Дифференциация вещества протокоры

0
1097

Максимальная обогащенность протокоры радиоактивными элементами, ее «насыпной» характер, создававший термоизоляционную покрышку, которая обеспечивала аккумуляцию тепла, позволили довольно быстро — уже через десятки или первые сотни миллионов лет — привести к дифференциации вещества протокоры и верхней протомантии. Эта дифференциация обусловлена была либо процессами кристаллизационного фракционирования расплава, либо зонной плавкой, либо за счет того и другого вместе, но по направлению не от внутренних слоев Земли к наружным, а наоборот — от периферических вглубь. Так начала формироваться земная кора, представляющая собой продукт преобразования вещества протокоры и верхних частей верхней протомантии под действием многократно повторявшихся процессов магмообразования и обусловленного им вулканизма и магматизма, палингенно-анатектической дифференциации, регионального метаморфизма, ультраметаморфизма и т. д.  Можно полагать, что к настоящему времени процесс дифференциации Земли, связанный с формированием глубинных магматических очагов, достиг нижней границы верхней мантии на глубине 700—800 км (слой Голицына). Что касается нижней мантии и центрального ядра Земли, то эти геосферы вообще могли не нагреться радиогенным теплом за любое мыслимое время.

В процессе образования Земли независимо от нее формировались и крупные вторичные тела. Очевидно, к тому времени, когда наращивалась верхняя протомантия, масса вторичных тел, обогащенных радиоактивностью, была уже достаточно велика, чтобы при своем падении вызвать локальный разогрев отдельных участков. При общем повышенном содержании радиоактивных элементов в верхней мантии эти падающие тела, обладавшие большой кинетической энергией, могли служить как бы спусковым механизмом для локального магмообразования в пределах наружных протослоев Земли и, как следствие, дифференциации ее наружных слоев. При помощи такого механизма легко объяснить экспериментальные наблюдаемые неоднородности в верхней мантии. В пределах локальных, но весьма различных по площади (до сотен квадратных километров) участков протокоры и верхов мантии, нагретых ударами крупных тел и сразу же термоизолированных насыпным легким веществом растущей Земли (как указывалось выше, аккреция пыли не вызывает повышения температуры), за счет накопления радиогенного тепла образовывался расплав, часть которого изливалась на поверхность. Подобные метеоритные тела и остывавшие продукты вулканических излияний уже не обеспечивали хорошей изоляции от потерь тепла, в связи с чем происходило общее остывание расплавов очагов со всеми признаками магматической дифференциации вещества. По истечении определенного времени при прочих равных условиях глубина магмообразования возрастала, поскольку с увеличением глубинности содержание тепловыделяющих элементов уменьшалось и, соответственно, требовалось больше времени для накопления радиогенного тепла, достаточного для расплавления субстрата.

По мере выветривания и денудации первично магматических пород, обогащенных радиоактивностью, по сравнению с насыпным веществом протокоры, за счет процессов магматической дифференциации образовывался осадочный чехол, который мог служить термоизолятором, обеспечивавшим накопление тепла и образование новых близповерхностных — вторичных магматических очагов (по А. А. Смыслову). Отсутствие первоначального повышения температуры за счет кинетической энергии падающих тел в этом случае компенсировалось повышенным содержанием радиоактивности в магматических породах за счет процессов дифференциации, а также в осадочных породах, возникших за счет разрушения указанных магматических пород. При этом общая направленность развития процесса магмообразования в истории ранней Земли — сверху вниз, но каждый раз все более легкоплавкие составляющие изливались и интрудировали в периферические части Земли, наращивая земную кору.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ