185610,  Россия, Республика Карелия, г.Петрозаводск, ул.Пушкинская 11, ИГ КарНЦ РАН

Научные On-Line проекты Института Геологии:

   Некоторые размышления об истории планеты Земля

   В.С. Куликов, В.В. Куликова

Миллионы людских глаз смотрят на темное ночное мерцающее небо, светлую полосу посреди него, состоящую из множества звезд. Люди всегда задумывались: І Что это? Откуда это? Откуда мы? Зачем мы?І История матушки-Земли, по мнению астрофизиков, геологов, геофизиков насчитывает около 4600 млн. лет. История исследований этой истории сложна и трагична, как и жизнь нашей пла-неты. Заглянуть в более древнюю жизнь материи ученым пока не удается. Возможно, когда-нибудь они докажут, что наша Галактика сформировалась около 10 млрд. лет назад и занимает такое же положение в Метагалактике, как Земля в Солнечной системе или последняя в Галактике (принцип І матрешкиІ ). Можно предположить, что созвездие Андромеды взирает на нашу Галактику как Венера на Землю, а Крабовидная туманность - как Земля на Марс. Есть основание полагать, что галактики взаимодействуют по всемирным законам синергетики и І разбегаютсяІ , удаляются или приближаются друг к другу как планеты любой другой солнечной системы.

Формирование нашей Солнечной системы происходило в середине допланетного диска в средней части плоскости Галактики - Млечного пути. Общими усилиями уже почти 200 лет ученые пытаются приблизиться к разгадке тайны ее образования, в т.ч. Земли. Им приходится много ходить, описывать внешний вид обнаженных от рыхлых четвертичных образований горных пород или бурить скважины, изучать петрографию под микроскопами, анализировать химические составы, систематизировать все данные и находить общий язык с исследователями на международном уровне. В настоящее время историю геологических событий геологи свели в стратиграфические и хронологические шкалы, работа над которыми не останавливается во всех странах Мира.

Солнечная система обходит центр Галактики по одной и той же орбите примерно за 215 млн. лет, которые астрономы называют галактическим (сидерическим, астрономическим) годом. От начала пути Земля вместе со своими сестрами-планетами и Солнцем обернулась вокруг центра Галактики 22 раза (т.е. прошло 22 галактических года с момента ее образования), которым можно дать собственные имена, характеризующие глобальные события на Земле. Авторы разработали названия для каждого архейского и фанерозойского галактического года по принятой международной методике (на основании древне - и новогреческих слов, обозначающих какое-либо планетарное свойство, вещество или событие), а для протерозойских заимствовали уже употребляющиеся наименования в Международной шкале геологического времени (Plumb,1991) (табл.1). Астрономы установили, что год делится на 4 периода или сезона (лето - апогалактий, осень – пост - апогалактий, зима - перигалактий, весна - постперигалактий), качественно характеризующие местоположение Солнечной системы в разных точках орбиты относительно центра Галактики.

 

Шкала геологического времени

(A * - по МПСД, 1991; B ** - В.С.Куликов, В.В. Куликова, 1997)

 

Время

(Ma)

 

 

ЭОН

 

ЭРА

 

ПЕРИОД

 

 

ЭОН

 

ЭРА

 

ГАЛАГОД

Комментарии к названиям галагода (перевод с греческого языка)

 

Ф а н е р о з о й

 

 

КАЙНОЗОЙ

65

Четвертичный

Третичный

Ф а н е р о з о й

 

 

КАЙНОЗОЙ

НОЭТИЙ

NT

 

140

**(NOETIAN) - разум, понимание (noetis): молодые океаны, приматы, ноосфера, сфера информации

 

**PHITONIAN - расте-ние,(phiton):”раститель-ная революция”, репти-лии

 

**PHOSPHATIAN -фос-фаты, (phosphates): на-копление фосфоритовых формаций, "скелетная революция", рыбы

200

МЕЗОЗОЙ

245

Мел 144

 

МЕЗОЗОЙ

ФИТОНИЙ

PT

 

355

Юра

Триас

 

Пермь

 

 

ПАЛЕОЗОЙ

 

 

ПАЛЕОЗОЙ

 

 

400

ФОСФАТИЙ

 

PP

 

Карбон 360

Девон

Силур

Ордовик

 

Кембрий

 

600

570

570

 

ПРОТЕРОЗОЙ

 

 

 

2500

 

 

НЕОПРОТЕРОЗОЙ

650

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРОТЕРОЗОЙ

 

НЕОПРОТЕРО-ЗОЙ

КРИОГЕНИЙ

CG

785

 

*CRIOGENIAN - лед, (cryos) и происхождение (genesis): развитие гло-бальных оледенений

 

*TONIAN - растяжение (tonos): образование зон растяжения и рифтоге-неза

*STENIAN-узкий (stenos): образование уз-ких зон интенсивных де-формаций и метамор-физма

 

*ECTASIAN-распрост-ранение, (ectaxis): рас-ширение платформен-ного чехла

*CALLYMIAN-покров, порывало,(callyma):накопление платформенного чехла

* STATHERIAN-стабильный, прочный (statheros): стабилизация кратонов

 

*OROSIRIAN – горная цепь, (orosira): орогени-ческие процессы

 

*RHYSIAN - поток лавы, (rhyax): внедрение расслоенных массивов

 

*SIDERIAN-железо (sideros): накопление железорудных форма-ций

800

КРИОГЕНИЙ

 

 

850

 

ТОНИЙ

ТОНИЙ

TN

 

1000

1000

1000

 

 

МЕЗОПРОТЕРОЗОЙ

 

СТЕНИЙ

 

 

1200

 

 

МЕЗОПРОТЕРОЗОЙ

СТЕНИЙ

ST

1215

 

 

 

1200

ЭКТАЗИЙ

 

 

1400

 

ЭКТАЗИЙ

ET

 

1430

 

1400

 

 

КАЛИММИЙ

 

1600

КАЛИММИЙ

CL

1600

 

 

ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙ

 

СТАТЕРИЙ

 

1800

1645

 

 

ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙ

 

СТАТЕРИЙ

ST

1860

1800

 

ОРОЗИРИЙ

 

2050

ОРОЗИРИЙ

OR

 

2075

2000

РЯСИЙ

 

 

 

2300

РЯСИЙ

RC

 

2290

 

2200

 

СИДЕРИЙ

СИДЕРИЙ

SD

2400

 

 

2500

 

 

2505

 

2500

2600

 

А Р Х Е Й

 

 

НЕОАРХЕЙ

 

 

 

 

 

 

А Р Х Е Й

 

 

НЕОАРХЕЙ

 

 

 

 

 

 

CRATONIAN

 

CT

 

**CRATONIAN - жесткий, крепкий (crathos): завершение формирования архейской сиалической коры

 

 

 

** CHABOUSIAN- водоем, бассейн, (chabousa): первые крупные платформен-ные бассейны типа Витватерсранда

 

** CHLOROPETRIAN-зеленый (chloros) и ска-ла, камень (petra): гло-бальные зеленокамен-ные пояса

** GNEISSIAN - гнейс (gneissios): формирова-ние пород с гнейсовой текстурой

**MAGNESIAN-магне-зия (magnesia): первые коматииты и др. высо-комагнезиальные магма-тические породы

 

** LITHOSIAN - камень (lithos): древнейшие супракрустальные породы типа формации Исуа

2720

 

2800

 

 

МЕЗОАРХЕЙ

CHABOUSIAN

CB

2935

2800

 

 

МЕЗОАРХЕЙ

 

3000

 

ХЛОРО-ПЕТРИЙ

CP

 

 

3150

3200

3200

 

 

ПАЛЕОАРХЕЙ

 

 

 

 

 

 

 

ПАЛЕОАРХЕЙ

 

ГНЕЙСИЙ

GS

3365

 

3400

МАГНЕЗИЙ

MN

3580

 

3600

3600

 

 

Э О А Р Х Е Й

 

ЛИТОЗИЙ

 

LT

 

 

 

3800

 

 

 

 

3795

 

 

П Р И С К О Й

 

 

BOMBARDIAN

 

BB

4010

 

** BOMBARDIAN - бомбардировка (bombar-dismos): бомбардировки планет типа Имбрий-ской

**REGOLITHIAN- рего-лит (regolith): образова-ние реголитовой обо-лочки

** SELENIAN - Луна (Selena): формироввание лунной коры

 

** ACCRETION-беспо-рядоочный (accretos): начало образования планет Солнечной системы

 

4000

 

 

 

 

4200

 

REGOLITHIAN

RG

 

4225

SELENIAN

SL

4440

4400

ACCRETION

AC

4655

 

4600

 

METEORITIAN

 

MT

 

 

4870

** METEORITIAN - метеорит (meteorolhi-tos): предполагаемое формирование малых - тел Солнечной системы

 

** ILLIAN - материя, вещество (illi): протопланеты, метеориты CI-II

 

 


4800

ILLIAN

IL

5085

5000

Первые зафиксированные изотопными возрастами метеоритов 2 галактических года (иллий - 5085-4870 Ма и метеоритий - 4870-4655 Ма) отражают формирование допланетного облака, расслаивающегося по законам гравитационной дифференциации, в котором наиболее ранними были углистые метеориты - хондриты С1 и С2 (см.табл.1).Только к концу второго галагода появились обыкновенные железо - каменные и железные метеориты, которые следует рассматривать как обломки разрушенных первичных неустойчивых, но уже прошедших дифференциацию протопланет. Аккреция планет Солнечной системы произошла в Приское в галагоду (аккреций - 4655-4440 Ма) около 4600 млн. лет. К этому периоду относится полная дифференциация планет Солнечной системы и метеоритов, через многие миллионы лет выпавших на Землю. Изотопные возрасты метеоритов в последовательности от древних к молодым опосредованно отражают разные содержания железа и других компонентов в составах этих малых планет.

Разнородное вещество должно было дифференцироваться по плотности таким образом, что наиболее легкие составляющие, в т.ч. газы, оказались во внешних, а тяжелые во внутренних сферах протопланеты. Разные по составу оболочки последовательно распределились по плотности вокруг расплавившегося металлического ядра, образовав сложнослоистую подобную осиному гнезду структуру. Самые древние легкие (анортозитовые) горные породы сконцентрировались в эк-ваториальной части, что обусловило первоначальную несимметричность планетного тела, которое и теперь по своей форме напоминает грушу или сердце. Неустойчивость такой конструкции способствовала тому, что эта легкая постоянно преобразующаяся оболочка концентрировалась в виде единого материка, раскалывалась и вновь формировалась в другом варианте.

Следы геологической истории трех последующих лет прискоя (селений - 4440-4225Ма; реголитий - 4225-4010Ма; бомбардий - 4010-3795Ма) найдены на Луне в виде лунных морей, реголитовой коры (рыхлые образования мощностью несколько км предполагаются также в это время и на Земле).

Ежегодно на пути Солнца почти в одно и то же время (в галактическое лето) встречаются препятствия, которые возбуждают всю систему и способствуют катастрофическим событиям на всех планетах. Их следы изучаются естествоиспытателями не только для познания истории планеты, но также для поисков полезных ископаемых, столь необходимых человеку. Главным препятствием является І хвост материиІ (некоторые астрономы считают, что их два), истекающий из центра Галактики и представленный звездной пылью, метеоритами, или микроэлементами, которые обрушиваются на Солнечную систему и оставляют на планетах следы в виде астроблем, кратеров или аномалий различных элементов. Напр., известна иридиевая аномалия, погубившая, как полагают ученые, динозавров в меловое время. Планеты адекватно реагируют на удары небесных гостей: возбуждается мантия и ядро, происходит раскол коры, плавление горных пород на разных глубинах, излияние на поверхность лав базальтов или бурные газово-пепловые извержения кислых пород, внедрение в верхние части литосферы различных по составу расплавов от мантийных (ультраосновных) до коровых (кислых - гранитов). На разной глубине застывали огромные массы не успевших излиться на поверхность расплавов, которые впоследствии были вскрыты эрозией. Теперь они описываются геологами как расслоенные интрузии, покоряющие воображение своими размерами и содержанием полезных человеку элементов. Характерно, что что такие гиганты образуются только однажды в галактическом году (см. табл.): в кратонии - Стиллуотер (Америка), в сидерии - Бураковская (Карелия), в орозирии - Бушвельд (Африка), в статерии - Садбери (Канада), в фитонии - Сынныр (Сибирь), в ноэтии - Скергаард (Гренландия) и другие. В апогалактии происхо-дят наиболее грандиозные события, отмечаемые теперь учеными на всей планете. Однако в течение последующих І сезоновІ все еще изливаются лавы в отдельных структурах планетарных швов. Система постепенно приходит в относительное равновесие, но на нее продолжают влиять І отраженныеІ процессы в пределах Солнечной системы. К галактической І зимеІ геологические события стабилизируются. Планеты покрываются ледниками на полюсах, а на экваторе продолжает развиваться жизнь, которая приспособила для себя самые легкие и светлые породы, образовавшие здесь серповидный материк І ПангеюІ . Предполагается, что он состоял из мелких плит, разделенных швами. Постепенно под влиянием эндогенных сил материк терял устоинали свое путешествие по планете. В рифтах, залитых водой, накапливались осадки, а в зонах разломов возникали вулканы и формировались лавовые пакеты, перемежающиеся с осадками и перемытыми туфами. Крупные разломы как вертикальные, так и горизонтальные меняли внешний облик Земли, т.к. вслед за ними перемещались водные бассейны разной глубины, изменялся состав осадков, их объем и формы залегания. Поскольку преобладали горизонтальные движения, по системам отслоения и отрыва перемещались крупные массы земного вещества (аллохтоны) на многие десятки и тысячи километров. Магматические, метаморфические и осадочные породы изменяли свой внешний вид: формировались складки, надвиги, терялись признаки первичной последовательности образования, проявлялся термальный и динамометаморфизм.

Земля вместе с Солнцем и планетами повторяла и повторяла свой галактический путь, но каждый год на фоне этого однообразия происходило качественное изменение всех процессов, имеющих необратимую направленность. Циклические события менялись по энергетике, возникшая в предыдущем цикле система эволюционировала по своим законам, хотя связь всех систем никогда не прерывалась. Это подтверждается исследованиями на территории Фенноскандинавского щита, в пределах которого располагается несколько государств: Россия, Финляндия, Швеция, Норвегия. Около 3100 Ма назад на этой огромной территории формировалась Фенноскандинавская рифтовая система, которую теперь называют зеленокаменными поясами. Их реликты в настоящее время тщательно изучаются. Как бусины на нитке на тектонические разломы, проникающие на глубины более 150 км, были нанизаны активные вулканы. Вулканические пояса разделяли блоки, сложенные древними породами, следы которых с трудом отыскиваются среди относительно молодых магматических и метаморфических пород. Они возникли и формировались в течение трех галактических лет (палеоархей): литозия - 3795-3580 млн. лет; магнезия - 3580-3365 млн. лет; гнейсия - 3365-3150 млн. лет. Лавы магнезия обнаружены в Плесецком р-не Архангельской обл. и Пудожском р-не Карелии, тоналиты и гранито-гнейсы гнейсия там же и на побережье Белого моря, а также на Западе Карелии. Зеленокаменные пояса развивались в течение 3 галактических лет (мезо- и неоархей)(хлоропетрий - 3150-2935 млн. лет; хабузий - 2935-2720 млн. лет; кратоний - 2720-2505 млн.лет). Каждое галактическое лето вдоль этих швов возникали вулканы, из которых либо изливались подвижные высокомагнезиальные коматиитовые лавы с высокой температурой (до 1600° С), либо извергались сухие кислые аггломераты и агглютинаты, засыпавшие собой ок-рестности (напр.,в районе дер. Койкары). Любопытно, что коматиитовые лавы по своему составу отвечают наиболее древним метеоритам - углистым хондритам С1. Чаще происходило смешение разных расплавов и возникали средние породы, которые принято называть андезибазальтами, а их плутонические фации - диоритами или гранодиоритами. Объем кислого материала к 2505 млн. лет (начало протерозоя) был таков, что материковая часть планеты образовала огромный материк Пангею-О (его частью которого был и Фенноскандинавский щит), возвышавшийся над водной гладью Панталассы.

В течение всех галактических лет после периода апогалактия, когда приходили в возбуждение ядро и мантия планет, после активных геологических процессов наступала некоторая стабилизация, но химические реакции, активизированные Космосом в Земле продолжались. Еще внедрялись остатки расплавов, проникших из-под коры, которая плавилась, и в определенных зонах возникали варьирующие по составу гранитные массивы, так широко распространенные на Фенноскандинавском щите. Горячие гидротермальные растворы, пары и расплавы проникали по многочисленным вертикальным и, особенно, горизонтальным системам трещин и изменяли составы, свойства и внешний вид новообразованных и старых горных пород - происходил их метаморфизм, который от первоначального облика породы почти ничего не оставлял. Эти реакции имели и положительный для человека результат, т.к. концентрировали полезные компоненты (напр., Au, Pb, Zn, W в кислых породах; Fe, Ni, Сo, Cr - в основных и ультраосновных) в Каменноозерской, Хаутаваарской, Койкарской, Костомукшской и других структурах Карелии. Водная поверхность Земли представляла собой высокоминерализованные теплые растворы, насыщенные в зонах активных разломов углеродом, поставляемым гидротермальными струями - І черными курильщикамиІ , генерирующими вокруг себя жизнь, которые и в настоящее время функционируют в современных океанах

Начиная с 2505 млн. лет Пангея-О представляла собой некий хрупкий панцирь, поэтому реакция земной коры на метеоритные удары и эндогенные процессы изменилась. На месте ветвистых структур нестабильных зеленокаменных поясов появились протяженные грубые швы, секущие кислую (сиалическую) кору, которая к тому времени имела достаточно сложное строение. Хрупкость коры способствовала тому, что, напр., Фенноскандинавский шов имел протяженность >2000 км и пересекался поперечными крупными (трансформными) разломами. По современным геофизическим данным, он прослеживался, по крайней мере, от г. Котласа до структуры Карасйок в Норвегии, а после палеореконструкции материков на уровень 2505 млн. лет. - на о-в Шпицберген и в Гренландию. Активная тектоно - магматическая жизнь шва продолжалась 4 галактических года (ранний протерозой) (сидерий - 2505-2290 млн. лет; рясий - 2290-2075 млн. лет; орозирий - 2075-1860 млн. лет; статерий - 1860-1645 млн. лет).

Расплавы меняли свой состав. В сидерии (сумий-сариолий, по региональной шкале) это были коматиитовые лавы, смешанные с кислым коровым материалом (кряж Ветреный Пояс). Те расплавы, которые не дошли до поверхности, образовали крупные интрузии (Бураковская в Пудожском р-не Карелии, Кийостровская - в юго-восточной части Белого моря) и были выведены на поверхность Земли в результате экзогенных процессов. В рясии (ятулий) расплавы становились более железистыми, в орозирии (людиковий-калевий) - железистыми и титанистыми и сопровождались богатыми никелевыми рудами (Печенга и др.), Fe-Ti-V-U (Онежская структура), в статерии (вепсий) - щелочными. В рясии в весенний галактический период возникли колонии строматолитов, что свидетельствует об экспансии карбонатного углерода в направлении от Онежского к Ладожскому озеру. Возможно, это был крупный и один из древнейших рифов, подобный молодым рифам бассейна Средней Лены - предшественникам кимберлитового магматизма (Мишнин,1997). В орозирии магматизм сопровождался восстановленным углеродом, представленным в настоящее время разными типами шунгитов Заонежья, происхождение которых вызывает жаркие споры исследователей. Качественно изменились рудные компоненты. Они в настоящее время становятся для человека все более привлекательными полезными ископаемыми: железо-титановые, уран-ванадиевые, платинометальные и золотые руды, наиболее представительны в Онежской структуре. В статерии наиболее активные процессы приурочены к Саво-Ладожской зоне, Печенгской структуре. В Беломорье в этот год в зонах смятия, растяжения и отслоения в результате крупных покровно-надвиговых перемещений, анатектического переплавления разного рода гранитоидов и дифференциации кислых расплавов и сильнейшего давления образуются местрождения му-сковитовых и урансодержащих редкометальных пегматитов. Внедряются Тикшеозерско-Елетьозерский и другие глубинные щелочно-ультраосновные массивы.

Фенноскандинавский шов (или долгоживущий рифт) залечился к верхнему протерозою, и в последующие галактические годы, или рифей, (калиммий - 1645-1430 млн. лет; эктазий - 1430-1215 млн. лет; стений - 1215-1000 млн. лет; тоний - 1000-785 млн. лет; криогений - 785-570 млн. лет) активные геологические процессы сместились к юго-западу - в район Ладожского озера, к северо-востоку - в район Баренцева и Белого моря. Глубина проникновения разломов в земную кору в нем становилась с каждым годом все больше (до 250 км). Одновременно глубинное вещество мантии в долгоживущих декомпрессионных зонах стремилось к поверхности Земли, создавая аномальные области (напр., под Соловецким архипелагом в Белом море, Вааламским - на Ладожском озере и т.д.), что отмечают геофизики в своих работах. Объем поднимающихся к поверхности расплавов становился все меньше в виде маломощных тел лампроитов и кимберлитов вплоть до трубок взрыва, несущих небольшой объем газонасыщенного вещества, которые сейчас открывают практически на всем щите и которые несут с собой лэкзотические алмазы. Более молодые фанерозойские породы в Онежской струк-туре выявлены совсем недавно в связи с изучением платинометалльных и уран-ванадиевых руд.

Наиболее изучены галактические годы фанерозоя: фосфатий - 570-355 млн.лет (кембрий, ордовик, силур, девон); фитоний - 355-140 млн.лет (карбон, пермь, триас, юра); ноэтий - 140-0 млн.лет (мел, палеоген, неоген, будущее (футуроген). В апогалактии фосфатия произошло событие, которое названо исследователями І скелетной революцийІ , начало фитония знаменуется всплеском растительного мира (растительная революция), а апогалактий ноэтия явился началом появления мозга, сферы разума и информации, которые при благоприятных обстоятельствах будут развиваться не менее 25 млн.лет, эволюционируя в новые виды материи.

Обращает на себя внимание закономерности расположения святилищ у язычников (сейды на Кольском п-ве, в районе оз.Паанаярви, предполаемое святилище на г.Большая Ваара на СВ берегу Петрозаводской губы Онежского озера и т.д.), монастырей (Соловецкий, Кожозерский, Муромский, Валаамский и другие), храмов и святых мест для верующих разных конфессий: как правило, они находятся в аномальных с геолого-геофизических позиций зонах. Вдумчивое и кропотливое изучение связей человека и природы, эволюции их взаимоотношений открывает заманчивые перспективы в познании духовных истоков самого человека.

Литература

Куликова В.В. Эволюция докембрийского магматизма юго-восточной окраи-ны Балтийского щита.//Автореф.докт.дисс.,СПб,1996.46 с.+табл.

Куликов В.С.,Куликова В.В.Универсальная галактическая хронометрическая хронометрическая шкала (опыт сравнения мировых и региональных шкал докембрия, анализ цикличности и периодичности событий)/Препринт докл.на учен.со-вете ИГ КНЦ РАН), Петрозаводск,1997, 75 с.

Plumb K.A. New Precambrian time scale.-Episodes,1991,v.14, N 2,p.139-140.

 

 GeoWEb ©1998-2003

Геоинформационный центр ИГ КарНЦ РАН