2.1. Эволюция недр Земли

По современным представлениям, образование Солнца, Земли и других планет Солнечной системы произошло довольно быстро (за период около 100 млн лет). В настоящее время образование Солнечной системы представляется следующим образом:

Образование Солнца и уплощенной вращающейся околосолнечной туманности из межзвёздного газопылевого облака, вероятно, под влиянием близкого взрыва «сверхновой» звезды.
Эволюция солнца и околосолнечной туманности с передачей электромагнитным или турбулентно-конвективным способом момента количества движения от Солнца планетам.
Конденсация «пыльной плазмы» в кольца вокруг Солнца, а материала колец – в планетезимали.
Дальнейшая конденсация планетезималей в планеты.
Повторение подобного процесса вокруг планет с образованием их спутников (Родыгин С.А., 2000).

В качестве основного метода для определения общего возраста Земли и других тел Солнечной системы используют изотопные анализы доступных образцов вещества этих тел, т.е. земных пород, метеоритов и пород Луны. По отношениям изотопов свинца Рb²⁰⁶, Рb²⁰⁷, Рb²⁰⁸ (образующихся при радиоактивном распаде урана U²³⁸, U²³⁵ и тория Th²³²) к нерадиогенному изотопу Рb²⁰⁴ для возрастов метеоритов получены значения порядка 4,5–4,6 млрд лет, такие же оценки получаются и по урано-ториево-свинцовому, рубидий-стронциевому и калий-аргоновому методам. Современной оценкой возраста Земли и других тел Солнечной системы представляется цифра 4,65 ±0,05 млрд лет.

Главное в истории Земли в целом — это эволюция ее внутренней структуры, т.е. распределения по глубинам химического состава вещества, его фазового состояния и физических характеристик – давления, температуры, плотности, упругости, вязкости, электропроводности и т.д. Главным процессом в эволюции недр Земли была гравитационная дифференциация веществ различного веса, при которой более тяжелые вещества опускались вниз, к центру Земли, а более легкие поднимались наверх. В результате этого процесса Земля расслоилась на оболочки так, что более глубокие оболочки состоят из более тяжелых веществ (Монин А.С., Шишков Ю.А., 1979).

Планетезимали - (англ. planetesimal, от planet – планета и infinitesimal – бесконечно малая величина), название мелких твёрдых частичек, послуживших материалом для построения планет, согласно космогонической гипотезе, предложенной на рубеже XIX и XX вв. американскими учёными Ф. Мультоном и Т. Чемберленом. В теориях происхождения Солнечной системы (и других планетарных систем) – тело, размером от нескольких миллиметров до нескольких километров, которое конденсировалось из облака газа и пыли. Как только такие тела достигали размера нескольких километров, их гравитационное притяжение позволяло им соединяться друг с другом в ходе процесса, называемого аккрецией, в результате чего образовывались протопланеты.

У современной Земли такими оболочками являются:

1) атмосфера (5,3·10²¹ г воздуха);

2) гидросфера (1,46·10²⁴ г воды);

3)земная кора средней толщиной 33 км и массой 4,7 · 10²⁵ г массы Земли (континентальная кора имеет толщину 25–75 км и состоит из осадочного, гранитно-метаморфического и базальтового слоев; океаническая кора имеет толщину 6–8 км и состоит из осадочного, базальтового и серпентинитового слоев);

4) мантия с глубиной нижней границы 2920 км, распадающаяся на верхнюю (глубины до 410 км), среднюю (410–1000 км) и нижнюю (1000–2920 км); на глубинах около 80–300 км в верхней мантии имеется слой с пониженными жесткостью и вязкостью, называемый астеносферой; вышележащая часть мантии вместе с земной корой называется литосферой;

5) ядро, распадающееся на внешнее жидкое (глубины 2920–4980 км) и внутреннее твердое ядро.