Возникновение континентальной коры

Средне- и позднеархейский этап(3500—2500 Ма). Возникновение континентальной коры и первого суперконтинента.

На этом этапе развилось несколько генераций зеленокаменных поясов, которые закладывались на утоненной протоконтинентальной коре, последняя испытывала при этом дальнейшее утонение (пластичный рифтинг) и насыщалась основными и ультраосновными магматитами, что способствовало ее утяжелению и погружению. Появление в позднем архее известково-щелочных вулканитов и нормальных гранитов свидетельствует о явлении субдукции этой субокеанической коры под протоконтинентальную. Зеленокаменные пояса последовательно причленялись к ядрам протоконтинентальной коры, которая на значительных площадях подверглась переплавлению с образованием уже калиевых гранитоидов. В конечном счете этот процесс привел к созданию обширных гранит-зеленокаменных областей с настоящей континентальной корой, которые составили основу фундамента древних кратонов. Судя по тому, что низы этой коры испытывали метаморфизм гранулитовой фации, требующий не только высоких температур, но и высоких давлений, мощность коры была порядка 30—35 км (близка к современной). Площадь, занимаемая архейской корой, составляет 70% от общей площади современной континентальной коры. Есть основания считать, что к концу архея эта кора сформировала единый суперконтинент, на что указывает отсутствие унаследованности между архейскими и раннепротерозоискими подвижными поясами, наложенный характер последних и то обстоятельство, что в их основании обнаруживается все больше переработанной архейской коры.

Но если существовал эпиархейский суперконтинент, то должен был существовать и его антипод — мировой океан Панталасса с базальтовой корой океанического типа. Эпиархейская Панталасса была много мельче современного Мирового океана за счет меньшего объема воды, однако темп выделения воды в архее был высоким.

Главным итогом развития Земли в архее являлось становление зрелой континентальной литосферы с ее разделением на кору и мантию разного состава со слоями разной степени метаморфизма и реологических свойств. Конвекция в мантии, судя по расположению зеленокаменных поясов, их отношению к серогнейсовым ядрам и последовательности развития, приняла упорядочению форму по сравнению с предыдущими этапами, когда она была хаотической.

Раннепротерозойский этап (2500-1700Ма). Распад первого суперконтинента, обособление платформ и подвижных поясов. Дальнейшее разрастание континентальной коры.

К концу архея вследствие снижения теплового потока и охлаждения кора стала достаточно жесткой и хрупкой для образования устойчивой сети трещин и разломов. Об этом наиболее наглядно свидетельствуют рои даек основных магматитов, известные на щитах древних платформ (Великая дайка Зимбабве, например). Дробление привело в середине раннего протерозоя (2200-1900Ма) к распаду эпиархейского суперконтинента на большое число блоков, которые сохраняли устойчивое положение с поверхностью, близкой к уровню океана, о чем свидетельствует накопление осадочного чехла из мелководно-морских или континентальных отложений в пределах плоских впадин — протосинеклиз. Среди осадочного чехла протоплатформ встречаются покровы платобазальтов и реже более кислых вулканитов. Чехол обнаруживает некоторый метаморфизм, близ разломов и интрузий - амфиболитовой фации. В него внедрены гранитогнейсовые купола, образованные за счет ремобитизации архейского кристаллического фундамента. Известны расслоенные интрузии от ультраосновного-основного состава до кислого; Бушвельд в Южной Африке и Стиллуотер в Восточных Скалистых горах очень крупные и к ним приурочены руды хрома, никеля, кобальта, платины, меди, золота и др. Дислокации протоплатформенного чехла выражены пологими складками и сбросами.

Появляются на протоплатформах и протоавлакогены (рифты). Они содержат такие же типы осадков, что и плоские протосинеклизы, но повышенной мощности и часто в сочетании с покровами и силлами основных и ультраосновных магматитов (на Балтийском и Канадском щитах, Печенгский и Имандро-Варзугский на Кольском полуострове). Между протоплатформенными блоками, имевшими полигональные, определенные разломами очертания, пролегли подвижные пояса, образованные за счет раздвига протоплатформ. В одних из них возникли оси спрединга, что доказывается присутствием офиолитов, в других рифтогенез ограничился утонением и переработкой континентальной коры с ее превращением в субокеаническую. Оба типа подвижных поясов, образованные в обстановке растяжения, становились зонами накопления мощных осадков и вулканитов, испытывая в дальнейшем интенсивное сжатие, складчато-надвиговые деформации с вергентностью в сторону протоплатформ, гранитизацию и региональный метаморфизм и превращаясь в складчатые системы (протогеосинклинали).

Протогеосинклинали обладают шириной в сотни, длиной в многие сотни и иногда более 1000 км. В большинстве из них различают внешние зоны с осадками шельфового (кварциты, доломиты, джеспилиты) или склонового (аргиллиты, граувакки, флиш) характера и внутренние, где получают широкое распространение толеитовые базальты наряду с относительно глубоководными осадками. Заключительные деформации и поднятия охватывают в первую очередь внутренние зоны, а во внешних за счет их развития отлагаются молассы (пример - протогеосинклинали Канадского щита: Уопмей, Трансгудзонская, Лабрадорская, Пенокийская; Свекофеннская на Балтийском щите).

Особый тип подвижных поясов, появившийся в конце архея, но развившийся в раннем протерозое, образует гранулито-гнейсовые пояса с особенно интенсивным сжатием на заключительной стадии развития вследствие коллизии ограничивающих их континентальных блоков протоплатформ и глубоким метаморфизмом слагающих их пород, достигающим гранулитовой ступени.

Развитие подавляющего числа раннепротерозойских подвижных поясов завершилось в концу рассматриваемого этапа, что привело к сращиванию ранее разделенных ими континентальных блоков, их наращиванию новообразованной континентальной корой и тем самым к восстановлению единства уже второго суперконтинента, превосходившего по площади первый, эпиархейский.

Поскольку раннепротерозойские протоплатформы с обрамляющими их полосами океанической или субокеанической коры имели в поперечнике не более 1000 км, а оси спрединга и рифтинга образовывали более густую сеть и обладали более значительной суммарной длиной, чем в позднем докембрии и фанерозое, раннепротерозойская тектоника называется «тектоникой малых плит». В ее основе лежала мелкоячеистая конвекция в мантии, отличная от архейской. Это следующая ступень развития тектоники плит.

Среднепротерозойский этап (1700-1000 Ма). Частичный распад и восстановление единства второго суперконтинента.
Характер развития земной коры на данном этапе не вполне ясный из-за ограниченного распространения пород нижнего и среднего рифея. Возможно в раннем рифее образованный в конце раннего протерозоя второй суперконтинент сохранял свою сплошность, подвергаясь лишь некоторому раскалыванию с образованием континентальных рифтов, в дальнейшем превращавшихся либо в интракратонные внутриплитные складчатые системы, либо в авлакогены.

Второй суперконтинент в раннем рифее подвергся разогреву вследствие накопления тепла под ее мощной корой. Это привело к широкому проявлению кислого субаэрального вулканизма и становлению столь характерных для этого времени крупных стратиформных плутонов габбро-анортозитов и гранитов-рапакиви.

В среднем рифее прогрессировала деструкция суперконтинента, о чем свидетельствует появление офиолитов, но к концу эры подвижные системы завершили свое развитие, снова спаяв обособившиеся части земель в единый суперконтинент.

Позднепротерозойско-раннепалеозойский этап (1000—400 Ма). Деструкция протерозойского третьего суперконтинента,заложение и начало развития подвижных поясов неогея.

В позднем рифее деструкция суперконтинента приводит к полной его дезинтеграции с обособлением древних кратонов, ядер современных материков, — и заложением широких подвижных поясов на начальной стадии палеоокеанов (Япетус, прото-, а затем палео-Тетис, палео-Азиатский и палео-Арктический океаны), которые затем эволюционируют на протяжении фанерозоя. Из них только Япетус закончил свое развитие к концу данного этапа, что привело к объединению Северной Америки и Восточной Европы, остальные продолжили его на следующем этапе.

Вместе с тем на этом этапе проявилось определенное различие в эволюции северной и южной частей суперконтинента. В то время как в северной части деструктивные тенденции господствовали почти на протяжении всего этапа (в Япетусе до позднего ордовика), в южной части уже к началу палеозоя они сменились обратными тенденциями замыкания существовавших узких рифейских подвижных систем, в результате чего возник объединивший южную группу материков суперконтинент Гондвана.

Платформы в среднем и позднем рифее переживали авлакогенную стадию своего развития, местами затянувшуюся до кембрия (Северная Америка), но в большинстве из них (Восточная Европа, Сибирь, Китай, Корея) завершившуюся в венде с переходом к плитной, стадии эволюции.

В рифее и начале палеозоя еще продолжалось развитие гранулито-гнейсовых поясов, выступавших как линейные зоны поднятий и повторного метаморфизма, однако такие пояса как Гренвильский закончили свое развитие уже к позднему рифею в одноименную эпоху тектогенеза.

Тектоника плит с позднего рифея приобрела современный характер и сопровождалась всеми своими атрибутами — офиолитами, островодужными вулканитами и гранитными батолитами, метаморфитами высокого давления — низкой температуры и др. Установилась близкая к современной картина конвективных течений в мантии, с обособлением двух главных систем, отдельно в нижней и верхней мантии.