Еволюція земної кори.

Докембрійський етап.

Докембрійський етап, що охоплює архейський і протерозойський еони, тривав від 4 млрд. до 570 млн. років. Це особливий етап в історії планети, який сильно відрізняється від пізніших - палеозойського, мезозойського та кайнозойського. Головними особливостями докембрію є: 1)дуже велика тривалість (1,5 млрд. років тривалість архею та майже 2 млрд. років - протерозою, що разом у 6 разів перевищує час всієї подальшої історії Землі); 2) бідний органічний світ, що робить неможливим використання палеонтологічних методів визначення відносного віку гірських порід чи біономічного аналізу для реконструкції фізико-географічного середовища (крім верхнього протерозою); 3) високий метаморфізм докембрійських товщ - ступінь метаморфізованості зростає із віком порід. Магматичні та осадові породи перетворені у різні за складом гнейси, кристалічні сланці, кварцити, мармури тощо; 4) дуже складні умови залягання докембрійських порід, висока дислокованість їх, що утруднює відтворення тектонічних рухів цього часу; 5)своєрідні фізико-географічні умови, відмінні від сучасних, а також від палеозойських чи мезозойських, що сприяло появі у складі докембрію деяких характерних порід (залізисті кварцити, яшми, марганцеві руди і ін.) і, навпаки, повній відсутності інших - фосфоритів, бокситів, солей тощо.
Всі перераховані особливості ускладнюють дешифрування геологічної історії докембрію, тому відомості про цей ранній етап еволюції планети багато в чому неповні, фрагментарні. Особливе значення для встановлення віку архейських та протерозойських порід мають методи абсолютної геохронології.

В будові архейських блоків земної кори досить чітко розрізняють два типи структур: гранітогнейсові поля та зелено-кам'яні пояси.
Граніто-гнейсові комплекси (так звані сірі гнейси ) з віком 3,8-3,5 млрд. років утворюють куполоподібні (овальні) структури розмірами у поперечнику від декількох до сотень кілометрів безвиразної лінійної орієнтації. Відомі на Кольському півострові (Балтійський щит), в межах Українського щита і в інших місцях.
Ядра таких структур складені гранітами, периферичні частини – граніто-гнейсами, мігматитами, кристалічними сланцями. В літературі подібні утвори відомі також як овоїди, нуклеоїди чи нуклеари , а Є.В.Павловський пропонує час їхнього формування називати нуклеарним етапом (чи стадією) розвитку земної кори. Продовжувався він за різними даними в інтервалі 4-3,5 млрд. років і призвів до сформування ділянок первісної кори континентального типу, потужність якої на кінець архею складала 30-35 км.
Зелено-кам'яні пояси у класичному вигляді відомі на Канадському щиті, в Південній Африці, на Українському щиті, в Індостані і ін. Протягуються смугами довжиною в сотні кілометрів, у поперечнику складають переважно десятки кілометрів і складені потужними товщами ультраосновних і основних порід, сланцями, залізистими кварцитами тощо, слабометаморфізованими (зелено-сланцева фація).Згідно із В.Ю.Хаїним, за своєю тектонічною природою зелено-кам'яні пояси близькі, з одного боку, до більш пізніх геосинкліналей, з іншого - до континентальних рифтів. У пізньому археї (3,2-2,6 млрд. років тому) в умовах розтягу і суттєвого потоншення первісної кори зелено-кам'яні пояси закладаються на "сіро-гнейсовій" основі і проходять цикл розвитку, подібний до еволюції майбутніх геосинкліналей, який завершувався стиском, метаморфізмом та вторгненням гранітоїдів (біломорська складчастість).
Початок протерозою ознаменувався, на думку В.Ю.Хаїна, дробленням первісної (протоконтинентальної) кори і розділенням на стійкі ізометричні чи округло-овальні блоки - протоплатформи та рухомі зони, які їх розділяли - протогеосинкліналі. Від справжніх пізньодокембрійських та фанерозойських платформ протоплатформи відрізнялись меншими розмірами, вищим ступенем метаморфізму, наявністю граніто-гнейсових куполів та іншими ознаками. Протогеосинкліналі при ширині у сотні кілометрів протягувались на віддалі більше тисячі кілометрів і закладались та розвивались за рахунок деструкції континентальної кори, при цьому розсув кори звичайно був невеликий, не перевищуючи масштабів Червоного моря. У їх зовнішніх зонах відкладались осадки міогеосинклінального типу - карбонати, кварцити, джеспіліти, аргіліти тощо. Слід сказати, що специфічні утворення пізньоархейських та ранньопротерозойських морів - джеспіліти, тобто породи, що представляють перешарування кварциту із залізистими мінералами (гематитом, магнетитом), практично відсутні у молодших формаціях. Потужні скупчення джеспілітів (залізистих кварцитів) при вмісті заліза понад 25-30% є цінною залізною рудою і відомі в різних місцях планети (на Українському щиті - Кременчук, Кривий Ріг, на Канадському щиті - район оз. Верхнього і ін.). Внутрішні зони протогеосинкліналей містять базальти, аргіліти, інтрузії гранітоїдів.
Ранньокарельська та пізньокарельська епохи складчастості, завершення яких припадає на кінець раннього протерозою (1650 млн. років), перетворили протогеосинклінальні системи у складчасті гірські країни. Складкоутворення супроводжувалось метаморфізмом та гранітизацією. Сформувалися структури, названі карелідами.
Після нівелювання їх екзогенними процесами, перетворення у платформи, кареліди разом із сформованими раніше протоплатформами утворили фундамент древніх платформ - ядер майбутніх континентів.
Ці платформи називають ще епікарельськими. Таким чином, фундамент древніх платформ - це сукупність різновікових структур, сформованих протягом архею і раннього протерозою і складених сильно дислокованими, метаморфізованими та гранітизованими кристалічними породами. Починаючи з пізнього протерозою, в межах древніх платформ формується уже їх верхній структурний поверх - осадовий чохол.
Інують уявлення, що на початку пізнього протерозою всі платформи об'єднувались у єдиний континентальний масив (Пангея), а отже, слід говорити і про існування єдиного величезного океану - Панталаса, попередника Тихого океану.
В пізньому протерозої відбувалось подальше дроблення древніх платформ по розломах на блоки, закладання та розвиток у їх межах авлакогенів, які заповнювались континентальними осадками та ефузивами. Тому цей етап формування осадового чохла платформ називають авлакогенним. В окремих випадках процеси деструкції континентальної кори платформ призводили до початку формування великих міжконтинентальних геосинклінальних поясів (Урало-Монгольський, Середземноморський, Північно-Атлантичний). інші великі геосинклінальні пояси - Тихоокеанський, Арктичний закладалися на окраїнах древніх платформ. Починаючи з раннього протерозою розвивались два малих пояси: Бразильський та Внутрішньо африканський. В поясах нагромаджувались потужні осадово-вулканогенні товщі порід.
У пізньому протерозої в межах геосинклінальних поясів проявилось декілька орогеній, найбільш інтенсивною з яких була байкальська, приурочена в часі до кінця рифею - початку венду.
Наслідком потужного байкальського орогенезу було повне завершення геосинклінального режиму в обох малих поясах - Бразильському та Внутрішньоафриканському, що призвело у першому випадку до об'єднання двох платформ Південної Америки в єдину Південноамериканську платформу, а у другому - до об'єднання Північно-Африканської, Південно-Африканської та Аравійської платформ, які існували після карельської складчастості, в єдину Африкано-Аравійську платформу. Байкальським орогенезом були створені також складчасті гірські системи на місці сучасного Уралу, Тімано-Печорської області (Тіман, Большеземельська тундра, півострови Канін, Рибачий і Варангер), Східного Саяну, Патомського нагір'я, Західного Забайкалля, Єнісейського та Туруханського кряжів. Ці структури приєднались до Східноєвропейської (Тімано-Печорська система) та Сибірської платформ, наростивши їх по околицях. В єдину Китайську платформу байкальськими структурами спаялись три невеликі платформи: Таримська, Китайсько-Корейська та Південно-Китайська. Невелика область (Аделаїда) причленувалась до Австралійської платформи. Слід сказати, що, очевидно, площі байкалід в кінці протерозою значно перевищували площі сучасних - значна частина їх в подальшому була розроблена, втягнута в нові опускання і збереглась лише частково у вигляді окремих масивів. Невеликі території зайняті сучасними байкалідами не повинні створювати враження незначного розмаху байкальських тектоно-магматичних процесів - насправді це була друга після карельської за масштабами епоха складчастості в історії Землі.
Після байкальської складчастості вдається досить чітко виділити всі древні платформи: в північній півкулі це - Східно-Європейська, Північно-Американська, Сибірська та Китайська; в південній - Африкано-Аравійська, Південно-Американська, індостанська (чи індійська), Австралійська та Антарктична.
Південні платформи в кінці протерозою продовжували залишатись єдиним цілим - у вигляді суперконтиненту Гондвана . Теперішні північні платформи існували як окремі континетальні масиви і віддалялись від Гондвани широтним океаном Палеотетіс.
Таким чином, процеси рифтогенезу у пізньому протерозої спричинили розкол єдиного материка Пангея, на суперматерик Гондвану та ряд менших за розмірами материків, які роз'єднувалися новоутвореними геосинклінальними поясами Урало-Монгольським, Північно-Атлантичним та Середземно морським, розкриття останніх активно проходило у палеозої.