Происхождение, строение и эволюция Земли

История геологических наук представляет собой непрекращающийся ряд попыток создать научную картину глобальной эволюции Земли, в которой в единое целое были бы увязаны разнообразные сведения и знания, добытые в этих науках. Решающие успехи пришли к геологам лишь в 60-е годы ХХ столетия. Только в эти годы удалось представить историю геологического развития Земли в достаточно убедительном, с позиции критериев научного знания, виде. Любая теория есть некоторое связное целое, состоящее не из нескольких, а из сотен и тысяч непротиворечивых взаимодополнительных высказываний. Разрозненные высказывания теорию не образуют. В силу отмеченного обстоятельства создание теории глобальной эволюции Земли представляет собой несомненное достижение геологии.

Фаза 1 (4,7−4 млрд. лет). Происходит образование Земли из газа, пыли и планетезималей. В результате столкновения планетезималей и энергии, выделяющейся в процессе распада радиоактивных элементов, Земля постепенно разогревается. Падение на Землю гигантского метеорита приводит к выбросу материала, из которого образуется Луна.

Согласно другой концепции, Протолуна, находящаяся на одной из гелиоцентрических орбит, была захвачена Протоземлей, в результате чего образовалась двойная система Земля-Луна.

Дегазация Земли приводит к началу образования атмосферы, состоящей в основном из углекислоты, метана и аммиака. В конце рассматриваемой фазы за счет конденсации водяного пара начинается образование гидросферы.

Фаза 2 (4−3,5 млрд. лет). Возникают первые острова, протоконтиненты, сложенные из горных пород, содержащих преимущественно кремний и алюминий. Протоконтиненты незначительно возвышаются над еще очень мелководными океанами.

Фаза 3 (3,5−2,7 млрд. лет). Железо собирается в центре Земли и образует ее жидкое ядро, которое обуславливает возникновение магнитосферы. Образование магнитных ловушек высокоэнергетического космического излучения создает предпосылки для появления первых организмов, бактерий. Продолжается формирование континентальной коры.

Фаза 4 (2,8−2,3 млрд. лет). Образуется единый суперконтинент Пангея, которому противостоит суперокеан Панталасса.

Фаза 5 (2,2 — 1 млрд. лет). Охлаждение коры и литосферы приводит к распаду суперконтинента на блоки-микроплиты, пространство между которыми заполняют осадки и вулканы. В результате возникают складчато-надводные системы и образуется новый суперконтинент — Пангея I. Органический мир представлен сине-зелеными водорослями, фотосинтезирующая деятельность которых способствует обогащению атмосферы кислородом, что способствовало дальнейшему развитию органического мира.

Фаза 6 (1700−650 млн. лет). Происходит деструкция Пангеи I, образование бассейнов с корой океанского типа. Формируются два суперконтинента: Гондвана, куда вошли Южная Америка, Африка, Мадагаскар, индия, Австралия и Антарктида и Лавразия, включающая Северную Америку, Гренландию, Европу и Азию (кроме Индии). Гондвану и Лавразию разделяет море Тетис. Наступают первые ледниковые эпохи. Органический мир стремительно насыщается многоклеточными бесскелетными организмами. Появляются первые скелетные организмы (трилобиты, моллюски и др). происходит нефтеобразование.

Фаза 7 (650−280 млн. лет). Горный пояс Аппалачей в Америке соединяет Гондвану с Лавразией — образуется Пангея II. Обозначаются контуры палеозойских океанов — Палеонтантического, Палеотетиса, Палеозиатского. Гондвана дважды охватывается покровным оледенением. Появляются рыбы, позднее амфибии. Растения и животные выходят на сушу. Начинается широкое углеобразование.

Фаза 8 (208−130 млн. лет). Пангея II пронизывается все более густой сетью континентальных рифов, щелевидных ровообразных растяжений земной коры. Начинается раскалывание суперконтинента. Африка отделяется от Южной Америки и Индостана, а последний от Австралии и Антарктиды. Наконец Австралия отделяется от Антарктиды. Покрытосеменные растения осваивают значительные пространства суши. В животном мире господствуют пресмыкающиеся и земноводные, появляются птицы и примитивные млекопетающие. В конце периода погибают многие группы животных, в том числе огромные динозавры. Причины этих явлений видят обычно либо в столкновении Земли с крупным астероидом, либо в резком усилении вулканической деятельности. То и другое могло привести к решающим изменениям (увеличению содержания углекислоты в атмосфере, возникновению крупных пожаров, похолоданию), несовместимых с существованием многих видов животных.

Фаза 9 (280 млн. лет — 600 тыс. лет). Крупным изменениям подвергается общая конфигурация материков и океанов, в частности Евразия отделяется от Северной Америки, Антарктида отделяется от Южной Америки. Распределение материков и океанов стало весьма близким к современному. В начале рассматриваемого периода климат на всей Земле теплый и влажный. Конец периода характеризуется резкими климатическими контрастами. Вслед за оледенением Антарктиды происходит оледенение Арктики. Складываются фауна и флора, близкие к современным. Появляются первые предки современного человека.

Фаза 10 (современность). Между литосферой и земным ядром поднимаются и опускаются потоки магмы, сквозь щели в коре они прорываются наверх. Обломки океанической коры опускаются вплоть до самого ядра, а затем всплывают и, возможно, образуют новые острова. Литосферные плиты сталкиваются друг с другом и находятся под постоянным воздействием потоков магмы. Когда океанические плиты подныривают под материковые, получаются каменные «бутерброды». Там, где плиты расходятся, образуются новые сегменты литосферы. Ни на секунду не прекращается процесс химико-плоскостной дифференциации земного вещества, который преобразует состояние всех геологических оболочек Земли, в том числе его ядра.