Элементный состав континентальной коры помог датировать начало тектоники плит

Рис. 1. Общий вид Земли в раннем архее и сегодня

Рис. 1. Общий вид Земли в раннем архее (Early Arhean) и сегодня (Present day). Рыжие пятна — протоконтиненты, сложенные породами, богатыми магнием и железом (mafic — «мафические» породы). Их расположение и форма — условные, рисунок отражает лишь общую идею о том, что площадь и толщина континентов были невелики. Зеленый цвет океана символизирует высокую концентрацию двухвалентного железа (Fe2+), растворенного в морской воде. Обозначения: UCC composition — состав верхней континентальной коры, Global plate tectonics — глобальная тектоника плит, Transition — переход, Felsic — «фельзические», богатые кремнием и алюминием горные породы. Рисунок из пресс-релиза к обсуждаемой статье в Science

Океаническая кора нашей планеты, как и поверхностный слой других планет земной группы, состоит в основном из богатых магнием тяжелых пород, таких как базальты, тогда как в верхней континентальной коре преобладают бедные магнием легкие породы, такие как граниты. Всегда ли состав континентов был таким же, как сейчас, определить трудно, потому что древние магматические породы избирательно разрушены эрозией, а из осадочных пород магний вымывается. Американские геохимики преодолели эту трудность, показав, что об исходном содержании магния в породе можно судить по соотношению других, невымываемых элементов: никеля, кобальта, хрома и цинка. Оказалось, что вплоть до 3 млрд лет назад континенты были сложены высокомагнезиальными породами, а в течение позднего архея (3,0–2,5 млрд лет назад) континенты быстро разрастались за счет формирования гранитов. Это свидетельствует о старте глобальной тектоники плит около 3 млрд лет назад, потому что для образования гранитов в мантию должно поступать много воды, что происходит при погружении океанической коры в мантию в зонах субдукции.

Содержание магния считается важнейшей характеристикой магматических горных пород. Породы, богатые магнием (а заодно, как правило, и железом), называют «мафическими» (mafic — от слов magnesium и ferric). Из мафических пород (базальтов) в основном сложена океаническая кора, которая постоянно образуется в рифтовых зонах вдоль срединно-океанических хребтов, расползается в стороны, а затем (спустя пару сотен миллионов лет) отправляется в мантию на переплавку, погружаясь под континентальные плиты в зонах субдукции.

Породы, бедные магнием, называют «фельзическими» (felsic, от слов feldspar — полевой шпат и silica — диоксид кремния). Фельзические породы, такие как граниты, легче мафических. Они составляют основу современных континентов, плавающих, как легкая пенка, на более плотных, вязких породах астеносферы.

Низкое содержание магния в верхней континентальной коре отличает земные континенты не только от океанической базальтовой коры, но и от других планет земной группы (Марса, Венеры, Меркурия, а также Луны), в поверхностных слоях которых много магния. Возможно, своеобразный состав земных континентов связан с другой уникальной особенностью нашей планеты, а именно с тектоникой плит. Дело в том, что граниты образуются при застывании магмы, содержащей много воды, а в зонах субдукции происходит постоянная закачка воды в мантию. У планет, не имеющих тектоники плит (а значит, и субдукции), толстые гранитные континенты не должны формироваться.

В какой момент в астеносфере началась устойчивая конвекция и стартовала тектоника плит — вопрос спорный. Одни геологи относят это событие к самому началу истории планеты (4,0–4,5 млрд лет назад), другие помещают его в сравнительно недавнее прошлое (0,8 млрд лет назад или даже позже), третьи склоняются к промежуточным датировкам. Чтобы решить этот вопрос, важно знать, были ли земные континенты низкомагнезиальными с самого начала или их гранитные толщи сформировались позже, а изначально континентальная кора имела иной состав.

Определить содержание магния в древней континентальной коре — технически сложная задача. К ее решению можно идти двумя путями, но оба сопряжены с трудноразрешимыми проблемами.

Рис. 2. Соотношения Ni/Co и Cr/Zn положительно коррелируют с содержанием оксида магния (MgO) в образцах

Рис. 2. Соотношения Ni/Co и Cr/Zn положительно коррелируют с содержанием оксида магния (MgO) в образцах древнейших архейских (синие линии) и более молодых пост-архейских (зеленые линии) магматических пород. Изображение из обсуждаемой статьи в Science

Во-первых, можно просто взять и измерить содержание магния в сохранившихся древних магматических породах. Однако то, что сохранилось, не является репрезентативной выборкой того, что было. Верхняя континентальная кора постоянно уничтожается эрозией, причем мафические породы могут разрушаться быстрее, чем фельзические.

Второй подход основан на анализе древних терригенных осадочных пород, которые формировались из крупинок разрушенных эрозией магматических пород. Терригенные осадки удобны тем, что представляют собой более репрезентативную выборку пород, слагавших древние континенты. Но здесь есть другая проблема: при формировании терригенных осадочных пород большая часть магния из них просто-напросто вымывается.

Геохимики из Мэрилендского университета (США) нашли красивое решение этой проблемы. Они обнаружили, что в магматических породах количество магния коррелирует с соотношениями четырех других, сравнительно редких элементов, которые не вымываются при формировании терригенных осадочных пород. Как выяснилось, чем больше в магматической породе магния, тем выше в ней соотношение никеля к кобальту (Ni/Co) и хрома к цинку (Cr/Zn). Эти соотношения определяются закономерностями фракционирования химических элементов при расслоении жидкой магмы. Данное правило работает как для самых древних (архейских), так и для более молодых пост-архейских магматических пород (рис. 2).

Обнаруженная закономерность позволяет судить об изначальном содержании магния в тех магматических породах, из крупинок которых сформировались терригенные осадочные породы, несмотря на то, что из последних значительная часть магния была вымыта.

Авторы использовали найденную зависимость для выяснения вопроса о составе древнейших континентов. Для этого они измерили соотношения Ni/Co и Cr/Zn в сотнях образцов разновозрастных тонкозернистых терригенных осадочных пород со всех концов Земли. Оказалось, что в древнейших породах возрастом 3,5–3,0 млрд лет эти соотношения максимальны, в породах позднего архея (3,0–2,5 млрд лет назад) они снижаются, и уже в начале протерозоя (2,5–2,0 млрд лет назад) достигают современных низких значений (рис. 3).

Рис. 3. Соотношения Ni/Co и Cr/Zn в тонкозернистых терригенных осадочных породах разного возраста

Рис. 3. Соотношения Ni/Co и Cr/Zn в тонкозернистых терригенных осадочных породах разного возраста. По горизонтальной оси — время формирования породы в млрд лет назад. На врезках — средние значения для разных эпох. Красные кружки — сланцы, оранжевые — диамиктиты (см.: Diamictite). Изображение из обсуждаемой статьи в Science

Это значит, что вплоть до середины мезоархейской эры (длившейся от 3,2 до 2,8 млрд лет назад) верхняя континентальная кора состояла в основном из мафических пород — базальтов. Последние полмиллиарда лет архейского эона (конец мезоархея и неоархей, 3,0–2,5 млрд лет назад) представляли собой переходный период, в течение которого континенты разрастались за счет образования фельзических пород — гранитов.

Авторы рассчитали, сколько низкомагнезиальных пород должно было образоваться в течение позднего архея, чтобы «разбавить» древние базальтовые протоконтиненты до такого низкого содержания магния, которое характерно для континентальной коры с начала протерозоя и поныне. Получилось, что для этого требуется объем гранитов, как минимум в четыре раза превышающий объем раннеархейских протоконтинентов. Соответственно, континенты должны были значительно увеличиться и по площади, и в толщину. Их высота должна была дополнительно вырасти за счет того, что граниты легче базальтов и поэтому выше плавают в вязкой астеносфере.

То, что континентальная кора в течение позднего архея быстро нарастала, а континенты поднимались, было известно и ранее. В частности, считается, что это способствовало оксигенизации атмосферы в раннем протерозое. Цепочка причинных связей здесь следующая: подъем континентов привел к переходу от преимущественно подводного к преимущественно наземному вулканизму; это способствовало росту поступления в атмосферу оксидов серы, которые затем растворялись в воде и взаимодействовали с двухвалентным железом (Fe2+), что вело к осаждению железа в виде пиритов; в результате кислород, выделяемый цианобактериями, перестал расходоваться на окисление железа и начал накапливаться (см.: Новая модель связала образование земной коры, вулканы и кислород, «Элементы», 17.10.2011). Американские геохимики получили независимое подтверждение роста континентов в позднем архее, а главное, они показали, что вплоть до мезоархея континенты состояли не из низкомагнезиальных пород, как сегодня, а из высокомагнезиальных.

Как уже говорилось, для формирования гранитов магма должна содержать много воды. Самый очевидный способ попадания воды в мантию — это субдукция океанической коры, а субдукция –неотъемлемая часть тектоники плит. Таким образом, полученные результаты указывают на то, что тектоника плит существовала не с самого начала истории планеты, а стартовала примерно в середине архейского эона — 3 млрд лет назад или немного раньше. Это привело к ускоренному образованию гранитов и разрастанию континентов.

Статья американских геохимиков интересна еще и тем, что показывает, как крупные открытия могут рождаться из узкоспециальных и, казалось бы, малоинтересных изысканий. В данном случае прийти к важным выводам об истории планеты удалось исключительно благодаря тому, что молодой геохимик, аспирант Мэрилендского университета Мин Тан (Ming Tang), первый автор обсуждаемой статьи, обнаружил, что соотношения Ni/Co и Cr/Zn в магматических породах коррелируют с содержанием магния.

Источник: Ming Tang, Kang Chen, Roberta L. Rudnick. Archean upper crust transition from mafic to felsic marks the onset of plate tectonics // Science. 2016. V. 351. P. 372–375.

О глобальных преобразованиях в позднем архее — раннем протерозое см. также:
1) Новая модель связала образование земной коры, вулканы и кислород, «Элементы», 17.10.2011.
2) «Великое кислородное событие» на рубеже архея и протерозоя не было ни великим, ни событием, «Элементы», 02.03.2014.

Александр Марков


29
Показать комментарии (29)
Свернуть комментарии (29)

  • Rattus  | 28.01.2016 | 09:43 Ответить
    Но, как я понимаю, это же не означает отсутствие геотермальной активности до указанного момента?

    Потому что иначе это было бы серьезнейшим возражением против текущей версии абиогенеза, где эта активность имеет ключевое значение.
    Ответить
    • olegov > Rattus | 28.01.2016 | 10:28 Ответить
      Ну как сказать написано что переход от подводного вулканизма к наземному перешел в 2,5 млрд лет назад, а учитывая что абиогенез намного правдоподобнее в наземных геотермальных источниках чем в глубинных, то статья скорее подтверждает более ранние результаты о дате формирования континентов. Другое дело что тут идет отсылка на статью 2011 г. в которой обсуждаются какие то цианобактерии которые выделяли кислород, вот тут стоит осторожнее либо данные по бактериям в возрасте 3 млрд все таки объясняются другими данными и в реальности бактерии возникли на континентах 2,5 млрд. лет назад, или же предполагать что абиогенез был очень быстрым процессом, и смог произойти на мелководьях первоконтинентов. Мне ближе идея что сначала сформировались континенты потом на них в геотермальных источниках богатых водородом на границе пар/газ в адсорбционном слое минералов шел долгий абиогенез с постоянным разрушением продуктов синтеза УФ и постоянным пополнением за счет того же УФ.
      Ответить
      • niki > olegov | 28.01.2016 | 11:07 Ответить
        А почему правдоподобнее наземный?
        Ответить
        • olegov > niki | 28.01.2016 | 12:24 Ответить
          Причин множество, можно выделить ряд ключевых 1. В жидкой фазе воды все реакции абиогенеза идут в обратном направлении в сторону распада органики на исходные составляющие. 2. Исходный состав океана обладает слишком агрессивной средой приводящей к формированию смол. 3. Нет источника для запуска циклов запасания энергии/траты на основе АДФ-АМФ, на роль которого прекрасно годится УФ-излучение, которое не пропускается водой.
          Ответить
          • Rattus > olegov | 30.01.2016 | 19:45 Ответить
            1-2 - крайне интересные, но не знакомые мне прежде данные.
            Можно привести ссылки по ним?
            Ответить
    • Fangorn > Rattus | 28.01.2016 | 20:37 Ответить
      Геотермальная активность существовала всю историю Земли. Со временем она лишь постепенно уменьшается.
      Ответить
      • olegov > Fangorn | 29.01.2016 | 13:56 Ответить
        Вопрос ни в наличии самой активности вопрос в необходимых условиях вблизи источников. В принципе основные необходимые минералы аппатит и сульфиды встречаются как в гранитных так и базальтовых породах, тем более в гидротермальных источниках. Вопрос стоит тогда глубже, насколько высоки были первые базальтовые континенты и насколько глубок первый океан, соответственно от этого будет зависеть при запуске тектоники плит оказались ли первоконтиненты затянуты в мантию или под гранитные континенты, ушли ли под воду с поднятием уровня океана и если абиогенез успел завершиться на них то пережила ли первая жизнь данные катаклизмы.
        Ответить
  • Fangorn  | 28.01.2016 | 20:36 Ответить
    "Как уже говорилось, для формирования гранитов магма должна содержать много воды. Самый очевидный способ попадания воды в мантию — это субдукция океанической коры"
    Вроде же считается, что вода ВЫДЕЛЯЕТСЯ (или выделилась) из мантии? Тогда, видимо, тектоника плит должна уменьшать (или, в крайнем случае, не менять) содержание воды в мантии?

    "субдукция –неотъемлемая часть тектоники плит. Таким образом, полученные результаты указывают на то, что тектоника плит существовала не с самого начала истории планеты, а стартовала примерно в середине архейского эона — 3 млрд лет назад или немного раньше. "
    Скорее они указывают на то, что тектоника плит, по-видимому, началась НЕ ПОЗЖЕ 3 млрд.лет назад. Но это не доказывает, что раньше ее не было. Может, к 3 Ga обеднение магмы тяжелыми элементами как раз в основном завершилось? Кстати, из Рис.3 видно, что соотношения Ni/Co и Cr/Zn продолжали убывать и после 3 Ga, и даже после 2.5 Ga - т.е. их уменьшение есть результат, а не предпосылка идущих геологических процессов.

    "сколько низкомагнезиальных пород должно было образоваться в течение позднего архея, чтобы «разбавить» древние базальтовые протоконтиненты... Получилось, что для этого требуется объем гранитов, как минимум в четыре раза превышающий объем раннеархейских протоконтинентов. Соответственно, континенты должны были значительно увеличиться и по площади, и в толщину."
    И это "соответственно" спорное. Материал континентов прошел немалую "переработку", он постоянно разрушался в одних местах и накапливался в других. Это может говорить о том, что старый материал континентов в основном разрушился и заместился - а не о том, что его никогда не было.

    Словом, наблюдения в статье важные и интересные, однако выводы из них сделаны уж очень лихо...
    Ответить
  • Fangorn  | 28.01.2016 | 21:23 Ответить
    И еще не понял вот что. Океаническая кора очень молодая. Почему же она состоит из базальтов, а континенты - из гранитов?
    Ответить
    • olegov > Fangorn | 29.01.2016 | 15:16 Ответить
      Потому что изначальная магма застывает в виде базальтов, а вот многократно переплавленный материал в итоге образует граниты.
      Ответить
      • Fangorn > olegov | 29.01.2016 | 16:14 Ответить
        В таком случае:
        1) Каким образом этот материал в процессе переплавки обедняется магнием и прочими элементами? И куда при этом деваются сами эти элементы?
        2) Как этот процесс связан с наличием/отсутствием тектоники плит?
        Ответить
        • olegov > Fangorn | 29.01.2016 | 17:24 Ответить
          Сначала кристаллизуются более тугоплавкие, потом все менее и менее, в конце кристаллизуются граниты самые легкоплавкие, видимо тугоплавкие остаются на глубине где температура выше, а легкоплавкие всплывают выше. Если лава изливается одномоментно это будут базальты а вот если поток упирается в континент и начинает круговорот сверху вниз, то видимо начинается фракционирование пока в верхней части не остаются граниты. Явно что без тектоники плит будет просто изливание лавы через разломы или трещины.
          Ответить
          • niki > olegov | 29.01.2016 | 19:03 Ответить
            Базальт это такие черные (иногда рыжеватые) скалы, которые вдоль побережий торчат? Без видимых кристаллов.
            Ответить
            • olegov > niki | 01.02.2016 | 09:27 Ответить
              Черные, серые с включениями черного и белого, зеленоватого иногда. Может есть рыжеватые. Да часто аморфные.
              Ответить
  • HellMaus  | 29.01.2016 | 21:42 Ответить
    Однако цирконы из Джек Хилл в Австралии имеют возраст более 4 млрд лет. Цирконы образуются только в магме гранитного состава. Древнейшие горные породы, гнейсы Акаста возраста 3,9 млрд лет, имеют близкий к гранитам состав с преобладанием силикатов алюминия. Авторы хотят сказать, что до 3 млрд лет это редкое исключение, которое до нас дошло только из-за устойчивости к выветриванию?
    Ответить
    • Марков Александр > HellMaus | 30.01.2016 | 12:59 Ответить
      Да, примерно так они и рассуждают. Пишут, что вообще-то сохранившиеся древнейшие породы в основном фельзические, поэтому их открытие -очень неожиданное.
      Ответить
      • Fangorn > Марков Александр | 31.01.2016 | 04:59 Ответить
        Но если так - то данные вообще показывают лишь, что в раннем архее на суше было больше базальтов, но не показывают, что было существенно меньше гранитов! Раз базальты легче выветриваются - то они и сложили большую часть осадочных пород, а граниты в основном сохранились либо выветрились позже. (Немного фельзических осадочных пород было и в архее, судя по Рис.3).
        Если всё это верно - тогда, похоже, остается лишь один геологический вывод из статьи - что в раннем архее вулканическая активность (рождающая базальты) была много выше нынешней (что и так всегда считалось). Кажется, всё объясняется проще, чем думали авторы...
        Да, и в любом случае - авторы изобрели интересный метод анализа происхождения осадочного материала.
        Ответить
  • silic  | 30.01.2016 | 14:59 Ответить
    Добрый день!
    Автор говорит только о роли магния и воды в образовании континентальной коры. Как будто не имелись на ранней планете более легкие металлы - кремний, алюминий, кальций и другие элементы. Состав гранитов и грандиоритов сложен именно минералами силикатной и алюмосиликатной группы с малым включением магнийсодержащих. Гравитационная дифференциация из расплавленного состояния ранней планеты выделила эти элементы в верхние слои. При остывании планеты из них сформировались ядра будущих континентальных островов. Первые континентальные массивы из гранитов и грандиоритов плавали на более тяжелой базальтовой основе. Эта гипотеза не нова и давно признана геологическим обществом как более вероятная.
    Ответить
  • silic  | 31.01.2016 | 21:45 Ответить
    Дополнение к моему предыдущему комментарию.
    Автор статьи А.Марков пишет: «Дело в том, что граниты образуются при застывании магмы, содержащей много воды, а в зонах субдукции происходит постоянная закачка воды в мантию. У планет, не имеющих тектоники плит (а значит, и субдукции), толстые гранитные континенты не должны формироваться».
    Совершенно не понятно, как эту «закачку» автор представляет! При субдукции возникают огромные трения литосферных плит - континентальная кора при этом полностью срезает мягкие водонасыщенные океанические отложения с океанической плиты и «много воды» в мантию никак не поступает.
    Это одна ошибка автора, а другая в том, что для образования гранитного расплава из силикатов требуются всего-то несколько процентов воды, которая имеется в составе исходных материалов.
    Об этом - материал доктора геолого-минералогических наук Попова В.С.
    Похоже - не дело это уважаемого доктора биологических наук А.Маркова браться за решение геологических проблем.

    КАК ОБРАЗУЮТСЯ ГРАНИТЫ (ПОПОВ В.С. , 1997), НАУКИ О ЗЕМЛЕ.
    http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/344.html
    Виктор Сергеевич Попов, доктор геолого-минералогических наук, профессор, зав. кафедрой петрографии магматических и метаморфических пород Московской государственной геологоразведочной академии, специалист в области магматической петрологии, геохимии, металлогении. Автор около 120 научных работ и учебных пособий.
    Ниже - фрагменты его работы по теме нашей дискуссии:
    "Экспериментальные данные подтвердили важную роль воды в зарождении и кристаллизации гранитных магм. Было установлено, что безводные силикатные расплавы гранитного состава образуются при температуре не менее 950 С, тогда как природные гранитные магмы имеют начальную температуру 850-650 С.
    Понижение температуры затвердевания гранитов обусловлено растворением в силикатном расплаве некоторого количества воды, обычно измеряемого первыми процентами [4, 6]. Такая концентрация оказывается достаточной для того, чтобы существенно понизить температуру затвердевания и оказать влияние на реологические свойства магматической жидкости.
    Реальным источником воды, растворенной в гранитной магме, могут служить гидроксилсодержащие минералы, главным образом слюды и амфиболы, входившие в состав того корового вещества, которое подвергалось частичному плавлению.
    Эксперименты, выполненные в последние годы в лабораториях разных стран, позволили установить общие закономерности формирования гранитных магм в связи с реакциями дегидратации. При нагревании корового вещества разложение светлой калиевой слюды - мусковита происходит при 650 С и этот процесс приводит к появлению относительно низкотемпературных гранитных магм".
    Литература по ссылкам автора:
    3. Попов В.С. Новая геохимическая модель формирования континентальной литосферы Земли // Изв. вузов. Геология и разведка. 1993. ╧ 1. С. 3-19.
    4. Попов В.С. Магматизм Земли // Соросовский Образовательный Журнал. 1995. С. 74-81.
    5. Хэллем Э. Великие геологические споры. М.: Мир, 1985. 216 с.
    6. Шинкарев Н.Ф., Иванников В.В. Физико-химическая петрология изверженных пород. Л.: Недра, 1983. 271 с.

    Какой же вывод из всего этого? Не надо придумывать искусственные схемы с "закачкой воды" в мантию. На мой взгляд геолога - граниты могли образоваться задолго до тектоники плит, то есть они могли возникнуть до образования океанических плит и самих океанов. Континентальные плиты сформировались гораздо раньше океанических. Геофизики выделяют кроме Гондваны и Пангеи еще 3-4 древних континентальных плит. Это повышает возраст гранитов и гранитоидов примерно на полмиллиарда лет.
    Ответить
    • Fangorn > silic | 01.02.2016 | 00:24 Ответить
      " для образования гранитного расплава из силикатов требуются всего-то несколько процентов воды, которая имеется в составе исходных материалов."

      Несколько процентов, помноженные на массу земной коры (а граниты - немалая ее часть),- это не так уж мало.
      Ответить
      • silic > Fangorn | 01.02.2016 | 08:31 Ответить
        Такие расплывчатые понятия "не так уж мало" тут не уместны. Это рассуждения на житейском уровне. Вот аргументированный ответ доктора геолого-минералогических наук Попова В.С.:
        "Реальным источником воды, растворенной в гранитной магме, могут служить гидроксилсодержащие минералы, главным образом слюды и амфиболы, входившие в состав того корового вещества, которое подвергалось частичному плавлению. Слюда содержит около 4 мас.%, а амфиболы, например роговая обманка, - около 2% H2O. Если вся эта вода перейдет в расплав при дегидратации, то при малых степенях частичного плавления (~ 20%) даже относительно небольшие количества этих минералов (10-20%) могут обеспечить заметную водонасыщенность расплава, которая в ходе последующей кристаллизации возрастает вследствие выделения ранних безводных минералов.
        Эксперименты, выполненные в последние годы в лабораториях разных стран, позволили установить общие закономерности формирования гранитных магм в связи с реакциями дегидратации".
        Можно резонно ответить - исходных гидроксилсодержащих минералов для образования гранитов тоже "не так уж мало!"- они достаточно широко распространены.
        А представление автора статьи о "закачке воды" из океана в мантию, где огромные давление и температура - это уже совсем наивно. Не дело это биолога рассуждать о геологических процессах.
        Ответить
        • olegov > silic | 01.02.2016 | 09:45 Ответить
          Замечательно что у нас на элементах появились геологи. Можете заодно подсказать с чем связаны геотермальные источники с восстановительной средой Н2 Н2S СО2? Как они образуются откуда источник водорода?
          Ответить
          • silic > olegov | 07.02.2016 | 13:20 Ответить
            Есть несколько версий насчет источников водорода. Самая аргументированная - водород и гелий были наиболее распространенными элементами первичного газо-пылевого облака, из которого Протоземля возникла. Предполагается - водород проник в глубины Земли в процессе ее формирования в виде гидридов металлов - железа, никеля, кальция, кобальта, в которых водород хорошо растворяется. Эти гидриды входили в состав космической пыли вместе с окислами и другими соединениями.
            Второй возможный путь водорода - присутствие его в составе пород астероидов и комет в связанном виде, они нещадно бомбили молодую планету и расплавили ее поверхность и возможно всю массу. Расплавы гидридов и пород выделили водород, кислород и они образовали горячие флюиды - минерализованные водные растворы. В земной коре около 1 процента связанного водорода, сколько в недрах - неизвестно.
            Ответить
        • Fangorn > silic | 01.02.2016 | 19:31 Ответить
          1) "при малых степенях частичного плавления" - что имеется в виду?
          Разве гранит не образуется путем кристаллизации, т.е. ВЕСЬ образуется из первоначально расплавленной магмы?
          2) "исходных гидроксилсодержащих минералов для образования гранитов тоже "не так уж мало!"- они достаточно широко распространены."
          Распространены где именно? В мантии - или в коре? Правильно ли я понимаю, что они сами образовались из магмы, которая должна была еще до этого содержать воду?
          Ответить
          • silic > Fangorn | 04.02.2016 | 21:10 Ответить
            Имеется в виду происхождения гранитов путем переплавки и ассимиляции (замещения) ранее образовавшихся пород земной коры. В этом случае из глубин мантии поднимаются флюиды, силикатный расплав, способные глубоко изменить состав этих пород. При этом образуется семейство гранитов - гранитоидов. Это - граниты вторичного типа. Они более распространены и за их счет происходит наращивание фундамента платформ.
            Граниты первичного типа образовались в результате кристаллизации гранитной магмы, образованной в глубинах мантии - как и базальтовой магмы. Застывшая на глубине базальтовая магма создает массивы габбро, а излившаяся - базальтовые поля, иногда очень обширные (траппы). Пример - горный массив Путоран.
            Вода для кристаллизации гранитов первичного вида образовалась по одной версии - при дегидратации гидридов металлов, а по другой версии - это первоначальная материнская вода астероидов и комет, формировавших Протоземлю. В любом случае - это не "закаченная" океаническая вода, которая сама имеет магматическое происхождение. Пары воды и газы в ранней атмосфере возникли при дегазации и дегидратации расплавленной геосферы и последующего вулканизма. После понижения температуры и затвердевания геосферы пары воды образовали первичные моря и океаны.
            Ответить
            • Fangorn > silic | 05.02.2016 | 17:31 Ответить
              Спасибо за разъяснение.
              Ответить
            • Teodor > silic | 09.02.2016 | 14:48 Ответить
              Другими словами, очередное "открытие" закрыто? Молодой аспирант нашёл положительную корреляцию между соотношением никеля и кобальта с содержанием магния, а другие, примкнувшие к нему, авторы решили сделать из этого интересного факта медийное событие.
              Ответить
  • Teodor  | 04.02.2016 | 13:10 Ответить
    А откуда на Луне граниты, если, по версии автора, они от "субдукции океанической коры"? Но там нет тектоники.
    Если полевой шпат на Марсе ещё можно натянуть на гипотезу о наличии океанов на Марсе в далёком прошлом, то уж Луна никак не терпит таких версий.
    Ответить
    • Marfin_Alex > Teodor | 12.06.2016 | 14:54 Ответить
      Дело в том что граниты разные) например граниты могут появляться в результате магматической дифференциации. Т.е. граниты могут выплавляться из базальта. Как например в Тунгусский синеклизе.
      Вообще сам вопрос и предмет тектоники плит спорный. Странно что никак не осветилась в данной статья геосинклинальная концепция...
      Ответить
Написать комментарий


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»