Эволюция минерального состава Земли
Нижнюю мантию слагают в основном 2 минерала:
-перовскит (CaТiO3),
-магнезиовюстит (Mg,Fe)O.
В низах верхней мантии появляются
- оливин (Fe,Mg)2SiO4, шпинель MgAl2O4,
-гранаты, в т.ч. пироп Mg3Al2[SiO4]3.
В верхней мантии:
-пироксены (цепочечные силикаты с комплексом [Si2O6]),
-плагиоклазы (каркасные алюмосиликаты).
В её верхней части – минералы, образовавшиеся за счет веществ, затянутых субдукцией:
-флогопит KMg3[AlSi3O10](OH)2,
-алмаз,
-коэсит SiO2 монокл,
-стишовит SiO2 тетрагональный.
В земной коре разнообразие минералов значительно возрастает:
Кварц, полевые шпаты, слюды, амфиболы и др.
Метаморфические м-лы: кианит, силлиманит, ставролит.
В осадочной оболочке: карбонаты, сульфаты, соли, глинистые м-лы.
Рассмотренное усложнение состава минералов по разрезу Земли отвечает последовательности образования минеральных видов и магматических горных пород.
Наиболее ранние образования: толеитовые базальты, коматииты, пикриты.
AR – тоналиты и граниты,
AR3 – К-е граниты, нефелиновые сиениты, континентальные платобазальты, дайки габбро-долеритов,
РR – всё разнообразие пород.
Только в РR2 формировались граниты-рапакиви.
Эволюция гранитов
AR1-2 переплавление первичной базальтовой коры с образованием гранитоидов тродъемит-гранодиоритового состава I-типа (серые гнейсы).
AR3 генерация нормальных калиевых гранитов как результат селективного плавления нижней коры – S-типа.
|
|
|
РR1 – в энсиматических протогеосинклиналях субдукционного происхождения – граниты I-типа,
В энсиалических интракратонных протогеосинкл-х – гр-ты S-типа.
РR2 массовое появление анорогенных гранитов А-типа, в т.ч. в расслоенных плутонах.
РR3 – субдукционные гр-ты I-типа,
Коллизионные - S-типа,
Анорогенные - А-типа.
Эволюция тектоносферы
Тектоносфера=литосфера+астеносфера.
Этап I. Плюм-тектонический.
AR1-2, 4,2 – 3,9 млрд л. Земля подвергалась интенсивной метеоритной бомбардировке. В р-те к-рой обр-сь восходящие мантийные струи – плюмы и происходили излияния базальтов с обр-ем протокоры.
В мании преобладала хаотическая конвекция в-ва.
Этап II. AR3 – FR – плейттектонический.
Стадия 1. AR3 эмбриональная тектоника плит. Конвекция в-ва мантии приобретает упорядоченный мелкоячеистый хар-р, имеет место эмбриональная или мелких плит тектоника (мультиплитная).
Стадия 2. РR – тектоника малых плит. Образование в конце архея суперконтинента Пангея 0 и океана Панталасса привело к смене мелкоячеистой конвекции одноячеистой общемантийной конвекцией. Это привело к распаду Пангеи на малые литосф плиты и многоячеистой конвекции раздельно действующей в верхней и нижней мантии.
|
|
|
Стадия 3. РR3-FR – полномасштабная тектоника плит.
Цикличность развития Земли
Цикличность 1-го порядка: мегациклы Вилсона
На фоне общей эволюции проявляется цикличность длительностью в 500-600 млн л., связанная с обр-м и распадом Пангей:
AR/ РR – Пангея 0,
Конец РR1 – Пангея I – смена конвекции на общемантийную и одноячейковую,
РR3/FR – деструкция Пангеи I
PZ3/MZ1 – Пангея II.
MZ/KZ – деструкция Пангеи II.
С мегациклами согласуются
Распределение ледниковых периодов.
Всплески развития органического мира
Возраста изотопные: 2,5; 1,65; 1,0; 0,24 млрд л.
Цикличность 2-го порядка: циклы Бертрана
Период 150 – 200 млн л.
Цикличность установлена М. Бертраном по повторяемости в разрезе складчатых систем одинаковой последовательности формаций:
-сланцевая,
-флишевая,
-молассовая.
Выделил 4 цикла: гуронский, калед, герц, альп.
Циклы часто приводят к неполному закрытию вторичных океанов атлантического типа, а лишь к счастичному превращению их периферических частей или отдельных сегментов в складчато-покровные горные сооружения.
Например, развитие Тетиса, отвечающее циклу Вилсона, включало 3-5 циклов Бертрана: калед, герц, кимм, альп.
|
|
|
Развитие Палеоазиатского океана, разделявшего Вост.-Европ, Сиб, Таримский и Китайско-Корейский континенты, пережило гренвильский, байкальский, каледонский, герц, кимм циклы Бертрана.
Цикличность 3-го порядка: циклы Штилле (тектонические фазы)
Длительность – 40 – 45 млн л. Цикл Бертрана включает 4 цикла Штилле.
Кульминации цикла Штилле отчвечают орогеническим фазам, когда происходило усиление складчато-надвиговых деформаций.
Периодичность циклов близка к периодичности великих обновлений и вымираний фауны, т.е. с крупными трансгрессиями и регрессиями.
Проявление фаз зависит от геодинамической обстановки в регионе.
Цикличность 4-го порядка: в 3-5 млн л.
Отражается в ярусности стратиграфической шкалы фанерозоя.
Цикличность 5-го порядка: циклы Миланковича (ледниковые эпохи)
длительностью 400 и 100 тыс. л. (изменения орбиты Земли),
41 тыс. л. – изменения наклона оси вращения Земли,
23 и 19 тыс. л. для прецессий орбиты.
В длительных циклах главную роль играют эндогенные факторы, в коротких – космогенные.
Вывод.
В развитии Земли действуют однонаправленные и периодичные факторы.
Общая модель.
1,2 – однонаправленные процессы, 3 – периодические процессы.
|
|
|
Исправлено по сем 2009
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 395; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!