значительно более легкие, чем подстеляющие их наверствования базальтового пласта. Граница между базальтовой и покрывающей ее материковой корой преимущественно резко определена. Предельная поверхность между ними имеет название поверхности Конрада. Она свидетельствует о полнейшем отсутствии взаимоперехода между базальтовым и гранитным пластами земной коры. Материковая кора наложена сверху и перекрывает все подстеляющие изверженные вулканогенные массы.

Мощность материковой земной коры сменная. На Украинском щите толщина ее лишь 3-6 км, а в Чаткало-Кураминском районе западного Тянь-Шаня — 40-65 км. На платформах материковая кора имеет кристаллический гранитогнейсовый фундамент и наплатформенный осадочный покров. В странах, где горы складчатые, в коре представлены лишь осадочно-метаморфические породы, среди которых залегают интрузии гранита и других пород. Аналогичный состав материковой земной коры, как известно, на больших океанических островах, где мощность ее составляет также несколько десятков километров.

Состав, структура и распространение материковой земной коры свидетельствуют о ней принципиально вторичное, осадочное происхождение в сравнении с базальтовой океанической корой. В связи с этим в проблеме образования сиаля возникает еще ряд важных вопросов, в частности о первичных источниках материала для образования масс осадочных пород, условия дальнейшего преобразования осадочных толщ, формирование и деформацию сиаличной коры и геолого-исторические связи океан-суша, что еще нуждаются в решении. Состав древнейших осадочных и осадочно-метаморфических геологических формаций показывает, что единым первичным источником материала для их образования были вулканогенные хрупкие массы — продукты вулканической переработки вещества мантии и базальтового пласта. Глубинный вулканогенный материал — важный источник вещества для осадкоотложения и в современных геологических условиях.

Отдельные вулканы и группы вулканов были ячейками, вокруг которых формировались материковая земная кора и острова суши. Из переотложенного вулканического пепла образовывались толщи песчано-глинистых пород, перемешанных с потоками лавы. Позднее вокруг островов поселялись кораллы, возникали толщи кораллового и вообще органогенного известняка. В мелководных заводях нагромождались химические осадки, такие, как кухонная соль, доломит и т.п. В уютных и увлажненных местах появлялись луга и леса. Со временем площадь суши распространялась, мощность осадочных отложений возрастала, разнообразилась за счет выветривания, разрушения и переотложения прежде образованных осадочных пород. Промежутки между ячейками накопления изверженных и осадочных минеральных масс со временем исполнялись осадочными породами, отдельные ячейки соединялись, острова неустанно увеличивались.

Все это утверждается не только геологическими фактами, а и математическими расчетами. Итак, напрашивается вывод о первом основном законе преобразования минерального вещества на Земле: сиаличная или материковая земная кора образовалась в процессе взаимодействия вулканогенных продуктов мантии — воды, атмосферы и живых организмов.