Preview

Литосфера

Расширенный поиск

Происхождение кристаллической коры и литосферы древних платформ с учетом данных о горячей гетерогенной аккреции Земли

Полный текст:

Аннотация

Наиболее распространенные представления о природе геосфер и эндогенных процессов основаны на выдвинутой в средине прошлого столетия гипотезе холодной гомогенной аккреции Земли. Полученные в последние десятилетия данные пришли в противоречие с этой гипотезой. Установлено, что составы, изотопные возрасты и температуры образования пород кристаллической коры и литосферной мантии соотносятся по законам магматической дифференциации. Это свидетельствует о формировании их в результате фракционирования глобального океана магмы. Сильная химическая неравновесность мантийных пород с металлическим железом указывает на более раннее формирование земного ядра по сравнению с мантией в результате слипания железных частиц под влиянием в основном магнитных сил. Следовательно, аккреция была гетерогенной. Эти результаты приводят к новому решению дискуссионных генетических проблем. Быстрая аккреция ядра обусловила его очень высокую температуру. В последующем подогрев им мантии явился причиной возникновения в ней конвекции. Придонная часть сформировавшегося в результате импактного плавления силикатного океана магмы кристаллизовалась под влиянием роста давления его образующихся верхних частей. Кумулаты сформировали нижнюю мантию, а расположение по плотности разных по составу остаточных расплавов привело к возникновению слоистости в магматическом океане. Небольшая глубина раннего океана и пониженная сила гравитации на еще небольшой Земле обусловили низкое давление при его придонном фракционировании. Это привело к образованию большого количества кислых остаточных расплавов, что и объясняет раннее формирование кислой кристаллической коры платформ. Вследствие увеличения плотности с глубиной в слоистом океане магмы после прекращения аккреции не возникала обширная конвекция. Поэтому он длительно остывал и кристаллизовался сверху вниз преимущественно в результате кондуктивных теплопотерь и сформировал литосферу древних платформ. Последовательный подъем остаточных расплавов из различных слоев магматического океана обусловил закономерную эволюцию магматизма платформ от кислого к субщелочному и щелочному основному и кимберлитовому. Декомпрессионное плавление эклогитов при подъеме нижнемантийных плюмов приводило к массовому образованию очагов толеитовых магм в астеносфере. Их фракционирование сопровождалось возникновением кислых магм в условиях небольшого давления и щелочных - в условиях большого.

Об авторе

Владимир Степанович Шкодзинский
Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН
Россия


Список литературы

1. Березкин В.И., Смелов А.П., Зедгенизов А.Н., Кравченко А.А., Попов Н.В., Тимофеев В.Ф., Торопова Л.И. (2015) Геологическое строение центральной части Алдано-Станового щита и химический состав пород раннего докембрия (Южная Якутия). Новосибирск: Изд. СО РАН, 459 с.

2. Войткевич Г.В. (1983) Основы теории происхождения Земли. М.: Недра, 168 с.

3. Грин Д.Х., Рингвуд А.Е. (1968) Происхождение известково-щелочных магматических пород. Петрология верхней мантии. М.: Мир, 118-131.

4. Додд Р.Т. (1986) Метеориты - петрология и геохимия. М.: Мир, 382 с.

5. Рингвуд А.Е. (1981) Состав и петрология мантии Земли. М.: Недра, 584 с.

6. Сафронов В.С. (1987) Происхождение Земли. М.: Знание, 46 с.

7. Смелов А.П., Березкин В.И., Тимофеев В.Ф., Зедгенизов А.Н., Попов Н.В., Торопова Л.И. (2009) Геологическое строение западной части Алдано-Станового щита и химические составы пород раннего докембрия (Южная Якутия). Новосибирск: Изд. СО РАН, 168 с.

8. Федорин Я.В. (1991) Модель эволюции ранней Земли. Киев: Наукова думка, 112 с.

9. Шкодзинский В.С. (2014) Петрология литосферы и кимберлитов (модель горячей гетерогенной аккреции Земли). Якутск: Изд. СВФУ, 452 с.

10. Шкодзинский В.С. (2015) Плюмовая природа алмазов россыпей с неизвестным коренным источником. Литосфера, (2), 27-39.

11. Шмидт О.Ю. (1962) Происхождение Земли и планет. М.: Изд. АН СССР, 132 с.

12. Alifirova T.F., Pokhilenko L.N., Malkovets V.G., Griffin W.L. (2012) Petrological inferences for the role of exolution in upper mantle: evidence from the Yakutian kimberlite xenoliths. 10th International Kimberlite Conference. Bangalore, 101KC-048.

13. Arndt N.T. (1977) The separation of magmas from partially molten peridotite. Carnegie Institution of Washington, Yearbook. 76. 424-428.

14. Aulbach S., Griffin N.L., O’Reilly S.Y., McCandless T.E. (2003) The lithospheric mantle beneath Buffalo Head terrane, Alberta: xenoliths from the Buffalo Hills kimberlite. 8th International Kimberlite Conference, Long Abstracts. Victoria. Canada.

15. Harris P.G., Tozer D.C. (1967) Fractionation of iron in the Solar system. Nature, 215, 1449-1451.

16. Helmstaedt H., Doing R. (1975) Eclogite nodules from the Colorado plateau - samples of subducted Franciscan type oceanic lithosphere. Physics and Chemistry of the Earth, 9, 95-111.

17. Honda R., Mizutany H., Jamomoto T. (1998) Numerical simulation of Earth’s core formation. J. Geophys. Res., 988, 2075-2089.

18. Jacob D.E., Vilioen K.S., Grassineau N. (2008) Eclogite xenoliths from Kimberley, South Africa - a case study of extensive mantle metasomatism. 9th International Kimberlite Conference, Extended Abstract. 91KC-A-00393.

19. Johonson L., Phillips D. (2003) 40Ar-39Ar dating of mantle metasomatism: a nobble approach or all hot air. 8th International Kimberlite Conference, Long Abstracts. Victoria. Canada.

20. O’Neil H.S. (1990) Oxygen fugacity and siderophile elements in the Earth’s mantle: implications for the origin of the Earth. Meteoritics, 25, 395.

21. Raymond J., Quentin W. (1998) The core-mantle boundary region. Rev. Miner., 37, 241-259.

22. Snyder G.A., Borg L.E., Nyquist L.A. Taylor S.A. (2000) Chronology and isotopic constrains on Lunar evolution. The origin of the Earth and Moon. Univ. of Ariz. Press, 361-395.

23. Yin Q., Jacobsen S., Yamashita K., Blicher-Toft J., Telouk P., Albarede F.A. (2002.) A short timescale for terrestrial planet formation from Hf-W chronometry of meteorites. Nature, 418, 949-952.


Для цитирования:


Шкодзинский В.С. Происхождение кристаллической коры и литосферы древних платформ с учетом данных о горячей гетерогенной аккреции Земли. Литосфера. 2017;17(5):5-15.

For citation:


Shkodzinskii V.S. Genesis of crystalline crust and lithosphere of ancient platforms according to data on the hot heterogeneous accretion of the Earth. LITOSFERA. 2017;17(5):5-15. (In Russ.)

Просмотров: 5


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)