Найти тему
Сказки юного биолога

Палеоархей: когда рождались континенты

Палеоархей - это вторая геологическая эра архейского эона. Начался палеоархей 3,6 миллиарда лет назад и продолжался 400 миллионов лет. Луна продолжала стремительно удаляться от Земли (к концу эры улетев почти на 150 тысяч километров). Удлинялись сутки, то есть замедлялось вращение планеты. Их продолжительность 3,2 миллиарда лет назад составляла уже более 15 часов. Окончательно оформились твёрдое внутреннее и жидкое внешнее ядра планеты. Начало без перебоев работать магнитное поле, достигнув примерно половины современной мощности. Но самые интересные события палеоархея происходили на планетарной поверхности.

Планета подостыла, что позволило окрепнуть тонкой постоянно разрываемой восходящими потоками из мантии коре. Вот только все земная кора на заре истории планеты была только и исключительно океанического типа. Не надо думать, что вся поверхность планеты в те далёкие времена была покрыта мелководным океаном, над которым возвышались одинокие острова-вулканы (хотя такая версия существует и имеет право на жизнь). Скорее всего, большая часть планеты была сушей, на которой и плескались эти мелководные океаны с перегретой, перенасыщенной различными веществами (в том числе и органическими) водой.

Палеоархей
Палеоархей

Как же так? - спросите вы, - суша и вдруг океаническая кора? Современная кора океанического типа действительно представлена на дне океанов, отсюда и название. Только дело не в том, где представлена, а в том, как образуется и из чего состоит. Современная океаническая кора (эх, повторюсь!) образуется в районе срединных океанических хребтов (места "слабости" на стыке тектонических плит), буквально изливаясь из мантии. Эти "излияния" состоят преимущественно из базальтовых пород. Базальты и им подобные породы и образуют молодую океаническую кору. Более старую начинают покрывать породы осадочные, которые образуются в результате абиогенных процессов (типа вымывания), а также в результате деятельности живых существ.

Естественно, никакой тектоники плит вовсе не существовало в катархее и большей части архея, так как никаких плит-то тогда и не было. Зато "слабых" мест, где прорывалось вещество мантии (магма) в первичной земной коре было полно. И эти "прорывы", и сама первичная кора, которая по сути и есть застывший верхний слой мантии, были полностью "океаническими" по составу, то есть преимущественно базальтовыми. Континентальная кора, которая образует современные континенты и континентальные шельфы в морях и океанах, имеет совсем другой состав и историю образования. "Подложка" её в основе та же базальтовая, но с весьма значительной примесью метаморфических (то есть вторично подвергшихся обработкой высокого давления и температуры) пород.

Кора океаническая и материковая
Кора океаническая и материковая

Над условно базальтовой подложкой в континентальной коре находится гранитный слой. Изначально это были те же самые базальты, то есть вещество мантии, но они так и не смогли дойти до поверхности по разным причинам. Остывать и кристаллизироваться они были вынуждены на достаточно значительных глубинах при немалом давлении и температуре. Именно под ними и образовывалась базальтовая подложка. Весь этот бутерброд выталкивался наверх следующим восходящим магматическим потоком, а потом покрывался осадочными породами. Как так получалось, что вещество мантии не могло достигнуть поверхности? Сейчас это происходит потому, что магматический поток просто упирается в уже сформировавшуюся очень толстую континентальную кору. Её средняя толщина 35-45 километров, а под горными массивами она может достигать 150 километров.

В архее препятствием могли служить или сильно остывшие слои первичной океанической коры, или подостывшие в движении вверх сами мантийные потоки. В любом случае, сильно подостывшая поверхность планеты буквально толкала к образованию коры нового типа - материковой. Материки и не стали откладывать дело на потом и начали зарождаться в тех местах, где мантийные слои были попрохладнее. Этот процесс начался ещё в эоархее, когда континентальная кора начала зарождаться на территориях современных Гренландии, северо-востока Канады и Карелии. В конце эоархея она начала появляться и на юге (хотя расположение тех зачатков материков - кратонов мы сейчас можем только угадывать) - на территории современной Южной Африки и Австралии.

Это просто картинка из сети. Континент-то гипотетический
Это просто картинка из сети. Континент-то гипотетический

А в течение палеоархея эти кусочки континентальной коры начали проявлять способности к объединению. Более лёгкие (за счёт включений в базальтовую подушку и сверху лежащего гранитного слоя) и обладающие "килем", опускающимся в мантию, микроматерики-кратоны начали буквально плавать в этой самой мантии. Так в палеоархее зародилась тектоника плит (континентальных и океанических). А в результате этой самой тектоники из маленьких кусочков начал собираться первый супер-континент Земли - Ваальбара. Был он небольшим, уступая в размерах нынешней Гренландии, а "собирался" из кусочков, которые сейчас составляют части Южной Африки и Западной Австралии.

Самые древние куски континентальной суши (Исуа в Гренландии, большая часть нынешней Карелии и крайний северо-восток материковой части Канады) в первый суперконтинент не вошли, оставаясь независимыми небольшими островами. Зато они стали основами будущих "северных" материков Земли: Евромерики и Балтии (потом Лавразии). Ваальбара же в последующем стал основой южной Гондваны. Растущие материки всё больше и больше поддерживали возникшую и развивающуюся жизнь. Поддерживали за счёт создания затапливаемых водой материковых шельфов. Земля остывала и наличие таких прогретых Солнцем жизненных заповедников приобретало всё большее значение. Удачного всем дня!

Наука
7 млн интересуются