Популярная палеогеография - Николай Ясаманов

Возраст тектоно-магматических эпох в истории Земли

Накопление результатов исследований о возрасте различных изверженных пород позволило не только определить продолжительность геологических периодов, установленных методом относительной геохронологии, но и выделить наиболее древние горные породы Земли. Документированные следы жизни на Земле имеют возраст свыше 3,2 млрд. лет, самые древние осадочные породы — около 3,8 млрд. лет. В истории Земли существовали эпохи усиленного магматизма. Эти эпохи характеризовались высокой степенью тектонической активности, т. е. одновременно с излияниями лавы и внедрением магмы происходили значительные вертикальные и горизонтальные движения земной коры. Данные о возрасте изверженных пород дают возможность установить существование сравнительно продолжительных эпох повышенной магматической и тектонической активности и длительных периодов относительного покоя. Это, в свою очередь, позволяет провести естественную периодизацию истории Земли по степени тектонической и магматической интенсивности.

Общая геохронологическая шкала

О. Г. Сорохтин на основании определения времени образования гранитных интрузий уточнил возраст тектоно-магматических эпох (циклов) в истории Земли. Вместе с тем необходимо отметить, что тектоническая и магматическая активность в отдельных районах по времени часто не совпадает с тектоно-магматическими эпохами планетарного характера. Следовательно, в разных районах мира возможны довольно существенные разбросы возраста тектоно-магматических эпох.

Состав пород в типовых разрезах, условия их залегания и находившиеся в них ископаемые остатки в конце XIX в. позволили заложить основу сводной (планетарной) геохронологической шкалы. В настоящее время она существенно дополнена, детализирована и обоснована не только событиями жизни органического мира, сменой одних групп организмов другими, но и абсолютными датировками. История Земли разделена на четыре крупных отрезка времени — катархей, архей, протерозой и фанерозой. Иногда в протерозое выделяют афебий, рифей и венд. Причем рифей в Канаде называют альгонком а в Китае — синием. Фанерозойский эон (эон — дословно означает длительный прмежуток времени. Он объединяет несколько геологических эр), означающий время явной жизни, состоит из палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Протерозой, архей и катархей называют криптозойским эоном т. е. временем скрытой жизни.

Геохронологическая шкала представляет собой идеализированный, а не реальный геологический объект, так как ни на одном континенте нет непрерывной последовательности всех известных возрастных подразделений. Это вызвано тем, что ни один крупный бассейн седиментации (осадконакопления) не развивался в неизменных границах в течение всей геологической истории Земли. Многократно условия морского осадконакопления сменялись континентальными, и нередко седиментация прерывалась в результате подъема территории. Это сопровождалось денудацией и размывом.

По вполне понятным причинам о первом миллиарде лет существования Земли, т. е. о катархее, нет фактических данных. Можно только предполагать, что в катархее, по-видимому, проявился очень активный вулканизм. Во время излияния вулканических лав выделялся значительный объем газов. В дальнейшем это привело к созданию не только земной коры, но и первичной атмосферы.

В течение белозерской и Кольской тектоно-магматических эпох (начало и середина архея) протекали процессы гранитизации и одновременно с ними возникали первые осадочные бассейны. Для этого времени известны не только терригенные (правда, подвергшиеся сильному метаморфизму) толщи, но и карбонатные породы, и даже образования кор выветривания.

В кенорскую тектоно-магматическую эпоху в конце архея были сформированы ядра будущих крупнейших устойчивых геоструктурных элементов Земли — ядра континентальных платформ. В последующие тектоно-магматические эпохи ядра платформ продолжали нарастать.

В течение кенорской, альгонкской, раннекарельской, балтийской, буларенинской и карельской тектоно-магматических эпох сформировались фундаменты всех известных древних континентальных платформ: Восточно-Европейской, Сибирской, Китайской, Таримской, Индостанской, Африкано-Аравийской, Восточно-Австралийской, Северо- и Южно-Американской. На протяжении почти 1 млрд. лет (от 2,7 до 1,67 млрд. лет назад) происходило формирование первичного гранитогнейсового слоя земной коры, а наличие карбонатных осадочных пород способствовало образованию щелочных интрузий. Огромные плутоны гранитоидов, площадь которых превышала тысячи квадратных километров, среди древнейших осадочных пород фиксировали обширные платформенные структуры, называемые щитами. Примеры таких участков — Балтийский, Украинский, Алданский, Канадский, Гвианский, Бразильский, Аравийский щиты.

Предполагается, что в протерозое существовал огромный континент Мегагея, или Большая Земля, окруженный единым Мировым океаном.

Начиная с раннего рифея, древние платформы и особенно щиты становятся наиболее устойчивыми во времени и в пространстве структурными элементами земной коры. Позднее в пределах платформ возникли области плавного и сравнительно небольшого прогибания (синеклизы), которые раскалывались вдоль систем глубинных разломов, проходивших в пределах консолидированных древних подвижных поясов. Таким образом появились крупные грабенообразные прогибы — авлакогены. Примерами могут служить Катангский авлакоген на Африканской платформе и Днепровско-Донецкий на Восточно-Европейской.

На протяжении последующих после раннего рифея тектоно-магматических эпох древние платформы или продолжали наращиваться за счет подвижных поясов, образующихся на их периферии, или раскалывались на части и впоследствии испытывали разнонаправленные перемещения с различной скоростью. Вместе с тем в рифее и фанерозое происходило постепенное угасание магматизма и одновременно увеличивалась неоднородность строения земной коры.

Готская тектоно-магматическая эпоха характеризовалась на большинстве платформ и окружающих их подвижных поясов развитием гранитизации дорифейских пород и значительного метаморфизма.

В тектоно-магматические эпохи среднего и особенно позднего рифея продолжались гранитизация в подвижных поясах и дальнейшее наращивание площади платформ. Магматизм катангской (раннебайкальская) и позднебайкальской тектоно-магматических эпох на платформах проявился по-разному. Однако их общими чертами являлись, с одной стороны, интенсивная складчатость, а с другой — раскол и перемещение крупных платформенных глыб (литосферных плит).

В результате активной магматической и тектонической деятельности в ранне- и позднебайкальские эпохи произошли сближение и соединение в единый суперконтинент Гондвану пяти крупнейших платформ южного полушария — Африкано-Аравийской, Южно-Американской, Австралийской, Антарктической и Индостанской. Гондване в северном полушарии противостояли разрозненные Восточно-Европейская, Северо-Американская, Сибирская и Китайская платформы.

Каледонская тектоно-магматическая эпоха характеризовалась не только усилением магматизма, но и подъемом и образованием в северном полушарии нового суперконтинента Лавразии. Этот суперконтинент, состоящий из Северо-Американской, Восточно-Европейской, Сибирской и Китайской платформ отделялся от Гондваны крупным океаном — палео-Тетисом

В отличие от более древних этапов тектоно-магматические эпохи фанерозоя вследствие сохранности горных пород и их хорошей изученности подразделяются на целый ряд фаз. Последние, так же как и сами тектоно-магматические эпохи характеризовались высоким стоянием континентов над уровнем моря (преобладание воздымания), развитием магматизма и значительными тектоническими движениями. Такие фазы названы геократическими. В противоположность им талассократические фазы продолжительнее по времени. Для них характерно активное прогибание платформ и развитие трансгрессии, т. е. наступания моря на сушу, и мощное осадконакопление.

В составе каледонской тектоно-магматической эпохи выделяются таконская и позднекаледонская фазы. В результате столкновения континентов были образованы горно-складчатые системы, носящие название каледонид. Они сохранились на западе Северо-Американской платформы (Аппалачи), в Центральной Азии (Центральный Казахстан, Алтай, Саяны, Монголия), Восточной Австралии, на о-ве Тасмания и в Антарктиде.

В герцинскую тектоно-магматическую эпоху произошло соединение в единый материк Пангею Гондванского и Лавразийского суперконтинентов. Так же, как и в позднем рифее, Пангею омывал единый океан. Герцинская тектоно-магматическая эпоха подразделяется на бретонскую, судетскую, астурийскую, заальскую и пфальцскую фазы. Столкновение континентов привело к возникновению крупных горных систем, носящих название герцинид. Все они располагаются на перифериях древних платформ. К ним относятся Тибет, Гиндукуш, Каракорум, Тянь-Шань, Алтай, Куньлунь, Урал, горные системы Центральной и Северной Европы, Южной Америки, Северной Америки (Аппалачи, Кордильеры), Северо-Западной Африки и Восточной Австралии. В эту же эпоху в результате консолидации складчатых областей образовались так называемые эпигерцинские плиты, или молодые платформы, — Скифская, Туранская, Западно-Сибирская плиты и др.