Ранняя геологическая история Земли
Проблемы происхождения Земли и ее раннего геологического имеют принципиальное значение для объяснения химического состава и внутреннего строения нашей планеты, а также современных геодинамических процессов на ней происходящих. Естественно, что рассмотрение центральной проблемы начального образования планеты должно исходить из представления о начальном состоянии планетного космического тела /протоземли/ и причине появления его в пространстве. На этот счет существует две альтернативные концепции: “холодная” начальной Земли и “горячая” начальной Земли.
Еще не так давно в космогонии безраздельно господствовала гипотеза Канта-Лапласа образование солнечной системы в результате конденсации протосолнечного газопылевого облака. При этом допускалось, что с момента своего возникновения Солнце и планеты не подвергались в космосе сколько-нибудь существенному воздействию извне. Сейчас доказана ошибочность взгляда на эту изолированность. Оказалось что через 20-37 млн. лет Солнечная система подвергается мощным бомбардировкам галактическими кометами, и примерно раз в миллиард лет Солнце взаимодействует с другими звездами Галактики, меняя параметры своей орбиты. Предполагается, что в Солнечной системе крупные события произошли 4.5 млрд. лет назад /II цикл планетообразования/. Когда произошло разрушение планеты фаэтон и образование пояса астероидных тел из обломков этой планеты. Этому событию предшествовали процессы аккреции и образование планеты Земля за счет соударений и слияния в единое целое крупных и мелких холодных /твердых/ астероидов и последующего радиогенного разогрева ядра Земли с дифференциацией его на оболочке разной плотности. Такова концепция “холодной” Земли.
В концепции “горячей” Земли рассматривается два варианта:
1) планеты образуются из холодного газопылевого облака и достигают горячего состояния при гравитационном коллапсе за счет мощного уплотнения вещества;
2) планеты представляют собой уже в начальном состоянии горячие тела-сгустки плазмы, оторвавшиеся от Протосолнца тем или иным способом. Сейчас концепция “горячей“, Земли приобретает все больше сторонников как наиболее согласующаяся с современными астрономическими астрофизическими данными. Сторонники этой концепции считают, что представление о плазменном начальном состоянии планет и образовании их путем отрыва от Протосолнца наиболее реально. В начальный момент образования звезды представляют собой весьма неустойчивые в динамическом плане образования и до перехода их в свое стационарное состояние из них может вытекать или выбрасываться часть вещества в виде низменных сгустков, которые имея большую скорость начинают вращаться вокруг родоначальной звезды. Это быстровращательное движение и новое термодинамическое состояние (космический холод) приводит к концентрации основной части газового вещества в центральной части формирующегося тела и максимальному гравитационному уплотнению.
Молодая планета вступает в период последовательного остывания и консолидации ее верхней оболочки: газ – жидкое – твердое состояние. Возникли первые коматиитовые зародыши (ядра) континентальной коры. В архее началась их сиалическая проработка флюидами, и возникшие ядра прирастали участками скал.
О таком пути развития Земли, видимо, свидетельствует схематическое отображение тепловой истории мантии Земли. На нем констатируется факт длительного прогрессивного остывания недр Земли и факт вторичного разогрева верхней мантии в фанерозое.
Остывание характерно для всех планет земной группы, оно привело к глобальному оледенению Земли в период 900-650 млн. лет назад, следы которого известны на всех континентах. Но энергетика “вторичного разогрева” и беспрецедентного по масштабу мезозой-кайнозойского магматизма базальтового состава не получила сколько-нибудь серьезного объяснения. Это период специфического климата Земли с его “океанизацией“, когда не было оледенений, когда до конца третичного периода почти до параллели 80о успешно развивались древесная флора, а температура придонных вод океанов существенно превышала современную. Некоторые исследователи полагают, что “вторичный разогрев” имеет внешние причины и он охватил все планеты Солнечной системы.