Наиболее распространенные представления о природе геосфер и эндогенных процессов основаны на выдвинутой в средине прошлого столетия гипотезе холодной гомогенной аккреции Земли. Полученные в последние десятилетия данные пришли в противоречие с этой гипотезой. Установлено, что составы, изотопные возрасты и температуры образования пород кристаллической коры и литосферной мантии соотносятся по законам магматической дифференциации. Это свидетельствует о формировании их в результате фракционирования глобального океана магмы. Сильная химическая неравновесность мантийных пород с металлическим железом указывает на более раннее формирование земного ядра по сравнению с мантией в результате слипания железных частиц под влиянием в основном магнитных сил. Следовательно, аккреция была гетерогенной. Эти результаты приводят к новому решению дискуссионных генетических проблем. Быстрая аккреция ядра обусловила его очень высокую температуру. В последующем подогрев им мантии явился причиной возникновения в ней конвекции. Придонная часть сформировавшегося в результате импактного плавления силикатного океана магмы кристаллизовалась под влиянием роста давления его образующихся верхних частей. Кумулаты сформировали нижнюю мантию, а расположение по плотности разных по составу остаточных расплавов привело к возникновению слоистости в магматическом океане. Небольшая глубина раннего океана и пониженная сила гравитации на еще небольшой Земле обусловили низкое давление при его придонном фракционировании. Это привело к образованию большого количества кислых остаточных расплавов, что и объясняет раннее формирование кислой кристаллической коры платформ. Вследствие увеличения плотности с глубиной в слоистом океане магмы после прекращения аккреции не возникала обширная конвекция. Поэтому он длительно остывал и кристаллизовался сверху вниз преимущественно в результате кондуктивных теплопотерь и сформировал литосферу древних платформ. Последовательный подъем остаточных расплавов из различных слоев магматического океана обусловил закономерную эволюцию магматизма платформ от кислого к субщелочному и щелочному основному и кимберлитовому. Декомпрессионное плавление эклогитов при подъеме нижнемантийных плюмов приводило к массовому образованию очагов толеитовых магм в астеносфере. Их фракционирование сопровождалось возникновением кислых магм в условиях небольшого давления и щелочных - в условиях большого.
Compositions of gneisses from the Early Precambrian crystalline complexes of the Aldan shield and of mantle xenoliths from kimberlites plot along the magmatic fractionation trends. Their isotope age and crystallization temperature decrease in according to the sequence of their formation during fractionation. This indicates that the crystalline crust and lithosphere mantle formed as a result of crystallization and fractionation of a layered magma ocean. Evidence of chemical disequilibrium between the mantle rocks and metallic iron suggests that accretion of the Earth’s core occurred before that of the silicate mantle under the effect of magnetic forces. In the silicate magma ocean, which originated through impact melting, the processes of compressional crystallization and fractionation of its near-bottom parts occurred. Due to a very low pressure in the incipient magma ocean, the early formed residual melts varied in composition from granites to tholeiites. This provided very early formation of the acid crystalline crust. An increase in temperature during the accretion process resulted in the higher temperature of the upper mantle compared to the lower one. For this reason the lower mantle plumes did not ascend in the Early Precambrian, and magmas in ancient platforms were forming mainly from residual melts of compositionally varying layers of the magma ocean. In the Phanerozoic, the temperature of the lower mantle became higher than that of the upper one. As a result, lower mantle plumes, oceans and lithosphere of platforms came into existence. In the ascending mantle plumes, basic eclogites were subject to decompression melting. Fractionation of the formed magma chambers led to the formation of acid magmas under low pressure conditions and of various alkali-basic magmas under high pressures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.