Александр Колтыпин - Битвы древних богов

Земли в катархее и раннем архее

Существует ли какая-нибудь другая планета в Солнечной системе, похожая на Венеру?

Геологические свидетельства последних лет вполне определенно указывают на то, что Венера — если и не полный аналог, то, по крайней мере, двойник Земли, находящийся на самой ранней — так называемой катархейской, или раннеархейской, стадии ее развития 172.

Катархей — «эра, когда была безжизненная Земля, окутанная горячей, ядовитой для живых существ атмосферой, лишенной кислорода; гремели вулканические извержения, сверкали молнии, жесткое ультрафиолетовое излучение пронизывало атмосферу». Такую картину катархея рисует современная наука, опираясь на свои исследования .

Формирование Земли как небесного тела относят ко времени 4,6±0,4 миллиардов лет назад. Первый период ее существования отличался очень высокими температурами атмосферы и земной поверхности. Анализ минералов, сохранившихся с того времени, дал основание российским геологам И. А. Резанову и А. И. Резанову предположить, что атмосферное давление у поверхности Земли составляло тогда около 6 000 атмосфер, а температура поверхности была от 600° до 1 000°С. При температуре выше критической (374°С) вода всегда находится в газообразном состоянии, потому океанов в тот период не было. Земная поверхность в катархее была пустынной и не носила следов эрозии. Высокая температура и отсутствие жидкой воды исключали возможность жизни.

Считается, что состав первичной атмосферы Земли, образовавшейся за счет выделения газов и воды при расплавлении планетного вещества, был сходен по составу с компонентами вулканических извержений в наше время, т. е. на 70—80 % состоял из паров воды и на 6—15 % из углекислого газа. В нее также входили азот, аммиак, угарный газ и благородные газы (аргон и др.). Облака горячего газа полностью окутывали Землю в течение длительного времени.

По мнению большинства исследователей, в катархее Земля имела все присущие ей твердые оболочки — кору, мантию и ядро. Проведенный недавно изотопный анализ 176Lu/ 176Hf минеральных включений циркона в породах возрастом 3,9 миллиардов лет позволил установить, что выделение материала коры из мантии, а, следовательно, и базальтовый вулканизм происходили на Земле как минимум 4,3 миллиарда лет назад и продолжались не менее 350 миллионов лет.

Самые древние обнаруженные на Земле породы датируются 4,0—3,5 миллиарда лет назад 173. Древнейшие катархейские и нижнеархейские породы, являющиеся фундаментом для всех более молодых толщ на щитах Северо-Американской, Австралийской, Индостанской, Африканской, Восточно-Европейской и Сибирской древних платформ, представлены комплексом так называемых «серых гнейсов» — сильно метаморфизованных магматических пород среднего состава (тоналитов, трондьемитов, гранодиоритов и др.), подвергнутых впоследствии интенсивному метаморфизму.

Характерной особенностью катархейских и нижнеархейских метаморфических толщ являются гнейсовые куполаи овалы,имеющие размеры в десятки или сотни километров в поперечнике. Это замкнутые структуры с полого залегающими «слоями» в центральной части купола и очень сложной складчатостью в краевых зонах. Как полагают, в процессе дифференциации мантии или выплавления из нее вещества коры плотность ее вещества уменьшалась, и оно всплывало на поверхность подобно гигантскому пузырю. Высоко пластичные «гранитизированные гнейсовые» массы «как бы перемешивались, поднимаясь и погружаясь», создав к концу катархея или раннего архея первичную континентальную или протоконтинентальную кору на поверхности земного шара.

Таким образом, к концу катархея или раннего архея уже существовал, хотя, возможно, и не повсеместно, протоконтинентальный гранитогнейсовый слой земной коры, появившийся на рубеже 4,0—3,8 миллиарда лет назад.

Существует точка зрения, согласно которой древнейшая кора, состоящая из «серых гнейсов», первоначально по своему составу была океанической или базальтовой и в дальнейшем была преобразована в континентальную. Его интенсивно перерабатывали продукты дегазации — горячие растворы и газы — ранней Земли, привнося кремнезем и щелочи. Дегазация вызывала процессы метаморфизма, вплоть до плавления с общим подкислением состава коры.

Наличие ранней базальтовой коры подтверждается находками в архейских «серых» гнейсах более древних метаморфизованных блоков основного состава.

Нам еще очень мало известно о древнейшем катархейском и раннеархейском этапе развития Земли. Все породы настолько сильно изменили свой первоначальный вид, что восстановить его часто невозможно.

По мнению большинства специалистов, в катархее и раннем архее (возможно, даже в среднем архее, до 3,2—3,0 миллиардов лет назад )отсутствовали процессы тектоники плит 174. И только начиная с 3,2—3,0 миллиардов лет развитие земной коры и литосферы пошло по плито-тектоническому сценарию, играющему определяющую роль и в настоящее время.

По существующим представлениям, от 60 до 85% современной континентальной коры было сформировано в архее; ее мощность составляла около 35—40 км.

Великая катастрофа на Земле 4,0—3,8 миллиардов лет назад

По данным И. А. Резанова и А. И. Резанова, 3,8 миллиарда лет назад горные пород на Земле испытывали уже иное атмосферное давление: оно вдруг снизилось почти в 1000 раз. Уменьшился и парниковый эффект. Температура упала настолько, что атмосферная вода сконденсировалась и создала первичный океан. Атмосфера и поверхность планеты стали пригодными для жизни.

Считается, что 4—3,8 миллиарда лет назад температура на поверхности Земли уже не превышала 100—150°С 175. Однако атмосфера оставалась более плотной, чем сейчас (примерно в 9—10 раз); поэтому точка кипения воды была сдвинута в сторону более высоких температур, и даже при 150°С она оставалась жидкой.

Началось осаждение водяного пара в виде дождей. На поверхности Земли стали задерживаться водные массы, образуя во впадинах сплошные водные бассейны — моря и, вероятно, первоначальные океаны. Ливни растворяли все растворимые минеральные соединения. Образовавшиеся растворы выносились в первичный океан и накапливались там в виде солей.

Доказательство существования в то время на Земле водоемов было получено в 1973 году геологами из Оксфордского университета (США). Они обнаружили в юго-западной части Гренландии сформировавшийся в водном бассейне бурый железняк возрастом 3,76 миллиарда лет (± 70 миллионов лет). Чуть раньше, в 1971 году, те же геологи вместе с сотрудниками Управления геологической съемки Гренландии обнаружили метаморфизованные осадочные породы возрастом 3,98 миллиарда лет.