Тема: Найдавніші етапи геологічної історії

План лекції:

1. Загальні поняття про догеологічну і геологічну історію Землі.

2. Криптозойський еон докембрійської історії.

3. Поширення докембрійських порід і утворення корисних 

    копалин.

4. Розшифровка палеогеографічних умов і зародження життя.

Загальні поняття про догеологічну і геологічну історію Землі

Про догеологічну історію. Перш ніж перейти до розгляду найдавніших стадій геологічного розвитку Землі, потрібно мати на увазі, що існувала ще історія нашої планети, яку вчені назвали догеологічною. Цей етап пов’язаний з утворенням Сонячної системи. Найбільш визнані гіпотези про утворення Сонячної системи та Землі І.Канта, П.Лапласа, Д.Джінса, О.Ю.Шмідта, В.А.Крата, В.Г.Фесенкова, О.П.Виноградова та ін.

Згідно сучасних уявлень, оформлення протопланет, в тому числі і Протоземлі, відбувалось біля 5-6 млрд. років назад. Протоземля уже тоді була космічним тілом, але ще не була планетою, бо твердих ділянок ні на поверхні, ні в її середині не існувало. Згідно гіпотези О. Ю. Шмідта, Протоземля являла собою холодне скупчення космічної речовини. Розігрівання її почалось під впливом трьох основних причин - гравітаційного ущільнення цієї речовини, нагрівання її від ударів великих метеоритних тіл і найголовніше - виділення тепла радіоактивними елементами.

В результаті розігрівання радіоактивним випромінюванням до високих температур, відбулося плавлення речовини і переміщення важких елементів до центру, а легких до поверхні Землі, яке продовжувалось протягом всієї наступної геологічної історії, аж до сьогоднішнього дня. Це упорядкування матеріалу призвело до утворення ядра, мантії і первинної кори. Земля стала твердою планетою і з того часу почалася її геологічна історія.

Про геологічну історію. Приблизно 4,5 млрд. років тому назад почалася геологічна історія Землі. Вона підрозділяється на два якісно відмінні геотектонічні етапи: ранній (догеосинклінальний) і пізній (геосинклінальний).

Ранній (догеосинклінальний) геотектонічний етап характеризується наявністю ядра Землі, мантії і базальтового шару кори, але ще без стабільних ділянок, які відомі ще з шкільної географії як давні (або докембрійські) платформи. В свою чергу цей етап підрозділяється на місячну і нуклеарну стадії (див. далі). Їх, згідно геохронології, можна назвати докріптозойськими.

Пізній (геосинклінальний) геотектонічний етап, на який припадає активне формування осадочного шару, давніх і молодих платформ та геосинклінальних поясів, також поділяється на 2 стадії: ранньогеосинклінальну і геосинклінально-платформну. На давнішу припадає утворення основної товщі шарів у морях і океанах та перетворення їх у міцні (метаморфізовані) породи та гранітоїди, які увійшли до фундаменту давніх платформ. На молодшу стадію припадає час оформлення геосинклінальних поясів і молодих платформ.

Для більш чіткого уявлення, поділ історії Землі на основні етапи і стадії можна дати у вигляді таблиці.

Поділ історії Землі	Головні геотектонічні етапи і стадії		Геохронологія			млрд.  років
Геологічна історія	Пізній (геосинклі-нальний) етап	Геосинклінально-платформна стадія	Фане-розой	Кайнозой Мезозой Палеозой		0,57 0,65 1,65 2,5 3,15 4,0 4,5 5,0 6,0
			Крип-тозой	Протеро- зой	Пізній
					Сереній
		Ранньогеосин-клінальна стадія			Ранній
				Архей	Пізній
	Ранній (догеосинклінальний) етап	Нуклеарна стадія			Середній
		Місячна стадія			Ранній
Догеологічна історія	Формування первинної земної кори
	Протоземля

Місячна стадія продовжувалась в інтервалі від 4,5 до 4,0 млрд. років назад. В цей час під впливом, головним чином, радіоактивних елементів продовжувалось внутрішнє розігрівання Землі. Воно відбувалось, як допускають вчені, нерівномірно і  призвело до виникнення локальних вогнищ плавки речовини надр Землі. Академік А.П.Виноградов назвав цей процес "зонною плавкою".  В результаті цього найбільш легкоплавкі компоненти мантії почали рухатися вверх і утворювати первинну земну кору, яка складалася із базальтових порід. На поверхні планети виникали  первинні так звані вулкано-плутонічні кільцеві структури, які були   заповнені базальтовою лавою на зразок “морів” на Місяці. З ними поряд були також метеоритні кратери різної величини.

На космічних знімках ці гігантські кільця добре простежуються на кристалічних щитах материків.

Тодішній пейзаж Землі дуже нагадував сучасну поверхню Місяця. Ця особливість і спонукала російського вченого О.П.Павлова назвати стадію “Місячною”.

Одночасно з виплавкою базальтового шару відбувалася дегазація мантійної речовини. Завдяки земному притяжінню газоподібні   компоненти нагромаджувались в навколоземному просторі. Вчені дійшли висновку, що в той час атмосфера складалась з метану, аміаку, водню, парів води, двоокису і окису вуглецю. Кисню практично не було. Пізніше, в результаті конденсації парів води, утворились перші водні басейни, які займали на думку деяких вчених до 10% сучасного об’єму води на нашій планеті. 

Таким чином, завершення Місячної стадії розвитку Землі знаменувалось утворенням базальтової кори, первинної атмосфери і гідросфери.

Нуклеарна стадія продовжувалась в інтервалі часу від 4 до 3,5 млрд років тому назад. Тобто, її початок (як і Місячної стадії) припадає на ранній архей. Рельєф нашої планети був вулканічного походження. Гори вулканічних порід досягали 5-6 км, а перепади (амплітуди) висот на Землі  могли досягати 11-12 км. Гори руйнувалися під впливом первинної атмосфери і гідросфери. Утворювались продукти руйнування, що нагромаджувались у протоокеанах (від грец. πρωτος - перший).

В цей час базальтова кора зазнавала головним чином вертикальних рухів. Западини і улоговини заповнювались осадочними породами і водою. В результаті подальшого їх опускання, яке нерідко було досить тривалим, перші шари осадочних порід ущільнились і зазнали процесів метаморфізації і гранітизації. Ці найдавніші комплекси порід утворили своєрідні куполоподібні і овальні структури розміром від кількох сотень 

км до 3 тис. км і більше. До них входять дрібніші структури, що розташовані переважно на краях цих структур. В земній корі великі структури розташовані хаотично. Їх і назвали нуклеарами (від лат. nucleus – ядро). Від цього і пішла назва стадії в розвитку Землі. Такі структури простежуються на усіх материках, особливо яскраво на докембрійських щитах. Нерідко їх частини знаходяться на різних материках, що є доказом розколу в кінці палеозою колишньої Пангеї-2.