ПЕРЕХОДНЫЙ ПЕРИОД В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ: МЕЖДУ 3 И 2 МЛРД ЛЕТ
В.В. Ярмолюк1, М.И. Кузьмин2, Т.В. Донская3, Д.П. Гладкочуб3, А.Б. Котов4
1Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, 119017, Москва, Старомонетный пер., 35, Россия
yarm@igem.ru
2Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1А, Россия
3Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
4Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия
Ключевые слова: Интервал между 3 и 2 млрд лет, докембрий, глобальная геодинамика, тепловая дивергенция, тектоника литосферных плит, мантийные плюмы, субдукция, изотопные системы, континентальная кора
Страницы: 31-57
Аннотация
Интервал времени между 3 и 2 млрд лет в истории Земли характеризовался рядом изменений в строении важнейших ее оболочек и механизмов их взаимодействия. Это было связано с постепенным охлаждением ее недр и нарушением механизмов теплообмена как между мантией и корой, так и внутри мантии. К рубежу 2.5 млрд лет произошло разделение мантии (большая «тепловая дивергенция») на деплетированную верхнюю (астеносферную) и примитивную нижнюю, что отразилось на составе океанических базальтов. Примерно с этого же рубежа началось систематическое снижение температуры генерации коматиитов, зафиксировавших температурные изменения в области их зарождения в нижней мантии, в составе океанических базальтов возросла доля базальтов с островодужными характеристиками, изменилось поведение глобальных изотопных систем: стронциевой, неодимовой, кислородной. В это же время резко увеличился рост континентальной литосферы, состоящей из субконтинентальной литосферной мантии и коры, а кора обогатилась кислым континентальным материалом, насыщенным литофильными элементами. Произошло резкое расширение состава магматизма, среди его продуктов ведущую роль стали играть породы известково-щелочной серии, появились ассоциации с участием щелочных пород, в том числе карбонатитов и кимберлитов. Ведущим механизмом этих изменений были процессы субдукции, определившие рециклинг корового материала в глубины мантии, важнейшим следствием которого стало образование слоя D″ на границе ядра и мантии. Все эти процессы привели к изменению окислительно-восстановительной обстановки на поверхности Земли и появлению свободного кислорода. В конечном счете переходный период способствовал тому, чтобы с рубежа ~ 2.0-1.8 млрд лет на Земле установился режим тектонической активности, близкий к ее современному состоянию.
DOI: 10.15372/GiG2020169 |
