Происхождение каменных планет
Гадейский эон (Hadean): Земля в первые 600 млн лет эволюции

Третья от Солнца планета. Диаметр – 12 742 км.
4,56 млрд лет назад планетоидное округлое тело Протоземля диаметром около 300км уже сформировало свое первичное металлическое ядро. Тем временем продолжался рост планеты путем аккреции – столкновений Протоземли с другими телами меньшего размера и выпадения на земную поверхность пылевых кластеров и метеоритов.
Главным планетарным процессом эволюции Земли, как и всех каменных планет, является химико-плотностная дифференциация планетного вещества, приводящая к выделению плотного металлического ядра, силикатной мантии и легкой коры. Еще на планетезимальной стадии формирования, когда диаметр астероидного тела превысил 100 км, стало формироваться первичное металлическое ядро Протоземли. Процесс дифференциации недр Земли происходит и в настоящее время. В Гадейский эон (4,56-4,0 млрд лет назад) продолжилось постепенное  гравитационное расслоение планеты в процессе ее разогрева. Благодаря ударам астероидов Земля разогревалась в приповерхностных слоях, а за счет радиоактивного распада элементов, вращения планеты и за счет самой гравитационной дифференциации прогрев шел по все глубине.

После столкновения около 4,43 млрд лет назад планеты Тэя с Землей магматическая деятельность на древней Земле активизировалась. Предполагается, что всего через сутки после столкновения был инициирован процесс расслоения земной мантии на два слоя – верхний с преобладанием расплавов и газов и нижний твердый слой, залегающий с глубины 1300км. После катаклизма остатки Тэи в верхней мантии кристаллизовались и оседали в нижнюю на протяжении нескольких тысячелетий.

Некоторое время планета находилась частично в полурасплавленном состоянии – это состояние поддерживалось какое-то время падавшими обломками Тэи, самой Земли и астероидами, чье количество в околоземном пространстве постепенно снижалось. Однако основное влияние на внутреннюю и поверхностную геодинамику Земли оказала Луна, сформировавшаяся через несколько десятилетий после катастрофы. В то время спутник нашей планеты вращался лишь в 7000 км от поверхности Земли, и лунное гравитационное воздействие распространялось не только на земную поверхность в виде мощнейших землетрясений, но и на приповерхностные недра, расплавляя их. Воздействие Луны стало решающим фактором  запуска конвективного кругооборота вещества в земных недрах, что и привело в итоге к тектонической активности земной коры.

 

К началу Архея когда размеры Земли почти достигли современных значений, в мантии и ядре образовались отдельные системы конвективных перемещений масс вещества – после чего около 4 млрд лет назад, окончательно оформилось разделение мантии и ядра на верхнюю и нижнюю оболочки, при этом верхняя оболочка ядра с того времени находится в жидком состоянии.
В процессе мантийного расслоения получило развитие важнейшее явление в жизни Земли – глубинный магматизм. Теперь основным источником разогрева являлась энергия, выделяемая при зонной дифференциации железа, то есть стекании железа и его окислов к центру планеты, в результате чего формируется ядро. С Архея этот процесс стал главной причиной конвективных течений мантийного вещества в твердой, но очень горячей (2000-2500 град.С) мантии, вызванных температурно-плотностной и химической неоднородностью.

Ядро Земли состоит из железо-никелевого внутреннего твердого ядра радиусом 1220 км и внешнего жидкого мощностью 2260 км, в состав которого входит окись железа, никель, кремний и сера.

Мантия: нижняя мантия имеет мощность 2230км; состав силикатный (шпинель, ильменит, перовскит);
верхняя мантия мощность около 630 км; состав – силикатный (оливин, пироксен);
астеносфера средняя оболочка верхней мантии толщиной около 100 км, частично расплавлена;
литосферная мантия верхняя оболочка верхней мантии толщиной около 200 км (участвует в процессах тектоники плит).
Кроме того часто выделяют среднюю мантию.

Кора – поверхностная оболочка Земли делится на континентальную и океаническую; входит в состав литосферы; принимает активное участие в тектонике плит.
Континентальная кора имеет среднюю мощность около 40км, в свою очередь расслоена на нижнюю, среднюю и верхнюю (самую хрупкую) кору; состав разнообразный – от базальтового до гранитного.
Океаническая кора имеет среднюю мощность около 10км; состав главным образом базальтовый.

Гидросфера (вода) имеет толщину до 11км и покрывает в основном океаническую кору.

Атмосфера – толщина 100 км; состав – азот (75,5%), кислород (23,14%), аргон (1,3%) и небольшие примеси других газов.


Земля в Гадее

 

© 2021 - 2023
Александр Бабкин babkin.ag65@gmail.com