ЕСТЕСТВЕННАЯ ПЕРИОДИЗАЦИЯ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ

Воврасты изверженных пород. Тектоно-магматиче- сиие эпохи. Основная геохронологическая схема: катархей, архей, афебий, рнфей, фанерозой. Основные этапы формирования земной коры

Совокупность результатов определения возрастов изверженных пород показывает, что у этих возрастов имеется тенденция группироваться по сравнительно коротким эпохам (длительностью в миллионы лет), отделенным друг от друга гораздо более длинными эрами (до 150—500 млн.

Согласно геологическим данным магматизм является спутником некоторых видов тектонической активности, т. е. движений земной коры.

Подвижные пояса земной коры можно разделить на два тина: зоны сжатия и зоны растяжения земной коры. Рассмотрим пока зоны сжатия. На первой стадии развития подвижного пояса типа зопы сжатия образуется прогиб земной коры, в него наступает (трансгрессирует) море и накапливаются большие толщй осадков. При этом возникает подводный вулканизм, преимущественно в форме излияний глубинных базальтовых лав, а с ними соседствуют ультраосновные породы, в результате чего формируется так называемая офиолитовая ассоциация пород.

На второй (орогенной, т. е. горообразующей) стадии развития подвижного пояса типа зоны сжатия преобладают относительно быстрые поднятия земной коры, сопровождающиеся складками, горизонтальными сдвигами, надвигами, разрывами, землетрясениями, отступанием (регрессией) моря и приводящие к перерывам в накопле-

нии осадков и нарушениям согласного залегания осадочных слоев (нормального напластования).

Связь магматизма с тектонической активностью земной коры позволяет считать эпохи усиленного магматизма также эпохами повышенпой тектонической активности. Таким образом, данные о возрастах изверженных пород показывают, что тектоническая активность Земли непостоянна во времени: имеется тенденция к чередованию коротких эпох повышенной тектонической активности с длительными эрами относительного покоя. Эпохи повышенпой активности естественно признать главными событиями в тектонической истории Земли; следовательно, возникает естественная периодизация истории Земли по признаку ее тектонической активности.

Таким образом, достаточно представительная сводка данных о возрасте изверженных пород является своего рода календарем главных событий в тектонической истории Земли. Одну из последних сводок такого типа опубликовал В. Е. Хайн (1971). Приняв его данные за основу, О. Г. Сорохтин отобрал наиболее надежные дапные — возрасты 247 гранитных интрузий с неметаморфизован- ными гранитами. После осреднения в пределах возраст- пых групп и геологических регионов средние арифметические по всем регионам возрасты тектоно-магматических эпох представлены в табл. 2.

В этой и во всех последующих хронологических таблицах время растет снизу вверх, так что более древние события располагаются ниже молодых, подобпо тому как при нормальном папластовании в земной коре древние пласты осадочных пород лежат ниже молодых.

Приведенные в табл. 2 наименования тектоно-магматических эпох происходят от мест нахождения паиболее типичных из соответствующих изверженных пород. Эпохи без наименований установлены О. Г. Сорохтиным и не являются общепризнанными; возраст эпох 5, 9 и 13 подтвержден новейшими материалами канадских ученых.

Опираясь на сведепия о возрастах тектоно-магматических эпох, а также па материалы типовых разрезов древних осадочных толщ земной коры и некоторые палеонто-

Таблица 2

Возраст тектоно-магматическнх эпох

логические данные (которые будут освещены ниже), ученые разработали около 50 более или мепее близких вариантов периодизации истории Земли. В табл. 3 представлен один из последних вариантов.

Согласно табл.

Афебий и рифей вместе взятые называют протерозоем, причем афебий состоит из нижнего и среднего протерозоя, а рифей — это верхний протерозой; канадский рифей иногда называют альгонком, а китайский — синием. Сло-

ТаблицаS

Основная геохронологическая схема

во «фанерозой» означает «эра явной жизни». Дофаш»ро- зойское время называют криптозоєм (точнее, это AR+ +PR), т.

Мы не будем здесь обсуждать гипотез о происхождении Земли — для этого требуется специальная книга. Отметим лишь, что по современным представлениям (во многом связанным с именем О. Ю. Шмидта) Земля, остальные планеты Солнечной системы и Солнце, по-видимому, образовались приблизительно одновременно — около 4,6 млрд. лет тому назад — из допланетного^ холодного слегка вращающегося газопылевого облака.

О первом миллиарде лет существования Земли (катар- хее) у нас почти не имеется каких-либо прямых фактических данных. Однако поскольку в самом начале архея уже возникли осадочные породы, надо полагать, что в ка- тархее происходил активный вулканизм, приведший к образованию первичных атмосферы, океана (к началу архея имевшего глубины и объем по самой грубой оценке впятеро меньше современных) и земной коры (вероятно, похожей на современную океанскую).

Во время Белозерской тектоно-магматической эпохи в начале архея и Кольской эпохи в середине архея в земной коре развились процессы грапитизации осадочных пород и образовались первичные гранитоидные участки сравнительно небольших размеров.

В Кеноранскую тектоно-магматическую эпоху в конце архея эти процессы привели уже к образованию ядер всех будущих континентальных платформ. Эти ядра, достигавшие в поперечнике многих сотен километров, показаны на тектонической карте мира (см. рис. 4) черным цветом. В течение последующих тектоно-магматических эпох -гранитогнейсовые ядра платформ нарастали. Последнее .существенное приращение произошло во время Балтийской тектоно-магматической эпохи, создавшей рубеж между нижним и средним протерозоем. В это время в накопившихся осадочных толщах образовались огромные плу- тоцы гранитоидов с площадями до тысяч квадратных километров (примером могут служить полосчатые гранй- тоиды Украины со следами огнейсованных сланцев и слоистости); появились и продукты гранитизации изверженных .пород основного состава — чарнокиты.

сительно более тонкой корой и почти или даже вовсе не имеющие чехла осадочных пород (кристаллический фундамент платформ в области щитов выходит на поверхность Земли). Таковыми являются, например, Балтийский и Украинский щиты Русской платформы, Анабар- ский и Алданский щиты Восточно-Сибирской платформы, Канадско-Гренландский щит Североамериканской платформы, Гвианский, Западно-Бразильский и Восточно-Бразильский щиты Южноамериканской платформы, Капско- Аравийский щит Африканской платформы.

Мы пока еще не знаем, как были распределены по поверхности Земли в Карельскую эпоху существующие ныне 10 древних платформ. Учитывая аналогичность и одновременность стадий их формирования, можно предположить, например, что они образовывали тогда единый континент, занимавший континентальное полушарие, окруженный единым океаном (который, грубо говоря, имел тогда глубины и объем около двух третей современного Мирового океана). Такое предположение высказывали Г. Штилле (называвший этот единый континент Мега- геей, т. е. Большой Землей) и советские геологи С. С. Кузнецов, А. В. Пейве и В. М. Синицын. К его обсуждению мы вернемся в других главах.

После Карельской эпохи, т. е. начиная с нижнего ри- фея, характер развития земной коры изменился. Древние платформы в основном стабилизировались и в дальнейшем испытывали лишь частные внутриплатформенные прогибы, не затрагивавшие щитов и проходившие, по-видимому, вдоль следов древних подвижных поясов (например, Катангинский складчатый пояс в Африке или Днепровско-Донецкий прогиб в Русской платформе, разделяющий Украинский щит и Воронежскую глыбу). Зато опи, по-видимому, могли раскалываться на части, испытывавшие затем движения друг отпосительпо друга и растущие за счет подвижных поясов, образующихся на их периферии, но растущие более медленно по сравнению с древними платформами и неодновременно.

Нижний рифей был эрой высокого стояния и, следовательно, осушения континентов (как говорят, геократи- ческой эрой). Он завершился Готской тектопо-магматиче- ской эпохой, во время которой па большинстве континентов развились новторпые метаморфизм и гранитизация дорифейских порол (и лишь в Кибарскоп геосипклипали в Центральной Африке и, может быть, в немногих других

местах имел место свежий магматизм). Полагают, что в то время возникли новые подвижные пояса («великое обновление» структурного плана земной коры — отсюда а название «неогей» для всего последующего времени), развивавшиеся затем серией вспышек в течение всего неогея, по настоящее время включительно. Сейчас это Западно- и Восточно-Тихоокеанские, Атлантическая, Уральская и Аравийско-Мозамбикская меридиональные и Арктическая, Средиземпоморская и Южноокеапская широтные зоны, в ячейках между которыми располагаются древиие платформы.

Средний рифей в целом был эрой некоторого оседания платформ и наступання моря (талассократической эрой). Он завершился Гренвилъской тектоно-магматической эпохой, которая была наиболее интенсивной в Кападе и Южной Африке; в это время, как н в Готскую эпоху, гранитизация охватывала преимуществеппо древние, ранее уже гранитизированные породы. В верхнем рифее продолжалось оседание Китайской, а также севера и востока Русской платформ, а на Североамериканской, Сибирской и Австралийской платформах появилась тенденция к воз- дыманию. Эта эра завершилась Катангинской, или Раннебайкальской, тектоно-магматической эпохой, которая на разных платформах была не вполне одновремеипой; на севере Китайской, юго-западе Североамериканской и на Ипдостапской платформах катангинский магматизм отсутствовал. Вепд еще оставался эрой низкого стояния всех платформ, кроме Североамериканской. Его завершила Салаирская, или Позднебайкальская, тектопо-магматиче- ская эпоха.

После Байкальских тектопо-магматических эпох существующие ныне четыре континентальные платформы южного полушария — Африкано-Аравийская, Южыоаме- рнкапская, Австралийская и Антарктическая — вместе с Индостанской образовывали единый южный суперкоїтти- пент Гондвану, отличавшийся в пачале фанерозоя высоким стоянием, тогда как Европейская и Североамериканская платформы еще были перекрыты трансгрессиями моря.

После Каледонской тектопо-магматической эпохи пиж- пего палеозоя, проявившейся в основном па западе Европейской платформы (па Грампианской геосинклинали — оі ІЇІотлапдіш через Скандинавию и до Шпицбергена) и по периферии Североамериканской (а также по

югу Сибирской платформы), Евразия и Северная Америка с Гренландией, испытав подъем, образовали единый северный суперконтинент Лаврааию, отделенный от Гонд- ваны, хотя бы частично, океаном Тетис.

В мезозое произошел раскол Гондваны на ее части, существующие ныне, с образованием между ними Южной Атлантики и Индийского океана. Затем раскололась и Лавразия, и между Европой и Северной Америкой образовалась Северная Атлантика.

Подробнее тектоническая история фанерозоя будет рассмотрена в главе 6.