Доархейский (гадейский) этап развития земли

Что происходило с нашей планетой и особенно с ее верхней оболочкой в течение первого полумиллиарда лет с начала ее формирования и до появления тех пород, абсолютный возраст ко­торых ближе к рубежу 4,0 млрд лет (уже есть цифры в 3,96 млрд лет)? К сожалению, об этом этапе у нас почти нет каких-либо ■фактических данных и все построения базируются лишь на общих соображениях и на сравнительном анализе с другими планетами и особенно с Луной, где сохранились следы примерно этого же или несколько более позднего временного интервала.

Наиболее правдоподобная на сегодняшний день картина са­мого начального, после рождения, периода жизни Земли может быть представлена следующим образом. На поверхности Земли формировалась кора из «насыпного» материала, типа лунного реголита, который будучи достаточно мощным (до десятков метров), служил хорошим тепловым экраном, что способствова­ло разогреванию протокоры за счет распада радиоактивных эле­ментов. В это же время земная поверхность подвергалась непре­рывной бомбардировке планетезималями разного размера, в том числе и очень большими, после удара которых кора мгновенно нагревалась и могли появляться настоящие магматические распла­вы. Особенно интенсивная бомбардировка имела место около 4,0 млрд лет назад. В это время пейзаж поверхности Земли мог напоминать современный пейзаж Луны. В ударных кратерах воз­никали лавовые озера, но скорее всего они быстро застывали, так как не было глубинных магматических очагов, которые бы их под­питывали.

Тепловой режим Земли на ранних стадиях ее формирования также можно лишь предполагать, как и ее тектоническую актив­ность. Несомненно, что помимо метеоритной бомбардировки по­верхности важную роль в термическом разогреве первично холод­ной Земли играл процесс гравитационной дифференциации земно­го вещества, который должен был привести к его расслоению с образованием тяжелого ядра и более легкой силикатной коры. По­вышение температуры обеспечивалось распадом радиоактивных элементов и очень сильным приливным взаимодействием в систе­ме Земля—Луна.

Таким образом, приведенные выше данные свидетельствуют о том, что в период метеоритной бомбардировки в верхней оболочке Земли могли возникать обширные участки плавления. Мы не зна­ем, какие при этом возникали породы, но скорее всего они отве­чали базальтам в широком смысле этого слова. Не исключено, что в основании подобных огромных лавовых покровов могли образовываться анортозиты, как это мы наблюдаем на Луне.

Базальты, андезитобазальты, анортозиты, вероятно, слагали первичную земную кору. Эта кора, возможно, имела, как считает А. А. Маракушев (1992), состав эвкритов — пироксен-плагиокла- зовых метеоритов, но она не сохранилась. По крайней мере поис­ки реликтов этой протокоры до настоящего времени не увенчались успехом. Недаром В. Е. Хаин назвал эту кору призрачной — фан­томной.

Дискуссионным является вопрос о присутствии и составе ат­мосферы и гидросферы Земли в период становления протокоры. Сравнение Земли с Луной на ранней стадии предполагает отсут­ствие атмосферы. Но есть и другая версия, которая предусматри­вает высокие температуру и давление на поверхности Земли и атмосферу, похожую на венерианскую, состоящую в основном из углекислого газа и отличающуюся большой плотностью.

Во время начальных стадий образования Земли все химичес­кие элементы, которые впоследствии вошли в состав гидросферы и атмосферы, находились в твердом веществе первичной Земли в связанном состоянии. Только начавшееся плавление верхней обо­лочки и появление базальтовых магм привело к образованию водяных паров и газов, выделявшихся из мантии при вулканичес­ких процессах.

Протоатмосфера, формировавшаяся за счет дегазации¹ мантии, состояла из Н₂0, С0₂, СН₄, СО, H₂S, S0₂, НС1, НВг, HF, Ar, H и целого ряда других газов и соединений, частично растворив­шихся в воде протоокеанских бассейнов, с которой еще тонкая атмосфера должна "была находиться в равновесии. Все это предопределило одну из важнейших особенностей нашей планеты, а именно существование гидросферы и атмосферы с самых ран­них стадий ее развития, хотя воды и было еще мало и состав ее несколько отличался от современного — воды были хлоридными и бессульфатны'ми. А. П. Виноградов (1962) отмечал, что с са­мого рождения воды океанов уже были солеными и дегазация мантии ответственна за содержание анионов в морской воде, в то время как катионы поставлялись за счет разрушения, эрозии гор­ных пород.

По мнению О. Г. Сорохтина и С. А. Ушакова (1989, 1991, 1993), в ранний период, вследствие близкого расположения Луны к Зем­ле, из-за огромных приливов на последней происходили непрерыв­ные и очень сильные землетрясения, которые оказывали разру­шительное воздействие на любой расчлененный рельеф, нивели­руя его.

Таким образом, более 0,5 млрд лет ранней истории Земли мо­жет быть восстановлено только на основании косвенных данных и умозрительных предположений. Безусловно, все наши сообра­жения на этот счет могут быть изменены, если мы получим какие- либо новые данные. Далека от ясности проблема степени влияния метеоритной бомбардировки Земли, результаты которой до конца еще не оценены, и гипотетичны представления о первичной коре, атмосфере и гидросфере.

ГЛАВА 5. АРХЕЙСКАЯ ИСТОРИЯ