Лекция 6. Современные проблемы металлогении

В Великой рифтовой долине в Танзании, где живет многочисленная народность масаи, есть вулкан Олдоново-Ленга /»божественная гора»/. Он необычен. Во время частых извержений с его кратера извергается карбонат натрия, то есть обыкновенная стиральная сода, которая во время дождей растворяется и стекает в озеро, где в такой необычной среде существуют красные водоросли. Этот реальный процесс может свидетельствовать о большом вкладе вулканизма на развитие жизни на Земле. Поэтому сейчас широко обсуждается гипотеза: вода и азот воздуха, необходимые для существования жизни образовались за счет вулканических извержений. Тоже самое относится и к углероду. В гораздо больших объёмах, чем любые другие, поставщиком углекислого газа и карбонатных лав являются вулканы рифтовых структур. Благодаря вулканам Земля получила углерод, необходимый для возникновения жизни. Результаты экспериментальных исследований показали, что по мере насыщения воды соединениями углерода образуется своеобразный бульон, в котором под действием солнечных лучей и других стимуляторов возникает белок – крошечный зародыш жизни, который концентрировал необходимый материал из этого бульона. По-видимому первыми организмами были бактерии, которые постепенно для своего питания приспособили преобразовывать солнечную энергию. В Южной Африке в древних породах обнаружены палковидные бактерии, а также углефидированные водоросли – предки одноклеточных растений, которые сейчас известны как синезеленые водоросли. Возраст формации Фиг-Три в которой они были обнаружены 3,2 млрд. лет. Это реликты самой древней жизни на Земле.

Сейчас на нашей планете видовое разнообразие растений и животных гораздо богаче, чем когда-то в прошлом. Континенты значительно разобщены между собой, что допускает независимое развитие различных форм жизни в резко разнящихся климатических условиях – от экватора к полюсам. Но были периоды, когда в результате определенных геологических процессов образовывались суперконтиненты и тогда обитатели разных континентов сталкивались с незнакомыми им видами – врагами или конкурентами. В результате таких столкновений могли исчезать целые виды. Взамен погибшего вида появлялись новые уже приспособившиеся виды. Следовательно, слияние континентов стимулировало эволюцию, хотя и весьма жестоким образом. Разнообразие биологических форм уменьшалось, зато появлялись виды с новыми устойчивыми свойствами, которые соответствовали новым условиям. Эволюция идет быстрее движения континентов и когда континенты распадаются и расходятся вновь, быстро восстанавливается разнообразие форм.

Планета Земля – тонко организованная система, где многое зависит одно от другого. Поэтому какая-либо возникшая проблема непременно «тянет» за собой другие проблемы.

Вот пример иллюстрирующий связь экологического равновесия в природе и добычу полезного ископаемого. Имеется в виду нашествие морских звезд (аканстар плантан), которые уничтожили часть рифообразующих кораллов в Тихом океане в районе Большого барьерного Рифа, на архипелаге Гуам и на многих других атоллах. Если массовая гибель кораллов будет продолжаться, то это может привести к тяжелым последствиям. Во-первых меняется образ жизни населения тихоокеанских островов, так как основной продукт – рыба покидает безжизненные коралловые рифы. И во-вторых, самое главное, будут уничтожены сами острова, ибо рифы – это естественные волнорезы против свирепых штормов. А причина – виноват человек, организовавший взрывы и активное движение дна океана при добыче конкреций марганца американскими и испанскими фирмами. Это способствует образованию массы обломков, которые и послужили укрытием для огромного числа личинок звезд.

Безусловно вопрос о происхождении жизни на Земле, как и о происхождении самой Земли, является центральным в естественным и имеет множество разноплановых гипотез. Например, гипотеза связанная с обнаружением органических остатков цианобактерий в ряде метеоритов, упавших на Землю, или гипотеза о возможной роли подводных гидротерм вокруг которых процветает богатая бактериями жизнь, или различные концепции рассматривающие процессы репликации – самовоспроизводству при превращении неживой материи в живую.

Принято считать, что органическая жизнь развивалась анчиная с кембрия и затем в течение всего фанерозоя. Наиболее примечательный акт произошел около 600 млн.лет назад., породивший смену примитивной жизни на внезапное возникновение довольно разнообразных мягкотелых беспозвоночных. Это было начало «строительства» животно мира, вершиной которого является человек.

Возникновение эволюции Земли за период в млрд. лет были трудные, но не безнадежные, т. к. всё же есть обширная основа, включающая в себя:

1. Современные доступные наблюдения
2. Данные наблюдения современных геологических процессов
3. Шагнувшее далеко вперед далеко глубинных исследований коры и дистанционных съёмок

Выяснение закономерностей современных процессов и используя сведения о горных породах различных возрастов, можно экстрагировать ход глинистых процессов в прошлое, т.е. использовать принцип настоящего----- это ключ к прошлому, получивший в геологии термин актуализм.Используя этот принцип геологии принципу понимания, что эволюция Земли заключается прежде всего в эволюции её внутренней структуры, т.е. по глубине фазового состояния планетарного вещества, его минерального и химического состава и физических характеристик, упругости, электропроводности и т.д.

В ходе этой эволюции происходит следующее:

А) формируется и эволюционирует по размерам, структурам и составу ядро Земли и его основные оболочки, в том числе гидросфера и атмосфера

Б) в мантии, по-видимому к горизонтальным движениям литосферных плит, их раздвижению над восходящими конвективными потоками и образование новой океанической литосферы с последующими ее соскальзыванием под континенты.

В) эволюционировали гидросфера, атмосфера особенно большой вклад в несло появление форм жизни, фотосинтез зеленых растений, выделение кислорода и переход из восстановительной среды в окислительную.

Рассмотрим в какой последовательности происходили этапы эволюции новорожденная Земля после выхода из стадии аккреции. Согласна взглядам Хайна уже в раннем архее появились острова и только в позднем архее создавался основной объект гранит-зеленокаменых поясов. При этом допускается, что наиболее благоприятные участка за этих поясов располагались над восходящими ветвями конвективных течений. В это время отдельные зеленокаменные области объединились первую суперконтиненталь Пангея-1. Только в самом конце позднего архея поверхность планеты разделилась на суперконтинент Пангею и мировой океан Панбалассу. Эти события шли по следующему сценарию:

1. В конце стадии аккреции за счет соударения ………… образуется первичная атмосфера, содержащая водяной пар. При конденсации, а частично дегазации недр, возникает первичный океан.
2. Начиная с 4 млрд. лет назад появляются первые острова протоконтенентальной коры.
3. К началу протерозоя континентальные блики сливаются в единую суперконтинент по мнению некоторых исследователей суперконтиненты образовались и в архее.
4. В течении протерозоя-фанерозоя протекало несколько циклов формирования и распад суперконтинентов.