Галактические года земной истории

Главная > Эволюция природы > Эволюция жизни > Палеонтология > Астрогеохронология

Научные статьи автора: Галактические года | Золотоносная сеть | Древние миграции | Небесные теонимы

(Английская версия)
ГАРШИН Игорь Константинович, бизнес-аналитик,
Каспийский Трубопроводный Консорциум-Р, Новороссийск, Россия.
E-mail: garchine@mail.ru.

Оглавление:

Ключевые слова: астрогеофизика, ритмостратиграфия, геохронологический календарь, мегациклы в истории Земли, периодичность геологических событий, галактический год, космические ритмы, суперконтинентальный цикл, биологическая катастрофа, биотический кризис, ледниковые периоды, гляциоэры, астероидные атаки, эпохи металлогенеза.

Keywords: Galactic year, geochronology, geochronological scale, geological ages, stages of the Globe history, Earth’s crust evolution, Wilson cycles, biological catastrophes, geological cataclysms, asteroid attacks.


1. Аннотация

Закон Митчелла о совещаниях: любую проблему можно сделать неразрешимой, если провести достаточное количество совещаний по ее обсуждению. (Законы Мерфи)

Установлено, что ключевые события Земли и её биосферы определяются космическими факторами, связанными с вращением Солнечной системы вокруг центра Галактики. Этот галактический год (далее он будет называться галациклом) равен примерно 200 млн. лет. Большинство эонов, эр и докембрийских периодов кратны этой величине. Существуют астробиогеологические циклы около 200 млн. лет и кратные ему (400, 800 млн. лет), а также более мелкие периоды (примерно по 50 млн. лет). Хронология Луны, Марса и Меркурия подтверждает это, что говорит о едином космическом влиянии на эволюцию планет.

Обнаружено, что на границах галациклов происходили катастрофические события в истории Земного шара. Предполагаемая причина этих событий – падение крупных астероидов, возможно, внесолнечного происхождения. Эти бомбардировки приводили прямо или косвенно (через усилившуюся вулканическую деятельность) к запылению атмосферы. Из-за последующего снижения солнечной радиации климат переохлаждался и наступал ледникового период. Попутным геологическим событием мог быть раскол древнего материка. Эти геологические катаклизмы приводили к биологическим катастрофам, когда погибало от 40 до 95 процентов всех видов.

Предложена новая геохронологическая шкала, соответствующая галактическим оборотам. Каждый галацикл представлен геологической эрой и обычно характеризуется своей эпохой складчатости. Четыре эры объединяются в эон, которому соответствует эпоха образования и распада суперконтинента. Всего представлено 6 эонов и 24 эры, начиная с катархея. Чётные эры являются гляциоэрами, нечетные – термоэрами. Каждая эра делится на 4 периода, которые представляют собой фазы рифтогенеза и спрединга. Получается настоящая "периодическая система" геологического времени, позволяющая заранее определять древнейшие климаты и прогнозировать геологическую историю далёкого будущего.

It is established that main events of Earth history are determined by space factors, related to rotation of the Solar system around centre of our Galaxy. This galactic year is about 200 million years ("galacycle"). The most of eons, eras and Pre-Cambrian periods is multiples him. There are astrogeobiologic cycles of 200 million years and multiples them (400, 800 million years), as well as smaller periods (about 50 million years). Geochronologies of the Moon, Mercury and Mars confirm this, indicating a single cosmic influence on the planetary evolution.

It is found that on the boundaries of the galacycles in the Globe history catastrophic events occur. The purported reason for these events – the fall of large asteroids, possibly extrasolar origin. These bombings resulted directly or indirectly (through volcanic activity effort) to dusty atmosphere. Reducing solar radiation resulted in hypothermia and beginning of the Ice Age. Incidental geological event could be a continental split. These geological disasters have led to biological accidents, when 40 to 95 percent of all species died out.

It proposes the new geochronological scale, corresponding to the Galactic circulation period. Each Galacycle is usually presented as own orogenic epoch. 4 eras consist 1 eon. Each eon has own supercontinental cycle (it is as Wilson cycle). Total there are 6 eons and 24 eras. Each 2nd era is ice age, and others are thermal eras. The era is divided on 4 periods. Each period is a phase of rifting and spreading. It becomes really "periodical system" of geological time. So You can determine oldest climates and forecast the further Earth history.

2. Исторический обзор

В начале XX века геологи Пенк и Брикнер исследовали альпийские оледенения и установили относительную хронологию послеледниковой и межледниковых эпох четвертичной истории Альп [Герасимов И. 1939, c. 183–184]. Затем им удалось получить численное выражение интенсивности климатических изменений и продолжительности межледниковых эпох. Откладывая по оси абсцисс время, а по оси ординат величину перемещения снеговой линии, они получили ломаную линию, которую называют климатической кривой Пенка–Брикнера.

Астрономические переменные, контролирующие инсоляцию и циклы осадконакопления

Кеппен, Вегенер и Миланкович (1924) [Большаков 2011, с. 79–80; Герасимов И. 1939, с. 184–188] увидели причину этих изменений в колебаниях величины солнечного тепла – главнейшего фактора, определяющего климат нашей планеты. А количество тепла, которое получает земная поверхность, зависит (при неизменной величине солнечного излучения) от 3-х периодически меняющихся величин (рис. 1):

  1. наклона эклиптики, меняющейся с периодом около 40 000 лет – чем меньше наклон, тем мягче и равномернее климат;
  2. эксцентриситета земной орбиты, меняющегося с периодом приблизительно 90 000 лет;
  3. предварения равноденствия из-за прецессии земной оси, которая периодически меняется примерно каждые 26 000 лет – определяет сезон, на который в данном полушарии приходится перигелий или афелий.

Эти 3 изменения движения зависят от притяжения Земли планетами Солнечной системы.

Миланкович подсчитал каковы действительные сочетания этих трёх изменений. Он построил кривую, которую назвал "Солнечная радиация летней половины года в высоких широтах в четвертичное время за 650 тысяч лет". Изменение величины солнечной радиации по оси ординат показаны как изменение широты места. Кривая не учитывает влияния земной атмосферы и географических факторов (например, наличия значительных континентальных масс к северу от экватора).

Кеппен в 1924 г. отметил поразительное сходство кривых Пенка–Брикнера и Миланковича. А Эберл, проведя детализацию истории ледникового периода Альп, построил свою кривую, чьи выступы также совпали с выступами кривых Пенка–Брикнера и Миланковича. Поскольку Эберл указывал следы еще более древних ледниковых эпох, он попросил Миланковича продолжить кривую, вычисленную вначале для 650 000 лет, на отрезок времени в 1 миллион лет. Сопоставление новых, более древних участков кривых Эберла и Миланковича снова обнаружило их поразительное сходство.

Впоследствии было признано, что влияние географических факторов на климат намного больше, чем астрономических. Но в наше время опять пришли к выводу [Корень 2009, с. 7], что квазипериодические осцилляции земной орбиты (прецессия и эксцентриситет) и наклонения оси были главным фактором климатических изменений прошлого, которые запечатлены в осадочных последовательностях.

Однако, здесь следует учесть, что "кроме прямого воздействия на инсоляцию параметры земной орбиты влияют также на область перехода ядра и мантии и, следовательно, порождают эвстатические изменения геоидного происхождения и магнитные изменения", что далее влияет на вулканизм и климат [Катастрофы..., с. 404-405].

Рис. 1.
Астрономические переменные, контролирующие солнечную инсоляцию,
определяемую вращением Земли вокруг Солнца и своей оси (А).
Астрономические факторы образования ритмической последовательности
в осадочных толщах (Б). Значения эксцентриситета, наклонения оси
и прецессии в течение последнего миллиона лет
(Strasser et al., 2006, figs 1, 3, partially) [Корень 2009, с. 8].

Такие попытки удовлетворительного объяснения климатических изменений на Земле воздействием космических причин побуждают к дальнейшим исследованиям в этой области по всем геологическим эпохам. Если на земной климат влияют планеты Солнечной системы, то, может быть, и далёкие космические факторы как-то действуют на Землю и Солнце? Многие исследователи [Балуховский 1974; Баренбаум 2011; Большаков 2011; Вылцан 2008; Джон 1982, с. 39–75, 283–293; Епифанов 2007-1 и 2009; Красилов 1977; Кривицкий 2012; Куликова 2005; Кулинкович 2005; Малиновский 2000; Нечаев 2004; Свиточ 2004, с. 402–410] изучали и изучают влияние окружающих звёзд, структур и процессов Галактики на Солнечную систему. И многие отмечали периодичность геологических событий (в т.ч. гляциоэр – Г. Ф. Лунгерсгаузен и др.) в интервале от 176 до 250 миллионов лет, что примерно соответствует галактическому году (ГГ) – периоду обращения Солнца вокруг центра Млечного Пути, оцениваемого сейчас в 215 млн. лет [Астрономия..., с. 567; 33, с. 15; 43, с. 103-104].

В ряде работ [Балуховский 1966; Заколдаев 1992; Неручев 2007; 5; 27, с. 176; 36, с. 141] даны хорошие исторические обзоры об исследованиях проблемы связи галактических годов с историей нашей планеты. Эта идея возникла после того, как П. П. Паренаго [Паренаго 1954] определил длительность галактического года (сидерический - 212 млн. лет, аномалистический - 176 миллион лет). Многие геологи и палеонтологи сразу увидели, что ряд геологических процессов и событий в биосфере происходят через интервалы времени, кратные величине галактического года.

В обосновании этой концепции активно участвовали Т.А. Тамразян, Н.Ф. Балуховский, Ю.М. Малиновский, М.И. Калганов, Л.И. Панкуль, А.Б. Авдеев, Ю.А. Заколдаев, А.А. Шпитальная, В.Е. Хаин, Н.А. Ясаманов, С.Г. Неручев, Н.Н. Христофорова, В.П. Нечаев [Нечаев 2004] и др. Было установлено, что периодичности глобальных климатических, тектонических и биотических процессов имеют различия, не объяснимые лишь вращением Солнца вокруг центра Галактики. Кроме того, геологические факты и теоретические расчеты свидетельствуют, что орбитальный период Солнца не был постоянным.

Предлагались разные гипотезы периодических факторов, влияющих на Солнечную систему при ее движении в Галактике – пульсация гравитационного поля (Н.Ф. Балуховский), космическое излучение, струйные потоки, галактические кометы… Последняя предложена 20 лет назад А.А. Баренбаумом, который теоретически рассчитал моменты космических воздействий и нашел, что катастрофические события ранга границ систем и отделов шкалы вызваны бомбардировками Солнечной системы кометами галактического происхождения, а события более мелкого ранга обусловлены падениями на Землю межпланетных болидов. Возможные следствия этих событий на климат, тектоническую активность и биосферу нашей планеты, детально обсуждались в работах Н.А.Ясаманова, В.Е.Хаина, Ю.Б. Гладенкова, А.А. Баренбаума и др. Эту концепцию А.А. Баренбаум назвал «галактоцентрической парадигмой».

Следствием концепции «галактического года» явилась идея использовать этот интервал при построении геохронологической шкалы как фанерозоя, так и докембрия. Такие шкалы разрабатывали С.Л. Афанасьев, Н.А. Ясаманов, Н.Н. Христофорова, В.В и В.С. Куликовы [37] и др.

Исследование ритмичности геологической истории и ее факторов приводит к предположению о пульсационном характере развития планеты. Имеются разные варианты этой концепции, в каждом из которых есть свой набор аргументов [34; 40; 57; 63, с. 311-319; 64, с. 541].

Сторонник модели пульсирующей и кристаллоподобной Земли В. А. Епифанов графически и математически рассчитал время, пространство и характер проявления пульсации Земли [Епифанов 2007-1; Епифанов 2007-2]. Он связал вместе этапы щелочного магматизма, формирования нафтидов и алмазов, локализовав их в соответствующих местах икосаэдрической кристаллоформы Земли. Причину оледенений он видит в массовой напорной дегазации при периодическом глобальном сжатии земной коры [Епифанов 2006]. Найденные им геогалактические ритмы он связал в единую систему (см. § 5.8).

3. Новизна работы

Автор статьи, не являясь профессиональным геологом, биологом или астрономом, но будучи физиком по образованию, программистом и аналитиком по профессии, предпринял собственное расследование периодичности и взаимосвязи важнейших геологических и биологических событий в истории Земли. При этом упор сделан на синхронизацию различных астрогеологических циклов, а не на установление их точных величин и начал.

Введено понятие "галацикла" - периода длительностью 200 млн. лет, примерно совпадающего с галактическим годом (ГГ). Иногда они используются как синонимы, но, вообще говоря, могут различаться, т.к. регулярные галактические события могут наступать не только при прохождении Солнечной системой перигалактия, но и от ее положения на орбитах вращения вокруг центров масс Местной группы и Местного скопления звёзд (которые вместе с Солнцем обращаются вокруг ядра Млечного пути), а также от прохождения мимо галактических объектов, имеющих близкие орбиты, что может происходить за время чуть меньшее или чуть большее истинного ГГ.

Личный вклад автора:

  1. Определение основ стратиграфических интервалов: эон - суперконтинентальный цикл Уилсона, эра - горообразовательный цикл Бертрана, период - цикл Штилле (тектоническая фаза).
  2. Новая гипотеза о природе галактического воздействия - усиление звездного ветра в эпоху учащения переполюсовок в полуфазе цикла Уилсона.
  3. Выявление серийных болидных атак (групповых импактных событий), коррелирующих с другими (порождаемыми ими) процессами в литосфере с интервалом около 30-40 миллионов лет (мы живём в эту эпоху).
  4. Синхронизация различных типов периодических событий в истории Земли.
  5. Уточнение хронологии геодинамических циклов и гипотезы о существовании еще 2-х праматериков: Эогеи (между Колумбией и Родинией) и Матригеи (за 0,8 Ga до Ваальбары).
  6. Уточнение границ галактических годов.
  7. Синхронизация с галактическими годами и земной геохронологией геологических историй Луны, Меркурия и Марса.

4. Предмет, цель и метод исследований

Предмет наших исследований – ключевые события истории Земли и жизни на ней. Цель – поиск их периодичности и возможной взаимосвязи. Метод – хронологические сравнения этих событий между собой. Исследоваться будут следующие процессы и ключевые события:

  1. Распад и образование материков (§ 5.1);
  2. Смены эпох горообразования (§ 5.2);
  3. Наступление и окончание ледниковых периодов (§ 5.3);
  4. Колебания уровня Мирового океана (§ 5.4);
  5. Расцвет и вымирание биологических видов (§ 5.5);
  6. Падение очень крупных метеоритов (§ 5.6);
  7. Циклы образования полезных ископаемых (§ 5.7, § 5.8);
  8. Другие геологические события и циклы (§ 5.8).

Все виды этих событий будут представлены хронологическими списками с последующим выявлением закономерностей в них. Затем эти сведения будут объединены и проанализированы в общей хронологической таблице. Кроме того, мы сравним земную геохронологию с хронологическими шкалами Луны и других планет Солнечной системы (по имеющимся источникам).

5. Исследование геологических и биологических эпох

§ 5.1. Тектоника древних континентов (циклы Уилсона)

В науке обсуждается различный состав суперконтинентов [Гончаров 2011; Свиточ 2004, с. 37; Старостин 2006, с. 126, 380; Старостин 2012, с. 321; Ушаков 1984, с. 446-455, 464–469; ?, с. 126–162; 57; Хаин ?]. Не все из них общепризнанны, не ясна хронология наиболее древних. Приведём их наименования и временные границы (в Ma – миллионах лет назад) по версиям различных исследователей (перечислим материки от поздних к ранним):

В. Е. Хаин, Н. А. Божко О. Г. Сорохтин, С. А. Ушаков В. Е. Хаин, Н. А. Ясаманов Н. А. Божко (кульминации) Современная концепция Р. Р. Габдуллин Авторская концепция
1. Пангея (230) Пангея (435–220) 230 Пангея (300–200; 360–230?) 250 Пангея (300–200)
2. 625 Паннотия (600) 625 Мезогея (~700?)
3. Пангея-2 и сверхокеан Прототетис (~1000) Мезогея (1000) Палеогея (1080–865) 1020 Родиния (1050–750; 1000–850?) 1000 Палеогея (1100–900)
4. 1415 *1375 Эогея? (~1500?)
5. Пангея-1 и сверхокеан Мировия (1650) Мегагея (1800–1700) Мегагея (1725–1510) 1800 Колумбия/Нуна/Хадсонленд (1800–1500) 1750 Мегагея (1900–1700)
6. Протогея (2370–2155) 2215 Атлантика (нач. 2100) *2125 Протогея (~2300?)
7. Пангея-0 и сверхокеан Панталасс (2500) Моногея (2600–2400) 2610 Кенорленд (2800–2100; 2500–2300?) 2500 Моногея (2700–2600)
8. Прогея (3015–2800) 3005 Ур (3000) Прогея (~3100?)
9. Археогея (3660–3445) *3400 Ваальбара (3600–2800; 3600–3100?), Себаквия? Археогея (3500–3300)
10. *3795 Дейтерогея? (~3900)
11. Матригея? (~4300)
Таблица I. Сверхматерики в геологической истории по версиям различных авторов.

Мы видим, что древние суперконтиненты образовывались приблизительно каждые 700–800 миллионов лет. По В. Е. Хаину и Н. А. Божко средний интервал между их Пангеями – 750 млн. лет. О. Г. Сорохтин и С. А. Ушаков [Свиточ 2004] связали время образования сверхконтинентов с рядом тектонических эр (кеноранской, свекофеннской, гренвильской, герцинской), получив интервал 800 млн. лет (кроме 770 млн. лет между Пангеей и Мезогеей). В. Е. Хаин и Н. А. Ясаманов принимают значение 645 млн. лет. По отдельной концепции Н. А. Божко [Хаин 2009 ?], интервал между слиянием материков (с учётом промежуточных) – 395 лет. Р. Р. Габдуллин приводит приводит свой взгляд на периодичность образования сверхматериков (включая гипотетические временные) в усреднённой форме с интервалом 375 лет. “Звёздочкой” (*) здесь обозначены хронологии гипотетических сверхматериков, не установленные в известной геологической летописи.

Рассмотрим современную концепцию [43, с. 111]:

  1. Интервал между образованиями Пангеи (300 Ma) и Родинии (1050 Ma) – 750 млн. лет.
  2. Интервал между образованиями Родинии (1050 Ma) и Колумбии (1800 Ma) – 750 млн. лет.
  3. Интервал между образованиями Колумбии (1800 Ma) и Кенорленда (2800 Ma) – 1000 млн. лет.
  4. Интервал между образованиями Кенорленда (2800 Ma) и Ваальбары (3600 Ma) – 800 млн. лет.

Здесь средний интервал – 830 миллионов лет.

Значит, период эволюции литосферы (геодинамический цикл Уилсона), в рамках которого происходит сборка и разъединение сверхматериков, составляет примерно 800 млн. лет [21]. Этот отрезок примерно равен 4 галактическим оборотам. Обычно считается, что блоки континентальной коры собираются в единый сверхконтинент с периодом около 500—600 млн. лет, но это потому, что учитываются эпизодические и не долгоживущие временные континенты, как, например, Паннотия или Ур. Что касается Паннотии, то этот сверхматерик, по гипотезе, временно возник уже через 150 млн. лет после распада Родинии (600 млн. лет назад) из её "обломков". Последующее его раздробление породило фрагменты, которые вновь соединились с образованием Пангеи. Таким же временным сверхматериком, видимо, был Ур, чья хронология входит в широкие временные рамки Ваальбары. Можно предположить, что 1 раз в 800 миллионов лет возникают относительно стабильные суперконтинентальные образования, а между ними – "временные сверхматерики". Таким образом, моноконтиненты (разной степени стабильности) образуются 1 раз в 400 млн. лет (в среднем). Это согласуется с периодом глобального колебания уровня моря (400 млн. лет), как показывает В. А. Епифанов [Епифанов 2007-1; Епифанов 2007-2] (см. § 5.8).

Проделаем мысленный эксперимент. Пусть в некотором месте нашей планеты (например, на одном из полюсов) континентальные массы собрались вместе, сформировав единый сверхматерик. После завершения стадии динамической и термической стабилизации начинается первая фаза геодиномического цикла – континентальный рифтогенез (кора сверхматерика раскалывается над мантийной струей). Части разделённого суперконтинента разъезжаются в противоположных направлениях (как считается – под воздействием мантийных потоков). Как известно, "Земля – круглая", и, рано или поздно, они соберутся вместе на противоположной стороне (полюсе) планеты. Если считать среднюю скорость дрейфа 5 см в год, то расстояние в 20000 км дрейфующие платформы покроют ровно через 400 миллионов лет. Геомобильный процесс, конечно, не такой прямолинейный, но полученная величина косвенно говорит в пользу периода цикла в 400 млн. лет, о чем говорят Н. А. Божко [7] и В. А. Епифанов [25].

Учитывая возможное существование временных сверхматериков, автор статьи предлагает свою хронологическую версию суперконтинентального цикла (последняя колонка таблицы). За точку отсчёта взято время образования Пангеи – 300 млн. лет назад. Время образования более древних суперконтинентов получено как период в 800 и 400 млн. лет для "стабильных" и "временных" сверхматериков, соответственно. Используются названия Мезогея, Мегагея, Моногея и подобные им, как более лаконичные и логичные, хоть, и "устаревшие". Ведь имена могут быть длинные и труднопроизносимые, как у ирландского вулкана. Тем более, что эпохи формирования каждого сверхматерика можно строить по их греческим названиям – и это будет терминологически последовательно. Заметим, что Родиния распалась в конце тонийского геологического периода, название которого как раз и означает "растяжение". За 400 млн. лет до этого был эктазийский период, название которого тоже означает "растяжение". Это время совпадает с временем распада Эогеи, по гипотезе автора. Существование в прошлом временных гипотетических материков Эогеи и Протогеи также подтверждается цикличностью металлогенеза (см. табл. II § 5.7).

Вывод. Средняя продолжительность полного суперконтинентального цикла – около 800 млн. лет. Причём, в полуцикле (примерно через 400 млн. лет) образуются непродолжительные сверхматерики.

§ 5.2. Тектономагматические эпохи (циклы Бертрана)

В истории Земли выделяются около 20 тектономагматических эпох [Ковалев 2010, с. 22–24], каждая из которых характеризуется своеобразной магматической и тектонической активностью и составом возникших горных пород. Перечислим эти тектонические эры (эпохи складчатости, или циклы Бертрана) от поздних к ранним:

  1. Альпийская: 50–0 млн. лет – через 210 млн. лет после начала герцинской.
  2. Киммерийская (мезозойская): 90–50 млн. лет.
  3. Герцинская (варийская): 260–90 млн. лет – через 390 млн. лет после начала кадомской. Формирование сверхматерика Пангеи.
  4. Каледонская: 410—260 млн. лет.
  5. Салаирская (позднебайкальская): 520—410 млн. лет. Расцвет биоса.
  6. Кадомская (катангинская): 650—520 млн. лет – через 210 млн. лет после начала делийской.
  7. Делийская: 860—650 млн. лет – через 230 млн. лет после начала гренвильской.
  8. Байкальская: 930—860 млн. лет.
  9. Гренвильская: 1090—930 млн. лет – через 400 млн. лет после начала лаксфордской. Формирование сверхматерика Родинии.
  10. Эльсонская: 1210—1090 млн. лет.
  11. Готская (кибарская): 1360—1210 млн. лет.
  12. Лаксфордская: 1490—1360 млн. лет – через 180 млн. лет после начала гуронской.
  13. Гуронская: 1670—1490 млн. лет – через 160 млн. лет после начала гудзонской.
  14. Гудзонская (свекофеннская): 1830—1670 млн. лет – через 400 млн. лет после начала карельской. Формирование сверхматерика Колумбии.
  15. Балтийская: 1980—1830 млн. лет.
  16. Карельская (раннекарельская): 2230—1980 млн. лет – через 270 млн. лет после начала альгонкской.
  17. Альгонкская: 2500—2230 млн. лет – через 200 млн. лет после начала беломорской.
  18. Беломорская (кенорская): 2700—2500 млн. лет – через 350 млн. лет после начала кольской. Формирование сверхматерика Кенорленда и настоящей континентальной коры.
  19. Кольская (саамская): 3050–2700 млн. лет – через 450 млн. лет после начала белозёрской.
  20. Белозерская: 3500–3050 млн. лет. Формирование праматерика Ваальбары из древнейших протоконтинентов (кратонов) Каапваль и Пилбара, которые образовались, возможно, под влиянием мощнейших астероидных ударов.

Итого, за 3,45 миллиард лет произошло 19 циклов тектогенеза – в среднем, один за 182 млн. лет. Альпийский тектогенез не учитываем – он еще продолжается. Краткий киммерийский тектогенез является, вероятно, продолжением герцинского – в сумме получается 210 млн. лет. Как видим, периодичность тектогенеза примерно равна орбитальному периоду Солнечной системы. Продолжительность двух самых древних эпох (кольская – 350, белозёрская – 450 млн. лет) составляет около 2 галактических оборотов. Возможно, каждая из них, на самом деле, состояла из 2 эпох.

Циклы Бертрана находят подтверждение в трансгрессивно-регрессивной цикличности, в периодических изменениях интенсивности островодужного вулканизма, гранитообразования и регионального метаморфизма.

Указанные эпохи горообразования не обязательно единовременны на всех материках, т.к. их географическое распространение может идти волнообразно [57]. Этим объясняется временный период критики и разочарования в первых замечательных попытках единого циклического описания земной тектоники.

Вывод. Средняя продолжительность циклов тектогенеза – около 200 миллионов лет (или кратна этой величине).

§ 5.3. Древние оледенения Земли

За время геологической истории Земля испытывала регулярные ледниковые эпохи [Джон 1982, с. 21–24, 146–148; Климат..., с. 158–180, 259–289; Свиточ 2008; Серебрянный 1980, с. 7–14; ?, с. 116-135; Хаин, 2009, с. 57-67, 2009, с. 65-67; Crowell 1999, Evans 2000]. Самые обширные из них (перечислены от поздних к ранним):

  1. Кайнозойская (началась 30 или 40 млн. лет назад с появлением антарктического ледникового покрова).
  2. Гондванская (340—240 млн. лет назад), или позднепалеозойская, позднекарбонская (пермско-каменноугольная); по Дж. Кроуэллу 338–256 Ma (карбон-пермь).
  3. Девонская (370—355 млн. лет назад), или позднедевонская (ограниченно в Гондване); по Дж. Кроуэллу 363—353 Ma (девон-карбон).
  4. Ордовикская (460—420 млн. лет назад), или позднеордовиская; по Дж. Кроуэллу 445—429 Ma (ордовик-силур).
  5. Варангская (680—570 млн. назад), или вендская, лапландская (в середине – маринойское оледенение). Началась в конце криогения и захватила следующий эдиакарий.
  6. Стёртская (780—710 млн. назад), или неопротерозойская, рапитанская – одна из нескольких ледовых эпох в криогении. И сама включала другие оледенения (в начале – кайгасское).
  7. Гнейсёская (950—900 млн. лет назад) – в тонийском периоде, предшествующим криогенскому.
  8. Среднепротерозойская (1,2—1,0 млрд. лет назад) – однако, выявленная не достаточно надёжно.
  9. Гуронская, или макганьенская (по одной из оценок – 2,4–2,1 млрд. лет назад).
Древние ледниковые эпохи
Рис. 2.
Ледниковые эпохи в истории Земли по Тарлингу (по оси абсцисс – возраст в млн. лет).

Как видим из рис. 2 (сверху), за последний 1 миллиард лет на Земле было 6 пиков похолоданий и, соответственно, 5 межледниковий. Значит, в среднем, ледниковые эпохи повторялись примерно каждые 200 млн. лет, что соответствует "галагоду" – периоду оборота Солнечной системы вокруг центра Галактики.

Оледенения на Земле группируются в ледниковые эры (гляциоэры, или криоэры), между которыми наступают тёплые эпохи (термоэры) – см. рис. 3 (слева). Здесь: 1) оледенения; 2) возможные возрастные пределы оледенений. Длина линий пропорциональна числу материков, на которых известны ледниковые отложения. KZ – кайнозой; MZ– мезозой; PR – протерозой; PZ – палеозой; R – рифей [Свиточ 2008, с. 48].

Древние ледниковые эпохи

Рассмотрим продолжительность криоэр и термоэр:

  1. В лавразийскую гляциоэру не позднее 38 млн. лет назад в Антарктиде началось кайнозойское оледенение Земли. Максимальное распространение оно получило в последний миллион лет.
  2. Между лавразийской и предыдущей гондванской гляциоэрами была термоэра длительностью ровно 200 млн.лет (230–30 млн. лет назад). Она включала пермско-триасовый аридно-геократический (триасовое потепление), мезозойский термофильный и мел-палеогеновый талассократический (меловое потепление) периоды.
  3. В гондванскую гляциоэру в позднем палеозое макроматерик Гондвана (объединявший Африку, Южную Америку, Индию, Австралию и Антарктиду) расположился в полярных областях Южного полушария и испытал обширное оледенение. Общая продолжительность собственно гондванского оледенения оценивается в 100 млн. лет, особенно сильным оно было в интервале 310—270 млн. лет назад. К гондванской гляциоэре (в широком смысле) следует отнести и названную выше девонскую ледниковую эпоху.
  4. Ордовикский ледниковый период в раннем палеозое, предсказываемый ранее, был открыт в 1960–1970-е годы в центре Сахары по найденным тиллитам. Затем его следы были выявлены в Южной Африке, Южной Америке, Западной Европе и Аравии. Он развивался стадиально (отмечается от 3 до 20 оледенений) и, возможно, охватывал не только поздний ордовик, но и ранний силур, достигнув своего максимума около 450 млн. лет назад. Этот период также относят к гондванской гляциоэре, общая продолжительность которой становится, т.о., 200 млн. лет (450–250 млн. лет назад). Тем не менее, между гондванскими и ордовикским ледниковыми периодами имеется термоэра длительностью примерно 100 млн. лет – девонское потепление, или среднепалеозойский термофильный период.
  5. Между ордовикской и предыдущей африканской гляциоэрами была термоэра длительностью около 150 млн. лет (600–450 млн. лет назад)Свиточ 2004, с. 381, 404 ]. Однако, и в нём зафиксировано на границе венда и кембрия байконурское оледенение в Сибири и Казахстане (~540 млн. лет назад) [Климат..., с. 272–287].
  6. К африканской гляциоэре относятся следы трех крупных позднепротерозойских ледниковых эпох: а) конголезской (900—800 млн. лет назад); б) стёртской (780—710 млн. лет назад) и в) варангской (680–570 млн. лет назад) . Они отмечаются практически на всех материках, кроме Антарктиды. К африканской криоэре примыкает гнейсёский ледниковый период (950–900 млн. лет назад). Все эти оледенения относятся к криогеннию или смежным периодам рядом с его границами. Это самая продолжительная криоэра (более 400 млн. лет) с обширными оледенениями даже в тропиках. Причиной такой исключительной ледниковой эры явилось расположение континентальных масс в экваториальных областях и возникновение резко континентального климата.
  7. Между этой позднепротерозойской и предыдущей раннепротерозойской ледниковыми эрами имеется продолжительный интервал в 1,7 млрд. лет (2,2–0,9 млрд. лет), за время которого пока не отмечено достоверных признаков оледенений. Тем не менее, в Шотландии, в группе Стоэр, имеющей возраст 1199 млн. лет, давно известны тиллоиды, которые одними исследователями рассматриваются как ледниковые, а другими – как отложения теплого аридного климата [Климат..., с. 259–260]. К этому же времени относится тимискаминское оледенение (1200 млн. лет назад), обнаруженное в Северной Америке. Имеются указания на проявление оледенений возрастом 1,1–1,0 млрд. лет на Канадском щите и в Западной, а, возможно, и Центральной Африке [Хаин 2009, с. 56?], но они считаются малодостоверными.
  8. К канадской гляциоэре относят достоверные следы покровных оледенений палеопротерозоя и неоархея. Они отмечаются во временных интервалах 2.5—2.3 и 2.2—2.0 млрд лет назад (на графике отмечены с 2,6 по 2,2 млрд лет назад). Первое оледенение этой гляциоэры – неоархейское (около 2,65 млрд. лет назад). Через 250 млн. лет после него началось гуронское (2,4–2,2 млрд. лет назад), первые признаки которого уже проявились 2,5 млрд. лет назад (перигляциальные образования возрастом 2,53 млрд. лет обнаружены в Танзанийском эократоне на востоке Центральной Африки). Считается, что причиной гуронского оледенения была кислородная катастрофа. За гуронским сразу последовала даспортская ледниковая эпоха (2,2–1,95 млрд. лет назад).
  9. Достоверных данных о ледниковых эпохах ранее неоархея нет. Однако, первые следы оледенений (редкие и пространственно ограниченные) возрастом 2,9 млрд лет известны на небольшом кратоне Каапваал в ЮАР. Это тиллиты надгруппы Витватерсранд и группы Мозоан. Оледенение Мозоан было покровным, а Витватерсранд – горным [Климат..., с. 259].
Рис. 3.
Ледниковые эры в истории Земли.

Таким образом, гляциоэры имеют длительность 200–400 млн. лет, а термоэры – 150–250 млн. лет. Сами гляциоэры состояли из чередующихся ледниковых периодов и межледниковий.

Не исключено также, что зависимость оледенений от геодинамических процессов может быть опосредствованной. Большие континентальные массы привлекают к себе метеориты, падения которых запыляют атмосферу, что ведёт к похолоданию. Во время дезинтеграции суши метеориты падают чаще в океан, т.к. он занимает 70% земной поверхности. Это приводит, наоборот, к потеплению.

Результаты моделирования падения в океан астероида диаметром 10 км [Баренбаум 2011] показали, что в этом случае испаряется огромная масса воды, которая начинает циркулировать в тропопаузе (выше 14–20 км) в виде пара тысячи лет. Сразу после падения начинаются ливни, которые длятся около 100 лет. Причем в первые 10 лет имеет место общее охлаждение Земли, и вместо дождя падает снег. В дальнейшем, за счет развития парникового эффекта, температуры повышаются, и на протяжении последующих около ста лет климат становится влажным и теплым.

Вывод. Средняя длительность гляциоэр и термоэр – около 200 миллионов лет (или кратна этой величине).

§ 5.4. Трансгрессии и регрессии Мирового океана

Ледниковые эпохи и регрессии Мирового океана

Как правило, климатические эры влияют на глобальные колебания уровня моря (рис. 4). В термоэры уровень повышается, в гляциоэры – понижается. И это понятно: когда тают ледниковые щиты – наступает трансгрессия, когда лёд связывает воду – регрессия.

Справедливости ради заметим, что в геологической летописи представлено много других регрессивных периодов, не совпадающих по времени с ледниковыми.

Но колебания уровня Мирового океана не только напрямую зависят от ледниковых периодов, оба процесса имеют также общую причину – этапы развития суперконтинентов и их географическое положение. Во время максимальной сборки сверхматериков усиливается континентальность климата, что провоцирует начало оледенения. Если суперконтинентальный массив собирается в тропиках, то ледниковая эпоха может продолжаться больше обычных, как это было в криогении.

Кроме того, во время слияния материков повышается уровень континентальных масс и понижается уровень моря [Епифанов 2007-1; Епифанов 2007-2].

На рис. 4 можно увидеть, что максимальные пики наблюдаются в интервалах 200—230, 400—430 и 600-... млн. лет назад — т.е., примерно, через 200 миллионов лет.

Соответственно, центры спадов — около 100, 250—350 (здесь в области спада появляется пик), 450—550 (также с небольшим пиком по середине) - также, примерно, через 200 миллионов лет.

На рис. 4 приведен обобщенный график по Мировому океану, что же касается трансгрессий в районе платформ, то, например, для Русской платформы во время фанерозоя пики приходятся на 135, 345 и 560 млн. лет [33 `с. 117] - также с периодом 200 млн. лет.

Ю.М. Малиновский считает [37], что максимальный размах колебаний Мирового океана может быть оценен в 300-400 м. - и такие колебания характерны только для сложных длительных изменений его уровня с периодом 180 млн. лет. А на фоне этих долгопериодических колебаний существует еще целый спектр других, более мелких по амплитуде и периоду.

Рис. 4.
Совпадение крупных ледниковых периодов
и периодов регрессии моря на Земле.

Вывод. Уровень Мирового океана меняется с периодичностью примерно 200 миллионов лет (но в регрессионные эпохи могут быть и трансгрессии).

§ 5.5. Биологические катастрофы и ароморфозы

В настоящее время уже известно более 10 биологических катастроф [Ипатов 2010, с. 22–23; Михайлова 2006, с. 518, 520–524; Свиточ 2004, с. 407; ?, с. 178–185; Хазанович 2011, с. 149-171 ; Черепанов 2007, с. 14–22].

% вымерших морских родов в фанерозое (batrachos.com)

За последние же полмиллиарда лет (в фанерозое) произошло 6 крупных биотических кризисов (биокатастроф) [Альварес 1980, с. 1]. Перечислим их от поздних к ранним (рис. 5):

  1. Четвертичная катастрофа в конце плейстоцена (12–10 тыс. лет назад). Вымерли мамонты и подавляющее большинство крупных животных Америки. Время катастрофы совпадает с окончанием ледникового периода. Возможные причины: изменение растительности и ландшафта в связи с потеплением, истребление людьми, падение астероида в Гудзонов залив [Баренбаум 2011].
  2. Меловая катастрофа на границе мелового и палеогенового периодов - "K/T-граница" (65 млн. лет назад). Вымерло 16% семейств (по Ньюэллу - 26%), 50% родов и 67% всех биологических видов (в том числе все динозавры) [Солнечная..., с. 367; Черепанов 2007, с. 21]. Это вымирание динозавров, бронтозавров, птерозавров, ихтиозавров, ихтиозавров, мозозавров, а также аммонитов, белемнитов, рудистов и других доминирующих групп. Приурочено к ларамийской фазе киммерийской сладчатости [Балуховский 1974].
  3. Триасовая катастрофа в конце триасового периода (210 млн. лет назад). Вымерло 22% семейств морской фауны и 52% морской флоры (по Ньюэллу - 35% всех семейств). На суше динозавры сменили текодонтов. Ее связывают с падением астероида.
  4. Пермская катастрофа, или "Большая смерть" в конце перми (251 млн. лет назад) – самая масштабная: погибло 95% всех живых существ, причём, только морская фауна потеряла 40–50% семейств и около 70% родов [Ньюэлл, 1967; Черепанов 2007, с. 19]. На суше господство звероподобных (синапсидных) рептилий сменилось господством "настоящих" (диапсидных). Её связывают с ледниковым периодом между триасом и пермью, а также с последовавшим вулканизмом и глобальным потеплением. Возможно, причиной было тоже падение астероида.
  5. Девонская катастрофа на исходе девонского периода (364 млн. лет назад). В короткий срок погибло до 85% тогдашних живых видов (по Ньювеллу - 30% всех существовавших ранее семейств). Вымерли многие кораллы, головоногие моллюски и примитивные рыбообразные. Ее связывают с позднедевонским ледниковым периодом и/или падением астероида.
  6. Ордовикская катастрофа в конце ордовика (450 млн. лет назад). Исчезло 25% семейств морских животных (всего 60% морских беспозвоночных). Её связывали с ледниковым периодом между ордовиком и силуром. По новым данным - из-за насыщения океанов металлами и гибели планктона (что хорошо заметно на рис. 6A).
Рис. 5.
Процент вымерших морских родов на протяжении фанерозоя
(по оси абсцисс – геологическое время в млн. лет).

Известны также не такие катастрофические, но тоже массовые вымирания на границах среднего-позднего кембрия (500 Ma), силура-девона (420 Ma) [Михайлова 2006, с. 523], карбона-перми (300 Ma) и юры-мела (145 Ma), а также биотические спады в районах 7, 30, 55, 90, 190, 245, 270, 330, 405, 435, 485, 520 млн. лет назад (рис. 10) [Епифанов 2007-1]. Всего за последние 250 млн. лет произошло 9 вымираний организмов со средним временным интервалом 30 (26) млн. лет [Ипатов 2010, с. 23]. Всё это хорошо видно на схеме слева (рис. 5).

Похожие диаграммы вымираний и расцвета семейств животных приводит Ньювелл [Ушаков 1984, с. 184] и Дуглас Эрвин [Erwin 1993, с. 273].

Докембрийские биологические катастрофы определяются, в основном, по резкому сокращению строматолитов – цианобактериальных матов того времени. Обычно это связано с похолоданиями. М. А. Семихатов и М. Е. Раабен выявили в протерозое 3 резких спада строматолитов [Семихатов 1994, 1996], что описано и графически показано (рис. 6-А) Е. М. Хабаровым [Хабаров 2011, с. 1459].

Сокращение строматолитов

Из докембрийских известны не менее 4 значительных биотических кризисов (рис. 6-А). Все они произошли в протерозое:

  1. Вендская катастрофа в эдиакарии (в приблизительном диапазоне 540–650 млн. лет назад). Какая-то глобальная стихия похоронила мириады мягкотелых придонных организмов под толщей осадочных пород. Некоторые её связывают с варангским оледенением (680–570 млн. лет назад) или его окончанием. Либо это было мощное вытеснение бесскелетной фауны скелетообразующими организами в пору т.н. "кембрийского взрыва" (542 млн. лет назад). Причём генетической связи между эдиакарской и кембрийской фаунами не наблюдается. По Ньювеллу в конце кембрия вымерли 52% всех существовавших ранее семейств. В это же время (около 550 млн. лет назад) фиксируется кратковременный спад строматолитов (рис.4). Начало вендского биокризиса совпадает с началом кадомского тектогенеза (650 млн. лет назад).
  2. Третий спад строматолитов (около 850 млн. лет назад). Связан с началом длительного ледникового периода в криогении. Он характеризовался чередой мощных покровных оледенений (не менее 4), в результате которых лед доходил даже до экватора, чего не было ни за прошедшие 1,2 млрд. лет, ни после. Время сокращения биомассы цианобионтов совпадает с началом делийского тектогенеза (860—650).
  3. Второй спад строматолитов (1,75–1,6 млрд. лет назад). "Конец палеопротерозоя фиксирует новую эпоху интенсивной редукции строматолитов, связанной с деструкцией основной массы морских седиментационных бассейнов, возрастанием вулканогенно-обломочной седиментации во время заключительной стадии формирования нового суперконтинента" (Колумбии) [Хабаров 2011, с. 1460]. Это время примерно совпадает с началом гудзонского тектогенеза (1,83—1,67 млрд. лет назад).
  4. Кислородная катастрофа, или кислородная революция (2,4–2,5 млрд. лет назад) [Михайлова 2006, с. 518; Свиточ 2004, с. 127, 146–155]. За счет предшествующей деятельности цианобионтов концентрация кислорода в атмосфере Земли достигло точки Пастера (1% от современного уровня), что привело к массовому вымиранию анаэробных организмов в начале протерозоя. Предположение о кислородной катастрофе было сделано на основе изучения резкого изменения характера осадконакопления.
  5. Первый спад строматолитов (2,4—2,3 млрд. лет назад). Кроме вышеназванного смертельного удара по анаэробной части биомассы, в это же примерно время было резкое сокращение её фотосинтезирующей части, связанное с гуронским оледенением 2,4–2,1 млрд. лет назад (см. § 5.3) и началом альгонкского тектогенеза 2,5—2,2 млрд. лет назад (см. § 5.2). В это время отмечаются лишь единичные находки простых строматолитовых построек, причем в Индии и Африке они не обнаружены вообще. На эти катаклизмы повлияли образование железного ядра Земли 2,6 млрд. лет назад и предшествующая сборка праматерика Кенорленд 2,8 или 2,5 млрд. лет назад (с сопутствующим резко континентальным климатом) [35, с. 79-80] (см. § 5.1). Уход железа из мантии в ядро привел к тому, что увеличение кислорода фотосинтезирующими организмами не стало тормозиться связыванием с железом [Свиточ 2004, с. 169 ]. На спад строматолитов могло повлиять и падение крупного астероида, следы которого найдены в породах конца архея 2,5 млрд. лет назад (см. § 5.5).
Рис. 6.
Этапы формирования строматолитовых построек
(А) и кривые изменения 87Sr/86Sr морской воды
(Б) в докембрии.

Судя по диаграмме (рис. 6-А), некоторый спад строматолитов наблюдается также в конце мезопротерозоя (1,05–1,0 млрд. лет назад). Он, по-видимому, связан с гнейсёским ледниковым периодом (0,95–0,9 млрд. лет назад), который, возможно, связан с началом гренвильского тектогенеза (1,09—0,93 млрд. лет назад) или сборкой суперматерика Родинии. Имеется и более значительный спад строматолитов в эктазийском периоде (1,35 млрд. лет назад) – в начале готского тектогенеза (1,36–1,21 млрд. лет наза).

Замечательный способ независимого контроля процессов эвстазии предложил Е. Спунер (Spooner) в 1976 г. Он использовал метод анализа соотношений изотопов стронция. Вероятно, главным фактором, контролирующим соотношение изотопов стронция 87Sr/86Sr во времени являются колебания водного стока с континентов, вызванные изменениями площади суши. Это отношение в морской воде меньше, чем в воде, поступающей с суши, вследствие обмена, происходящего в гидротермальных конвективных системах срединных океанических хребтов. Чем выше это отношение, тем больше площадь материков, соответственно – более континентальный и холодный климат, который закономерно приводит к сладу теплолюбивого цианобионта (рис. 6-Б).

Заметим, что меловая биологическая катастрофа произошла через 196 млн. лет после пермской. Пермская катастрофа произошла через 186 млн. лет после ордовикской. Ордовикская катастрофа – примерно через 200 млн. лет после вендской (если она пришлась на середину варангского оледенения). А от этого времени до третьего спада строматолитов – тоже приблизительно 200 млн. лет. Между спадами строматолитов – 700–900 млн. лет.

Поскольку, биосфера - система, продуцирующая осадочные толщи [39 с. 10], то спады осадкообразования говорят о редукции биосферы. Тогда в истории Земли можно фиксировать более 30 биотических кризисов разного масштаба, включая значительные спады осадконакопления [44]. Интервал между ними составляет около 50 млн. лет (галактический сезон).

Если рассматривать крупнейшие ароморфозы , то, в первую очередь, это [4]:

  1. Появление фотосинтеза (древнейшие из найденных следов - 3,8 Ga, поэтому происхождение еще древнее - возможно 4,0 Ga);
  2. Появление ядерных организмов - эукариот (древнейшие следы - в неоархее, начавшемся 2,8 Ga; реальное появление, вероятно, раньше - 3-3,2 Ga);
  3. Появление животных, ставшее возможным после "кислородной катастрофы" 2,4 Ga;
  4. Расцвет эукариот (1,6 Ga);
  5. Выживание и эволюция организмов в условиях глобального жестокого мороза (0,8 Ga).
  6. Появление многоклеточных - эдиакарской фауны (0,6 Ga), и их выход на сушу (0,5 Ga).

Как видим, эти эпохальные события происходили с промежутками около 0,8 млрд. лет.

Взгляды на причины биокризисов. Системные причины биотических кризисов назывались разные. Ньюэлл (Ньювелл) считал [Newell, 1963], что морские регрессии уменьшали наличное число биотопов, ужесточали давление естественного отбора и приводили к массовым вымирания. А трансгрессии, наоборот, увеличивали разнообразие биотопов и снижали давление отбора, следуя в этом отношении за П. Клаудом [Cloud, 1948]. Кроме того, после массовых вымираний освобождались экологические ниши и на следующем этапе это приводило к взрыву видообразования. Правда, по поводу несоответствия числа больших колебаний уровня моря и биологических революций в статье Ньюэлла ничего не говорится. Впрочем, кроме революционных преобразований биосферы были кризисы по-меньше и по-чаще, что вполне вписывается в концепцию связи обновлений биоты с колебаниями уровня Мирового океана и, соответственно, с климатом планеты.

Кроме того, давно замечена связь в периодичности геологических процессов и эволюции организмов - в частности, связь взрывов видообразования с эпохами тектогенеза, которые, как выяснено, характеризуются периодичностью около 0,2 млрд. лет. В. А. Красилов [1973, 1977, 1985] считал основной причиной этапности макроэволюции «климатические циклы», приуроченные к глобальным фазам орогенеза. К примеру, появление крупных групп растений, - лепитодендронов, сигиллярий, птериосперм, кордеитов и каламитов, относится к концу верхнего девона и совпадает с бретонской тектонической фазой герцинской складчатости) [Балуховский 1974; Гладенков 2004, с. 112; Климат..., с. 22, 109].

Вывод. Средний интервал между крупнейшими кризисами биоценоза – 200 миллионов лет (или кратен этой величине), - и приурочены они к начальным фазам эпох тектогенеза, сопровождаясь, как правило, оледенениями и импактными событиями. После каждого такого вымирания происходит взрыв видообразования. Есть циклы и рангами меньше - 30 и 50 млн. лет (в других вариантах - кратны 26). Средний интервал между крупнейшими ароморфозами - 800 миллионов лет, - и связаны они с образованием суперконтинентов.

§ 5.6. Падения сверхбольших метеоритов

Подсчитано, что метеорит весом 500 кг падает приблизительно 1 раз в месяц; 50-тонный – 1 раз в 150 лет, 50000-тонный – 1 раз в 100 тыс. лет. 1—3 раза в 1 миллион лет на Землю падает метеорит, порождающий кратер шириной не менее 20 км (по другим оценкам, 10-километровый кратер на континенте - раз в миллион лет); раз в 10 млн. лет образуется новый 50-км кратер, раз в 100 млн. лет - кратер диаметром 100-200 км (отмечены звёздочками). Малая планета (астероид) поперечником несколько километров падает на Землю один раз в 20–50 млн. лет. Выпадение на Землю астероидов, регулярно сближающихся с нашей планетой поперечником более 1 км - может происходить в среднем раз в 100 тыс. лет [Ипатов 2010, с. 191]. Считается, что 4 млрд. лет назад метеориты падали на Землю в 100 тыс. раз чаще, чем теперь (период "поздней тяжёлой бомбардировки" или "лунного катаклизма" [17], когда планеты-гиганты меняли орбиты и дестабилизировали пояс астероидов). Затем их число резко снизилось, и 2 млрд. лет назад оно достигло современного уровня [27/29, с. 190].

Тела размером больше 100 метров практически не теряют своей первоначальной скорости входа в атмосферу. Скорости подхода метеороидов к Земле лежат в интервале 11–76 км/с с наиболее вероятной скоростью около 25 км/с . При высоких скоростях соударений тело ударника полностью испаряется и не оставляет обломков на волу и в окрестностях кратера. Мощность каждого из масштабных событий с диметром кратера 200–300 км (размер ударника – 10-15 км, скорость 20 км/с) оценивается в 4–7×1023 Дж, что эквивалентно энергии взрыва нескольких сот мегатонных водородных бомб.

Уже найдено более 200 крупных кратеров, оставшихся от столкновения Земли с крупными метеоритами [Ипатов 2010, с. 22–24; Солнечная..., с. 378; ?, с. 114; 52, с. 325–396; Стратиграфия..., с. 112-142; 62; 64, с. 217-224; Катастрофические..., с. 118; ?, с. 125-148; Grieve 1987, с. 258-261; Meteorites.ru]. Диаметры самых крупных из них превышают 200 км. Существуют еще большие по размеру кольцевые структуры, часть из которых может быть также ударного происхождения. Возраст многих импактных образований уже достаточно точно установлен, но, по расчетам, далеко не все из них найдены. Ряд известных кольцевых структур также, возможно, имеют импактное происхождение. Заметим, что если в атмосферу Земли врывалась комета (на самом деле, нет чёткой границы между кометами и астероидами), то она могла взорваться без образования кратера. Или кратер упавшего болида может быть ещё не найден. Следами таких событий могут быть необычные минералы (например, фрагменты стекла естественного происхождения) или повышенная концентрация нетипичных для Земли элементов. Из-за эрозии на Земле почти не осталось кратеров менее 1 км. Даже гигантские кратеры диаметром в сотни километров исчезают примерно за 100 млн. лет [Солнечная..., с. 380].

Вот примерный перечень таких коллизий, которые могли серьезно изменить климат или химию земных оболочек и стать катастрофическими для биосферы. Сведения взяты из указанных источников и научных новостных серверов. Однако, даже в научной литературе наблюдается разнобой в оценке возраста и размеров импактных структур. В скобках – возраст кратера или время падения:

Возможно, это совпадение, но видно, что Земля испытывает не только эпизодические столкновения с крупными болидами, но и их "серийные нападения": 0,78; 2,5–3,5; 5; 35-40; 46-50; 65–75; 128-145; 170; 210-220; 244-251; 290-300; 350-380; 450-470; 600; 1900–2000; 2400–2500; 3240 млн. лет назад).

Причём, большая часть указанных возрастов астроблем синхронна времени образования обширных магматических провинций после извержений супервулканов (Nature 543, 295–296, 16 March 2017): 17, 30*, 66*, 120, 200*, 252*, 370*, 725, 820, 920, 1520, 1750, 2050*, 2220, 2420* млн. лет назад (совпадения обозначены звёздочкой).

Результатами таких массированных атак могут являться биотические кризисы (30, 50 [?], 65, 145, 210, 251, 290, 450, 600; 2400 млн. лет назад – см. § 5.5), резкие похолодания (34, 460, 2500 млн. лет назад – см. § 5.3), или тектонические события (49, 251, 1980, 3240 млн. лет назад).

Последний вид событий (космогенный тектонизм) характеризуется многочисленными последствиями. Серийные падения крупных астероидов активизируют движение мантии, вулканизм, горообразование и дрейф литосферных плит. В местах падений возникают разломы (и, вероятно даже, откалывания частей континентов). В то же время за счет падающих астероидов происходит наращивание континентальных масс и появление на них компактных залежей полезных ископаемых. Не случайно, что много импактных событий происходит именно в начале эпох тектогенеза. Даже, если известны только небольшие взрывные воронки этих периодов - не исключено, что были падения и крупных космических тел, следы которых пока не найдены (как это, скорее всего, было) в начале последнего ледникового периода 34 млн. лет назад, спусковым событием которого были значительные ударные события в Антарктике и последовавшая "ядерная зима" над южным континентом.

Каждые 200 млн. лет происходит 6-7 достаточно значительных импактных события - таким образом, периодичность столкновений с относительно крупными болидами (поперечником от 10 км) составляет около 30 млн. лет [56, с. 134; 67, с. 22]. Такие метеориты оставляют кратеры диаметром приблизительно 200 км (!). Обратим внимание, что в фанерозое наблюдаются и другие ритмы такого же ранга (Что, возможно, не случайно):

Сокращение строматолитов
Рис. 7.
Импакт-стратиграфическая шкала фанерозоя: последовательность импактных и микрометеоритных событий
(О.А. Корчагин, 2013, Ископаемые микрометеориты, микротектиты и микрокриститы...)
1 – Ni-шпинель, 2 – ударные микроалмазы, 3 – α(Mt) Mms, 4 – β(Fe, Ni, Cr) MMs, 5 – микротектиты S-типа,
6 – тектиты S-типа, 7 – CMMs (высокоуглеродистые микросферы (эндофуллерены).
Метеоритные кратеры и их возраст приведены по данным [Montanari, Koeberl, 2002; Keller, 2008] с дополнениями О. Корчагина; иридиевые аномалии и находки тектитов - по данным [Keller, 2008]; ископаемые импактные, микроимпактные и микрометеоритные события - по данным О. Корчагина.
Размер кругов отражает диаметр кратеров, вертикальная линия на них – диапазон определения возраста.

Если графически представить примерный возраст и величину ударных событий [Стратиграфия..., с. 134], то эти серии становятся наглядными (рис. 7):

  1. докембрийская серия 1 - граница стения-тония (1000 Ma): кратеры Кограм (50 км) и Хигбури (20 км);
  2. докембрийская серия 2 - граница тония-криогения (850 Ma): более 4 кратеров (нет примеров);
  3. докембрийская серия 3 - эдиакарий (600 Ma): кратер Биверхед (60 км, 600 Ma) и еще 3 кратера;
  4. граница докембрий-кембрий (540 Ma), фиксируется иридий: кольцевая структура Ришат (50 км, 500-600 Ma), кратер Авике (10 км, 542 Ma) и др.;
  5. граница кембрий-ордовик (490 Ma - через 50 млн. лет), фиксируется иридий: кратеры Консепшен Бэй (20 км, 500 Ma) и Пресквилл (24 км, 500 Ma);
  6. вблизи границы ордовик-силур (440 Ma - через 50 млн. лет), фиксируется иридий: острова Слейт в Канаде (30 км, 450 Ma), скандинавские астроблемы (455 Ma);
  7. граница силур-девон (415 Ma): крупные астроблемы не найдены, но фиксируется иридий и биотический спад;
  8. граница девон-карбон (370 Ma - через 80 млн. лет после ордовик-силурских), фиксируются иридий и тектиты: кратеры Вудлей (120 км, 364 Ma), Аламо (367 Ma), Силджэн (368 Ma) и др.;
  9. в середине карбона в начале гондванского оледенения? (330 Ma): кратер Шарлевуа (50 км, 342 Ma);
  10. граница карбон-пермь (290 Ma - через 80 млн. лет после девон-карбонских): несколько кратеров 300 Ma, Клируотеры (20-40 км, 290 Ma), несколько кратеров 280 Ma;
  11. граница пермь-триас (250 Ma - через 120 млн. лет после девон-карбонских): австралийские импакты Бедоут и Вилкслэнд (250 Ma), кратер Арагуаинха (244 Ma);
  12. граница триас-юра (200 Ma - через 50 млн. лет), фиксируется иридий: кратеры Аорунга (17 км, 200 Ma), Маникуаган (71 км, 214 Ma);
  13. граница юра-мел (150 Ma - через 50 млн. лет), фиксируется иридий: кратеры Госсес Блаф (144 Ma), Мороквенг (145 Ma), Мьолнир (142 Ma) и др.;
  14. середина мела (110 Ma - через 40 млн. лет), фиксируется иридий: кратеры Деллен (15 км, 110 Ma), саскачеванские Дип Бэй (12 км, 100 Ma) и Карсуэлл (40 км, 115 Ma), Сьерра Мадера (13 км, 100 Ma), Тукунука (55 км, 128 Ma);
  15. граница мезозой-кайнозой (70 Ma - через 40 млн. лет), фиксируются иридий и тектиты: кратер Шива (500 км, 66 Ma), Чикслуб (175 км, 65 Ma), Карская астроблема (60 км, 70 Ma), Усть-Карский (25 км, 66? Ma) и др.;
  16. середина палеогена (35 Ma - через 30 млн. лет), фиксируются иридий и тектиты: кратеры Монтагнайс (50 км, 50 Ma), Каменский (25 км, 49 Ma), Чесапик и Попигай (85 и 100 км, 36 Ma) и др.;
  17. конец палеогена (2 Ma - через 30 млн. лет), фиксируются иридий и тектиты: кратерное озеро Кара-Куль (45 км, 5? Ma), метеорит Клондайк (2-5 Ma), подводная структура Эльтанин (2,2-2,5 Ma), кратеры Эльгыгытгын (3,5 км, 20 км) и Босумтви (11 км, 1,3 Ma) - один из источников тектитов.

Видим, что эти массированные космические атаки шли в фанерозое с интервалом 40-50 миллионов лет или кратно ему. С учетом трёх недостающих (вероятно, еще не известных) серий - их в фанерозое было 14 (со средним периодом 540 / 13 = 41,5 млн. лет).

Что интересно, анализ распределения кратеров в областях Североамериканского и Европейского кратонов [Катастрофические..., с. 73] показывает, что по возрасту можно выделить 2 популяции кратеров: 1) 8 кратеров с диаметрами 24-39 км, самому старому из которых - 115 млн. лет; 2) 8 кратеров с диаметрами 55-100 км, самому старому из которых - 370 млн. лет. Обе эти популяции вписываются в выявленные серии - среднемеловую и девон-карбонскую, соответственно.



Интересно сопоставить с этими результатами данные по импактным и кольцевым образованиям других планет и их спутников. Ведь только на одной Венере известно 850 кратеров диаметром от 1,5 до 280 км [Солнечная..., с. 153], из которых 10 кратеров имеют диаметр более 100 км [Катастрофические..., с. 119]. Карим Хайдаров [Хайдаров 2008] определил собственным методом возрасты более 100 крупнейших импактных объектов Луны, взятых из ГАИШ-Дубненского каталога 1987 г. [Морфологический...], содержащего сведения по 14 918 объектам диаметром 10 км и более. Хотя считается, что крупнейшие лунные кратеры возникли от 3 до 1 млрд. лет назад [Солнечная..., с. 99], Хайдаров оценил их возраст не старше 800 млн. лет. Проведя статистику этих возрастов, он получил следующие пики, которые шли в последовательности примерно через каждые 70 миллионов лет: 0, 67, 140, 213, 286, 359, 432, 505, 578, 651, 724, 797. Неожиданно видим, что почти все максимумы возрастов лунных импактных образований за последние 600 миллионов лет (земной фанерозой) входят как подмножество в полученные выше метеоритные серии Земли (округлены до целых миллион лет, и совпадения помечены звёздочкой): 1*, 3, 5, 35-40, 46-50, 65–75*, 128-145*, 170, 210-220*, 244-251, 290-300*, 350-380*, 450-470*, 600*. Отклонение имеем только в предпоследней серии. Это косвенно подтвержает правильность метода Хайдарова.

Теперь выделим совпадающие с лунными земные импактные серии, округлив их возрасты (в скобках для сравнения приведены лунные): 1 (0), 70 (67), 137 (140), 215 (213), 295 (286), 365 (359), 460 (432), 600 (578). ВСЕ эти рубежи совпадают с биотическими кризисами: позднемеловым (65 Ma), раннемеловым (145 Ma), позднетриасовым (210 Ma), позднекаменноугольным (295 Ma), позднедевонским (364 Ma), ордовикским (450 Ma), вендским (600 Ma), которые, вероятно, и вызывались этими "ковровыми" космическими бомбардировками. Однако, самая масштабная раннетриасовая биокатастрофа (251 Ma), также совпадающая с земной метеоритной серией, не имеет аналогичного лунного метеоритного пика. Возможно, она вызвана метеоритами из вулканов Луны. По гипотезе, ряд ударов был настолько сильным, что Австралия откололась от Гондваны.

Вывод. Серийные и крупные болидные удары в истории Земли происходили как на границах галактических годов, так и внутри них. Большая часть из них коррелирует с началом новой тектонической эпохи (возможно, инициирует ее), многие - с началом ледниковых периодов, и каждое из указанных последствий приводило к большему или меньшему биотическому кризису. Периоды этих космических атак совпадают с возрастом крупнейших лунных кратеров.

§ 5.7. Эпохи металлогенеза

Расмотрим эпохи рудообразования некоторых металлов, за основу взяв минералогенез золота, как один из наиболее исследованных.

В геологии известны следующие эпохи золотообразования [Смирнов 1982; Константинов 2006, с. 301; Старостин 2006, 458 с.; Старостин 2012, с. 321, 328-333] (от древнейших к современной):

  1. 3,8-2,8 млрд. лет назад: начало рудообразования на Земле. Сформировались гигантские золотоносные месторождения древнейших щитов: Поркьюпайн, Керкленд-Лейк - на Канадском щите; Калгурли и другие - на Западно-Австралийском; Колар - на Индостанском; рудные поля Западной и Южной Африки. Во всех этих месторождениях золото содержится в мощных кварцевых жилах. Это была архейская (палеоархей и мезоархей - можно назвать раннеархейской) металлогеническая эпоха, охватывающая эпоху праматерика Ваальбары. Во второй половине этой эпохи сформировалась мировая система мезоархейских гранитзеленокаменных поясов первого (3,4–3,3 млрд. лет) поколения [17].
  2. 3,2-2,5 (или 2,9-2,6) млрд лет назад (позднеархейская эпоха) образовалось самое богатое месторождение на нашей планете - Витватерсранд в Южной Африке, а также Калгурли, Хемло, Иеллоунайф, отличавшийся широким развитием активных вулканических и поствулканических процессов. Этот орогенез принадлежит также архейской (мезоархей и неоархей) металлогенической эпохе, соотносящейся с эпохой праматерика Кенорленд. В это время формировались гранит-зеленокаменные пояса второго (3,0–2,7 млрд. лет) поколения [17].
  3. 2,5-1,9 млрд лет назад сформировались золотые залежи Хомстейк в США, Сухой Лог в Прибайкалье и золотоколчеданное месторождение Болиден в Швеции. Данный геологический процесс происходил в раннепротерозойскую металлогеническую эпоху, когда происходили катастрофические процессы термотектогенеза (2,5–1,8 Ga) в период перехода от ротационно-плюмовой тектоники к господству тектоники литосферных плит. Эта эпоха почти совпадает с эпохой праматерика Колумбия.
  4. В среднепротерозойскую (орозирий-статерий: 1,9-1,65 (1,7-1,6) млрд. лет назад - золото Судана), раннерифейскую (калимий: 1,65-1,35 млрд. лет назад - Якутия, Судан), среднерифейскую (эктазий-стений: 1,35-1,0 млрд. лет назад) и позднерифейскую (стений-эдиакарий: 1,0-0,57 (~0,8) млрд. лет назад) металлогенические эпохи происходило массовое развитие месторождений медистых песчаников, проявление гидротермальных месторождений золота, меди, олова и вольфрама (4 верхнепротерозойских эпохи).
  5. Примерно 400-250 млн. лет назад (или 0,4-0,24 млрд. лет назад - верхний палеозой) был яркий и очень продуктивный этап - каледонская металлогеническая эпоха. В этот период сложились два мощных горных пояса - Восточно-Австралийский и Урало-Монгольский. Каждый из них является богатейшей золоторудной провинцией, из месторождений которых были добыты тысячи тонн золота. С каледонским тектогенезом связаны также месторождения руд железа, титана, отчасти молибдена, рудопроявления самородной меди.
  6. 250 млн лет назад (или 0,2-0,01 млрд. лет назад - конец палеозоя - мезозой) начался новый цикл рудообразования (герцинская металлогеническая эпоха): выросли складчатые пояса вокруг впадины Тихого океана и многочисленные золоторудные месторождения Чукотки, Колымы, Приморья и Приамурья. Каледонская и герцинская металлогенические эпохи (как и сменившая их альпийская) лежат в середине эпохи праматерика Пангея.
  7. Современная альпийская (50 млн. лет назад - кайнозой) металлогеническая эпоха связана с формированием золотых месторождения Камчатки, Филиппин и Карибского бассейна.

Эти 10 металлогенических эпох выделял также В.И.Смирнов (у него - 11), который считал, что они завершаются у рубежей 3.8, 2.8, 2.3, 1.8, 1.5, 1.0, 0.6, 0.4, 0.25, 0.1, 0.0 млрд лет [52]. Средний интервал между ними - 400 млн. лет, причем, ближе к нашему времени - 200 млн. лет, а у более ранних эпох интервал увеличивается, что, видимо, связано с неразличением границ у самых древних эпох и слабопроявленных этапов внутри них.

Цикличность глобальной металлогении

Рис. 8. КСКМ четырех выделенных классов и суперконтинентальная цикличность.
Сплошная линия – фаза стабильного стояния суперконтинента, точечный пунктир – распад, штриховой пунктир – агрегация, вертикальные стрелки – инверсионные металлогенические рубежи, совпадающие с моментами полного перехода от активного роста суперконтинентов к стабильному стоянию [Ткачев 2009, с. 258; Ткачев 2012, с. 10].

А. В. Ткачёв [Ткачев 2010-1] (далее - цитирование) "провел анализ базы данных крупных и суперкрупных месторождений мира (БД КСКМ), созданной в ГГМ РАН, и на 01.10.2009 г. содержащей сведения о 1405 объектах, имеющих от 65 до 95% крупных интегральных ресурсов важнейших, кроме горючих, видов полезных ископаемых: Au, Ag, МПГ, Cu, Pb, Zn, Ni, Co, Sn, W, Mo, Sb, Hg, Li, Be, Nb, Ta, Zr, редкие земли, Fe, Cr, Mn, Ti, V, Al (бокситы), U, B, P, F, листовые слюды, калийные соли и алмазы. По этим новым данным цикличность металлогенических эпох была несколько иной, чем представлялось ранее. В частности, установлено наличие 4 глобальных циклов металлогенической эволюции с точками завершения вблизи отметок 2.6, 1.8, 0.9, 0.2 млрд. лет и текущий незавершенный. Все циклы начинаются рудогенезом внутриплитных и дивергентных (пассивных) окраинноконтинентальных обстановок (базитовый и щелочной магматизм, осадконакопление, эпигенез в интраконтинентальные осадочных бассейнах), а завершаются интенсивной металлогенией орогенных поясов. Положение границ циклов на шкале времени указывает периодичность ~0.8 ±0.1 млрд лет. Установленные рубежи, в принципе, совпадают с кульминационными моментами генерации ювенильной континентальной коры и последующего интегрирования суперконтинентов" (см. § 5.1).

Вот здесь, действительно, кульминационный момент - обнаружена корреляция (основных) орогенических циклов с суперконтинентальными. Отметим, что кроме этих рубежей металлообразования, были и промежуточные эпохи примерно через 400 млн. лет, связанные, вероятно, с образованием временных суперконтинентов. Далее Ткачев делает важный логический шаг - предлагает в названиях металлогенических циклов использовать названия суперконтинентов (как в нашей работе для названий эонов), формирование которых они отражают: кенорский (>2.5 млрд лет), колумбийский (2.5-1.8), родинийский (1.8-0.9), пангейский (0.9-0.2). Текущий амазийский цикл (<0.2) отвечает фигурирующему в литературе названию будущего суперконтинента (Амазии - после слияния Азии с Северной Америкой), завершение формирования которого предполагается через сотни миллионов лет. Большим вкладом этой работы является также исследование и определение природы межцикловых различий в металлогении месторождений, связанных с магматизмом и орогенным тектоногенезом, и геоисторической изменчивости глобальных факторов, влияющих на металлогению осадочных бассейнов.

В следующей работе Ткачева [Ткачев 2010-2] было установлено, что абсолютные максимумы интенсивности процессов рудопродуктивного пегматитогенеза в земной коре попадают в периоды 2.65-2.60, 1.90-1.85, 1.00-0.95, 0.55-0.50 и 0.30-0.25 млрд лет. Причем, "...интервалы 2.65-2.60 и 1.90-1.85 млрд лет совпадают с завершающими фазами импульсов самого интенсивного роста ювенильной континентальной коры в истории Земли". Здесь мы видим, что сначала интервал между периодами составляет 800 млн. лет, потом - 400, потом - 200. Это, конечно, говорит не об "ускорении эволюции", а о том, что, чем древнее эпоха - тем труднее выделяются отдельные ее этапы. Тем не менее, в работе А.И. Голубева и соавторов [Голубев 2008] удачно выделены многие этапы минералообразования для Карельской металлогенической субпровинции, начиная с позднеархейского времени (см. таблицу II ниже).

С последними периодами пегматитогенеза согласуются исследования Н.Л. Добрецова [Добрецов 2013] по эпохам плюмового магматизма, коррелирующих с суперхронами - прекращением магнитных инверсий (табл. II, отмечены "звёздочкой"):

Интервалы между началами этих мантийных эпох составляют 176-220, или примерно 200 миллион лет (галактический год). Он также определил, что важнейшие рубежи изменения эндогенного режима проявились в 3.9, 3.3, 2.7, 2.2, 1.8, 1.35, 1.1, 0.75 млрд. лет назад [Добрецов 2011, что очень близко как к старой концепции Смирнова, так и к уточненной концепции Ткачева.

Частота возраста цирконов

По данным Н.А. Гольцина и др. [Гольцин 2008] самыми частыми датировками цирконов, выделенных из шунгитовых пород и вулканитов заонежской свиты, являются: 142, 300, 370, 425, 642, 920, 1100, 1250, 1550, 1750, 1950, 2130, 2650, 2730, 2900 (рис. 9). Интервалы между ними составляют примерно 160, 70, 55, 215, 280, 180, 150, 300, 200, 200, 180, 520, 80, 170 - в среднем, 197 млн. лет. А между самыми значительными пиками (300, 1550, 2730) - примерно 1200 млн. лет.

Заметим, что на этап максимальной сборки какого-либо суперконтинента всегда приходится один из максимумов встречаемости циркона (табл. II): 300 (Пангея), 642 (Паннотия), 1100 (Родиния), 1550 (гипотетический праматерик), 1950 (Колумбия), 2130 (несколько далек от гипотетического праматерика), 2730 (Кенорленд), 2900 (Ур).

Рис. 9. Частота встречаемости значения U-Pb возраста цирконов.

На основе этих новейших данных можно составить уточненную схему эпох и этапов металлогенеза (в миллиардах лет), сопоставив с ними другие геологические события:

Заверше-
ния эпох
(Смирнов)
Заверше-
ния эпох
(Ткачев)
Максимумы
пегматито-
генеза
(Ткачев)
Смены эндо-
генного ре-
жима и эпохи
плюмового
магматизма
(Добрецов)
Максимумы
датировок
цирконов
(Гольцин)
Суперконти-
нентальные
кульминации
(Божко)
Эпохи орогенеза Название
металлогенической
эпохи
Этапы металлогенеза
в Карельской субпровинции
(Голубев)
3,8 3,9 3,80? 3,8-2,8Архейская
? 3,3 3,40Ваальбара
? 2,90 3,01Ур 3,50-3,05Белозерская 3,2-2,5
(2,9-2,6)
Поздне-
архейская
2,8 2,6 2,65-2,60 2,7 2,73 2,61Кенорленд 3,05-2,70Кольская 3,00-2,80Среднелопийская
2,3 2,2 2,65 2,22Атлантика 2,70-2,50Беломорская 2,5-1,9Раннепро-
терозойская
2,80-2,50Позднелопийская
2,50-2,23Альгонкская 2,50-2,40Сумийская
1,8 1,8 1,90-1,85 1,8 2,13 1,80Колумбия 2,23-1,98Карельская 2,10-1,92Свекофеннская
(людиковий)
1,951,98-1,83Балтийская 1,92-1,80Свекофеннская
(калевий)
1,5 1,35 1,75 1,42Эогея? 1,83-1,67Гудзонская 1,9-1,65
(1,7-1,6)
Среднепро-
терозойская
1,80-1,65Свекофеннская
(вепсий)
1,551,67-1,49Гуронская 1,65-1,35Ранне-
рифейская
1,65-1,35Раннерифейская
1,0 0,9 1,1 1,25 1,02Родиния 1,49-1,36Лаксфордская
1,36-1,21Готская 1,35-1,00Средне-
рифейская
1,35-1,00Среднерифейская
1,1 1,21-1,09Эльсонская
0,6 0,75 0,92 0,63Паннотия 1,09-0,93Гренвильская 1,0-0,57Поздне-
рифейская
0,93-0,86Байкальская
0,64 0,86-0,65Делийская
0,4 0,2 0,55-0,50 0,52-0,46* 0,43 0,23Пангея 0,65-0,52Кадомская 0,61-0,57Вендская
0,52-0,41Салаирская
0,25 0,30-0,25 0,30-0,26* 0,37; 0,3 0,41-0,26Каледонская 0,4-0,24Каледонская
0,1 0,12-0,09* 0,14 0,26-0,09Герцинская 0,2-0,01Герцинская
0,0 Не завер-
шена
0,09-0,05Киммерийская
0,05-0,00Альпийская 0,05-0,0Альпийская
Таблица II. Эпохи и этапы металлогенеза в сравнении с геодинамическими, тектоническими и другими периодами.

В работе Б.Б. Герасимова [Герасимов Б. 2013] выявлены следующие формационные типы золоторудных проявлений в Анабарском районе Якутии (северо-восток Сибирского щита):

  1. Эпитермальные рудопроявления золото-сульфидно-кварцевой формации, расположенные в зонах разломов мезо-кайнозойского возраста (конец герцинской металлогенической эпохи).
  2. Золото-серебрянная формация, парагенетически связанная с вулканогенными образованиями пермо-триасового возраста (конец каледонской металлогенической эпохи).
  3. Проявления золото-кварц-малосульфидного типа протерозойского возраста. Абсолютный возраст гранитоидов, с которыми связаны эти золотоносные жилы на Оленекском поднятии (Киенг-Кыллахская золоторудная зона), установленный по калий-аргоновому методу - 1950-2080 млн. лет (конец раннепротерозойской металлогенической эпохи).
  4. Докембрийские рудопроявления золото-медно-порфирового типа.
  5. Докембрийские рудопроявления золото-платиноидной формации.

Видно, что золотоносные формации мезозоя приурочены к его границам и интервал между ними составляет около 190 млн. лет. Раннепротерозойские - к границе орозирия и риасия (через 200-270 млн. лет. лет после завершения архея). Можно предположить, что и докембрийские рудопроявления образовывались на границах металлогенических эпох, а палеозойские (прежде всего, ордовик-силурские) просто пока не найдены.

Это еще раз подтверждает давнее наблюдение, что периодичность максимумов золотого оруденения приближается к периодичности орогенных окончаний в тектонической истории Земли. Сказанному соответствует и коррелятивная триада: пики образования крупных месторождений золота - импульсы рифтогенеза - максимумы угленакопления [Константинов 2006, с. 327]. М.М. Константинов выявил, что при наличии двух составляющих - рифтогенных структур и бассейнов угленакопления - крупные месторожения приурочены к периферии последних. При этом анализировались золото-серебряные, золото-кварцевые, золото-сульфидно-кварцевые и золото-мышьяковисто-сульфидные месторождения.

В работе В.Ю. Прокофьева [Прокофьев 2013] показан химический состав докембрийских золотоносных рудообразующих флюидов (для краткости не приведены данные по температуре, давлению и концентрации солей):

  1. архейские рудообразующие флюиды (возраст месторождений 3,5-2,5 млрд. лет - эпохи праматериков Ур и Кенорленд): H2O, NaCl, CO2, H2S и CH4;
  2. палеопротерозойские рудообразующие флюиды (2,5-1,6 млрд. лет - эпоха праматерика Колумбия): H2O, NaCl, CO2, N2 и CH4 (сероводорода уже нет);
  3. неопротерозойские рудообразующие флюиды (1,6-0,54 млрд. лет - эпохи праматериков Родиния и Паннотия): H2O, NaCl, CO2, CH4 (уже без азота).

Заметим, что каждый тип докембрийских рудообразующих флюидов приурочен к определенной суперконтинентальной (и металлогенической) эпохе, отличаясь, к тому же особым химическим составом.

Накопление запасов цинка и свинца началось 3,46 млрд. лет назад (в начале белозёрского тектогенеза и перед максимальной сборкой праконтинента Ваальбары) и продолжается до сих пор. Оно не столь тотально на протяжении геологической истории, как накопление запасов золота. При этом, по А.Л. Дергачёву [Дергачев 2010], наблюдаются следующие максимумы накопления Zn и Pb:

  1. Узкий максимум накопления цинка в позднем архее 2750-2700 Ma (в конце кольского тектогенеза перед максимальной сборкой сверхматерика Кенорленд)
  2. В нижнем протерозое (1900-1550 Ma - статерий) было накоплено 29,1% цинка и 40% свинца (во время гудзонского тектогенеза и максимальной сборки суперматерика Колумбии)
  3. Узкий максимум накопления обоих металлов в среднем протерозое 1450-1400 Ma (в начале лаксфордского тектогенеза перед началом образования безымянного гипотетического мономатерика, который предлагается назвать Эогеей)
  4. Узкий максимум накопления цинка в период 1300-1250 Ma (в середине готского тектогенеза и перед полной сборкой сверхконтинента Родинии)
  5. В палеозое (550-300 Ma) сформировались 49,3% запасов Zn и 44,9% запасов Pb (в начале салаирского тектогенеза во время существования праматерика Пангеи)
  6. Узкий максимум накопления обоих металлов в период 150-100 Ma (мезозой - в конце герцинского тектогенеза).

Между началами этих периодов наблюдаются интервалы 850, 450, 150, 750, 400 млн. лет, что можно интерпретировать как 800, 400, 200, 800, 400 млн. лет. А сами периоды максимального формирования запасов этих металлов продолжались 250-350 млн. лет.

Что касается рудообразования железа, то Иванюк Г.Ю. и Горяинов П.М. [Иванюк 2010] считают, что в процессе складкообразования происходит закономерное изменение химического состава железистых кварцитов, выражающееся в выносе из них всех второстепенных компонентов, а формирование кальциевых метасоматитов на периферии рудных тел приводит к высвобождению висмута, золота и серебра из структуры силикатов и локализации их в виде самородных металлов и теллуридов. Время, за которое происходит самоорганизация толщи пород полосчатой железорудной формации (ПЖФ) составляет величину порядка 200 млн. лет.

Теперь рассмотрим периоды меденакопления за последние 700 млн. лет [Габлина 2008, с. 158] (рис. 10):

Периодичность меденакопления в осадочной оболочке Земли
Рис. 10. Красноцветные формации и крупные месторождения меди в песчаниках и сланцах.
Длина линий соответствует возрастному диапазону красноцветных формаций (жирные линии - наиболее мощные толщи).
Квадраты - месторождения меди (величина примерно соответствует запасам руды).

Видно, что красноцветные формации и крупные месторождения меди в песчаниках и сланцах образовывались с циклом примерно 110 млн. лет, но интенсивность этих процессов в каждом чётном цикле убывала. Поэтому эти циклы целесообразно попарно объединить, получив ритм в 200 млн. лет (галактический год), связанный с тектоническими эпохами (§ 5.2). Возможно, это случайность, но пики их образований приходятся на начала серийных метеоритных атак (§ 5.6):

  1. Поздний рифей - венд - ранний кембрий. Пик - в середине венда (~ 610 млн. лет назад - середина кадомского тектогенеза). Примерно соответствует метеоритной серии 600 Ma.
  2. Средний кембрий - ордовик - (средний) силур. Пик - примерно в середине ордовика (~ 470 млн. лет назад - середина салаирского тектогенеза). Начало метеоритной серии 470-450 Ma.
  3. Средний силур - девон - ранний карбон. Пик - примерно в середине девона (~ 390 млн. лет назад - середина каледонского тектогенеза). Начало метеоритной серии 380-350 Ma.
  4. Средний карбон - пермь - триас. Пик - в середине перми (~ 310 млн. лет назад - середина каледонского тектогенеза). Начало метеоритной серии 300-290 Ma.
  5. Юра - мел. Пик - в раннем меле (~ 140 млн. лет назад - середина герцинского тектогенеза). Начало метеоритной серии 145-128 Ma.
  6. Палеоген - неоген. Пик - в начале неогена (20 млн. лет назад - середина альпийского тектогенеза).

Эпохи самых крупных рудообразований меди (из известных) приходились на венд, пермь и мезозойско-кайнозойскую границу. Известны и раннепротерозойские красноцветные отложения. В отличие от золотообразования, медеобразование происходит не в конце, а в середине тектонических эпох.

В.И. Старостин [Старостин 2012, с. 335, 338] приводит графики Б.И. Беневольского (1985) с распределениями ресурсов серебра и металлов платиновой группы в разновозрастных месторождениях палеогея и неогея. Для серебра имеем пики: 2,7; 1,6; 0,8; 0,5; 0,3; 0,2; 0,07. Для платиновых - 2,7; 1,6; 0,8; 0,5; 0,32; 0,22; 0,08. Три первых (древних) пика приходятся примерно на начала кенорского, колумбийского и родинийского металлогенических циклов (по Ткачеву), соответственно.

Распределение запасов урана крупных месторождений по времени их образования обнаруживает следующие пики (по Хатчинсону и Блэкуэллу, 1988) [Старостин 2012, с. 358]:

Видно, что максимумы рудообразования урана отстоят на 400 млн. лет (пол цикла Уилсона). Чёткость этой картины нарушена только в первой половине протерозоя. Однако следует учесть, что мелкие месторождения и рудопроявления здесь в расчет не принимались, а наиболее древними известными ураноносными породами являются позднеархейские гранитоиды кеноранского типа возрастом 2,5 млрд. лет (за 800 млн. лет до жильных). Видимо, еще должен быть небольшой пик в период 1,7-1,8 млрд. лет. Поскольку максимумы уранонакопления приходятся на начало каждой мономатериковой эпохи (включая "временные" моноконтиненты), то названный недостающий пик соответствует времени распада более чем гипотетического мономатерика Эогеи. Возможно, по каким-то геодинамическим причинам, его и не было вовсе (или существовал очень не долго) - поэтому в эту эпоху пик уранонакопления отсутствует.

По мнению А.Л. Дергачева и др. (2008) можно выделить 4 кратковременных эпохи образования основных запасов и подавляющее большинство месторождений колчеданного семейства [Старостин 2012, с. 234]:

Эти эпохи отличаются бурным проявлением подводного вулканизма и тесно связаны с циклами сближения континентальных блоков по зонам субдукции.

Также имеются меньшие максимумы приблизительно 1300 (середина сборки Родинии), 800 (распад Паннотии), 250 (распад Пангеи), 144 (начало сборки нового суперконтинента) миллиона лет назад. Действительно, колчеданообразование связано, в основном, с фазами слияния континентов - началом сборки временных мономатериков или серединой сборки стабильных суперконтинентов.

Вывод. Рудообразование также подчиняется галактическому ритму Солнечной системы. Золотообразование и уранообразование активизируется перед кульминацией суперматериков с интервалом около 400 млн. лет, причем каждый из этих циклов характеризуется особым составом атмосферы. Примерно также протекает образование колчеданных руд. Ритм медеобразования приблизительно равен галактическому году и состоит из двух этапов.

§ 5.8. Другие периодически повторяющиеся события в развитии Земли

На Земле существует много других периодических явлений длительностью в десятки и сотни миллионов лет: ритмы осадконакопления, циклы образования других полезных ископаемых (кроме рассмотренных в § 5.7), эпохи преимущественного расположения магнитного полюса и пр.

Глубоко и многосторонне изучил связь геологических процессов с процессами в космосе Владимир Александрович Епифанов (ФГУП "СНИИГГиМС", г. Новосибирск). Он исследовал взаимосвязь периодичности изменения климата, колебания уровня моря, тектонической активности, внедрения якутских кимберлитов и накопления нефти [Епифанов 2007-1; Епифанов 2007-2]. Являясь сторонником пульсационной концепции, В. А. Епифанов связывает эти процессы с периодическими глобальными пульсациями Земного шара, причиной которых он считает циклические факторы при движении Солнечной системы вокруг центра Галактики.

В. А. Епифанов выявил следующие геогалактические циклы (рис. 11):

  1. 216 млн. лет (1 галактический оборот): 1) массовые вымирания органического мира (строка 7); 2) период нефтенакопления (строка 5).
  2. 432 млн. лет (2 галактических оборота), "трицикл тектогенеза": 1) колебания уровня Мирового океана (строка 7) [Свиточ 2004, с. 380, 405; Ушаков 1984, с. 171–172]; 2) динамика активности рифтогенеза и спрединга (строка 4); 3) чередование холодных и тёплых климатических эр (строка 6) [Свиточ 2004, с. 381, 404]. В первую половину этого цикла начинается и завершается глобальное расширение Земли, а во вторую – ее сжатие, во время которого формируются суперконтиненты. Ледниковые периоды группируются в гляциоэры, которые совпадают с глобальным сжатием планеты, что может быть отчасти объяснено континентализацией Земли. А при каждом расширении планеты наступает термоэра.
  3. 864 млн. лет (4 галактических оборота), "мегацикл геогенеза": Чередование океанизации (преобладающего спрединга) в Северном и Южном полушариях указывает на необходимость объединения двух "трициклов тектогенеза" в единый мегацикл геогенеза. В его рамках в первую глобальную пульсацию (1-й трицикл тектогенеза) в фазу расширения Земли, в основном, "раздувается" Южное полушарие, вследствие чего материки оттесняются в район Северного полюса, где они в фазу сжатия планеты формируют суперконтинент. Во вторую глобальную пульсацию (2-ой трицикл) наблюдается обратное – в фазу расширения радиус Земли растет за счет распада суперконтинента и океанизации в Северном полушарии, а в фазу глобального сжатия на юге формируется новый суперконтинент.
  4. 144 млн. лет (2/3 галактических оборота): цикл тектогенеза. В. А. Епифанов полагает, что за 432 млн. лет происходит 3 цикла тектогенеза (строка 2). Поэтому период в 2 галактических оборота он называет "трициклом тектогенеза".
  5. 86,4 млн. лет (2/5 галактических оборота): "драконический период". В. А. Епифанов считает, что этот цикл (строка 3) представляет собой ритм синусоидального пересечения Солнечной системой плоскости Галактики. Полупериоды этих ритмов (выделено квадратами) хорошо согласуются с ломаной кривой активизации рифтогенеза и спрединга и контролируют время формирования и распада Пангеи, а также закономерно сочетаются с трициклом тектогенеза (5 полупериодов по 43,2 млн. лет). (Хотя, на взгляд автора статьи, расстояния между максимумами и минимумами динамической кривой кратны периоду около 50 млн. лет.) Также этот цикл является вторым шагом в периодичности массовых вымираний.
Геологические циклы – пульсы Земли
Рис. 11. Единство геологических циклов и галактических пульсаций по В. А. Епифанову.

Заметим также, что спады нефтенакопления (строка 5 диаграммы) почти совпадают по времени с меловой, пермской и ордовикской биологическими катастрофами (см. § 5.5), которые произошли, соответственно, 65, 251 и 450 млн. лет назад.

6. Хронологические сравнения

Сведём теперь воедино все эти ключевые события на основе геохронологической шкалы.

§ 6.1. Сравнение крупных этапов истории Земли с периодами вращения Галактики

При просмотре геохронологической шкалы [Корень 2009, с. 20] можно заметить, что все геологического эры (кроме еще продолжающейся кайнозойской) приблизительно кратны 200 млн. лет, что примерно совпадает с галактическим годом (галациклом):

  1. Мезозой – 185 (около 1 галацикла);
  2. Палеозой с эдиакарием – 385 (почти 2 галацикла);
  3. Неопротерозой без эдиакария – 365 (тоже около 2 галациклов);
  4. Мезопротерозой – 600 (3 галацикла);
  5. Палеопротерозой – 900 (4–5 галациклов);
  6. Неоархей – 300 (2–3 галацикла);
  7. Мезоархей – 400 (2 галацикла);
  8. Палеоархей – 400 (2 галацикла);
  9. Эоархей – 400 (2 галацикла);
  10. Катархей – 600 (3 галацикла).

Солнечная система за 180–250 млн. лет (сейчас считается – 220 млн. лет) делает полный оборот вокруг центра Галактики [Астрономия..., с. 567]. За это время, возможно, наша планетная система испытывает периодическое гравитационное или радиационное влияние каких–либо скоплений материи или соседей Галактики. Для ориентировочных расчётов будем использовать значение 200 млн. лет.

Рассмотрим геохронологическую таблицу (см. ниже), в которой геологические отрезки времени приведены в соответствие галактическим годам. Расположим в ней ключевые события истории Земли и проанализируем их взаимосвязь. Хронология в таблице дана в миллионах лет – по данным 2009 года [Корень 2009, с. 20]. Ниже названия каждого временного отрезка, в скобках – его продолжительность. По каждому периоду приведены важнейшие события в истории Земли – геологические и биологические.

История Земли Обращение Галактики
Эоны Эры Периоды Начало Астрогеобиологические события Галациклы Начало
Фанерозой
(542)
Кайнозой
(66)
Антропоген
(2,6)
2,6 Эльтанинский астероид (2,5).
Появление человека (2,5).
Ледниковый период (1–0,01).
Гудзонская комета (0,011).
Вымирание крупных зверей (0,01).
Современный
24-й галацикл
(66)
Начался с похолодания
и массового вымирания.

Совпадает с
Лавразийской гляциоэрой.
66
Неоген
(20)
23 Антарктида покрылась льдом полностью.
Азовский астероид (25).
Палеоген
(43)
65,5±0,3 Альпийский тектогенез (50–0).
Чесапикский и др. астероиды (35).
Глобальное похолодание (34)
(льды Альп и Антарктиды; астероид)
Мезозой
(185)
Мел
(80)
145,5±0,4 Киммерийский тектогенез (90–50).
Чиксулубский и др. астероиды (65).
Вымерло 2/3 видов, в т.ч. динозавры (65).
Кратер Госсес Блафф (144–130).
23-й галацикл
(185)
Начался с вымирания.

Совпадает с
Сибирской термоэрой.
251
Юра
(54)
199,6±0,6 Распад Гондваны (190–120?).
Распад Лавразии на Евразию
и С.Америку (200–135).
Пучеж-Катунский астероид (175).
Исчезло половина видов (210).
Триас
(51)
251,0±0,4 Распад Пангеи на Лавразию
и Гондвану (220–150).
Маникуаганский кратер (214).
Подпик гибели биоты (295).
Палеозой
(291)
Пермь
(48)
299,0±0,8 Образование Пангеи (300).
Герцинский тектогенез (260–90).
Австралийские астероиды (251).
Вымерло 95% видов (251).
22-й галацикл
(193)
Начался с оледенения
и вымирания.

Совпадает с
Гондванской гляциоэрой.
444
Карбон
(60)
359,2±2,8 Гондванское оледенение
(340–240, макс. 280).
Девон
(57)
416,0±2,5 Каледонский тектогенез (410—260).
Оледенение (370—350).
Вымерло 85% видов (364).
Кратер Вудлей (360).
Силур
(28)
443,7±1,5 Покорение суши растениями и животными.
Силур-девонское вымирание (~420).
Ордовик
(44)
488,3±1,7 Объединение материков:
на севере – Лавразия,
на юге – Гондвана.
Ледниковый период (460–420).
Гибель 25% морских семейств (450).
Астероидная атака (470).
21-й галацикл
(191)
Начался с оледенения
и вымирания.

Совпадает с
Балтийской термоэрой.
635
Кембрий
(54)
542,0±1,0 7 материков-платформ.
Салаирский тектогенез (520—410).
Взрыв видообразования (540–530).
Байконурское оледенение (540).
Позднекембрийское вымирание (~500).
Кольцевая структура Ришат (500–600).
Протерозой
(1958)
Неопротерозой
(458)
Эдиакарий
(93)
635 Начало распада Лавразии.
Кадомский тектогенез (650—520).
Вендское вымирание (~600).
Варангское оледенение (680–570).
Криогений
(215)
850 Распад Родинии (750).
Делийский тектогенез (860—650).
Эпоха "Земля-снежок" с чередой
глобальных оледенений. Среди них –
Стертская ледниковая эпоха (780–710).
Спад строматолитов (850).
20-й галацикл
(215)
В начале – оледенение
и вымирание. В конце
– тоже оледенение.
Африканская гляциоэра
– самая масштабная.
850
Тоний
(150)
1000 Начало распада Родинии (850).
Байкальский тектогенез (930—860).
Гнейсёское оледенение (950–900).
Конголезское оледенение (900–800).
Спад строматолитов (1050–1000).
Астероидная атака?
19-й галацикл
(150)
Начался с оледенения
и вымирания
1000
Мезопротерозой
(600)
Стений (200) 1200 Возник суперматерик Родиния.
Гренвильский тектогенез (1090—930).
Эльсонский тектогенез (1210—1090).
Тиллоиды группы Стоэр (1199) и
тимискаминское оледенение (1200).
18-й галацикл
(200)
Начался с оледенения
1200
Эктазий (200) 1400 Лаксфордский тектогенез (1490—1360).
Готский тектогенез (1360—1210).
Спад строматолитов (1350).
17-й галацикл
(200)
Начался со спада
цианобионтов
1400
Калимий (200) 1600 Гуронский тектогенез (1670—1490).
Первые находки эукариот.
Акраманская астроблема (1575).
16-й галацикл
(200)
1600
Палеопротерозой
(900)
Статерий
(200)
1800 Макс. сборка сверхматерика Колумбия.
Гудзонский тектогенез (1830—1670).
Резкий спад строматолитов (1800–1600).
Уровень кислорода стал современным.
15-й галацикл
(200)
Спад цианобионтов
1800
Орозирий
(250)
2050 Балтийский тектогенез (1980—1830).
Садберийский астероид (1900).
Вредефортский астероид (2000).
14-й галацикл
(250)
2050
Риасий
(250)
2300 Карельский тектогенез (2230—1980). 13-й галацикл
(250)
2300
Сидерий
(200)
2500 Альгонкский тектогенез (2500—2230).
Кислородная катастрофа (2500—2400).
Суавъярвийский астероид (2400).
Гуронское оледенение (2400–2100).
Исчез парниковый эффект.
Облачность, ливни, снегопады.
Резкий спад строматолитов (2500–2400).
12-й галацикл
(200)
Начался с оледенения
и вымирания.

Канадская гляциоэра
(2500–2000)
2500
Архей
(1500)
Неоархей
(300)
2800 Макс. сборка праматерика Кенорленд.
Беломорский тектогенез (2700—2500).
Образование плотного ядра Земли (2600).
Неоархейское оледенение (2650).
Древнейшие следы присутствия эукариот.
10-й и 11-й галациклы
(между ними оледенение)
(2650)
(2800)
Мезоархей
(400)
3200 Оледенение кратона Капваал (2900).
Кольский тектогенез (3050–2700) и образование
гранит-зеленокаменных поясов 2-го поколения.
8-й и 9-й галациклы
(между ними оледенение)
(3000)
(3200)
Палеоархей
(400)
3600 Падение 3 суперастероидов (3240),
преобразивших земную кору.
Образование первого суперконтинента
Ваальбара (3300 или раньше) и 1-го поколения
гранит-зеленокаменных поясов (3400-3300).
Белозерский тектогенез (3500–3050).
6-й и 7-й галациклы (3400)
(3600)
Эоархей
(400)
4000 Древнейшие осадочные породы
формации Исуа (3800) со следами
фотосинтезирующих организмов.
Массовая бомбардировка фосфоросодержащими
метеоритами - "лунный катаклизм" (4000).
Зарождение сиалических ядер (4000).
4-й и 5-й галациклы (3800)
(4000)
Катархей
(600)
4600 Наличие водных бассейнов, атмосферы
и примитивной (S-гранитной) коры,
начиная с 4,4 Ga.
1-й, 2-й и 3-й галациклы (4200)
(4400)
(4600)
Таблица III. Основные космические, геологические и биологические события на Земле.

Заметим, что каждый галацикл характеризуется, как правило, собственной эпохой тектогенеза. Результаты сравнения приведены в п. 5.

§ 6.2. Выделение подэтапов истории Земли внутри галациклов

Суперконтинентальные циклы Уилсона (§ 5.1) и горообразовательные циклы Бертрана (§ 5.2) можно назвать геологическими циклами I и II рангов. Можно ли эти мегациклы разбить на более мелкие циклы III ранга? Ими, например, могут быть фазы складчатости Штилле [3, с. 322-326; 63, с. 183-186] длительностью около 30 млн. лет или тектонические фазы величиной около 50 млн. лет. Для этого проведем между собой внутреннее сравнение геологических эпох, равных галактическому году (табл. III Прил.). Поскольку наиболее изучены эры фанерозоя, сравним сначала геологические периоды кайнозоя, мезозоя и палеозоя.

В данном сравнении палеозойская эра разделена на 2 части – неопалеозойская (от перми до силура) и эопалеозойская (ордовик, кембрий и эдиакарий из верхнего протерозоя). Каждая из этих частей соответствует одному галактическому обороту. При этом верхний и нижний мел считаются отдельными периодами, а из эдиакарского периода выделен лапландский. Это сделано потому, что длина мелового и эдиакарского периодов примерно в 2 раза больше средней длины других геологических периодов. Длительность этапов дана в миллионах лет.

Для будущих периодов кайнозойской эры (после палеогена) предлагаются названия:

  1. Тетратогеновый ("четвёртый", считая от палеогена), или акрогеновый ("крайний") период.
  2. Тритогеновый ("третий"), или диадохогеновый ("сменяющий") период. Встречается также название "футуроген".
  3. Дейтерогеновый ("второй"), или нуногеновый ("нынешний") период – включает неогеновый с антропогеновым и закончится примерно через 25 млн. лет.

По аналогии с этими названиями палеогеновый период тоже можно назвать протогеновым ("первым").

Кайнозойская эра (24-й галацикл)
Период Длина Начало
Тетратоген ~50 через ~100
Тритоген ~50 через ~50
Дейтероген пока 23 23
Палеоген 43 66
Мезозойская эра (23-й галацикл)
Период Длина Начало
Верхний мел 34? 100?
Нижний мел 46? 146
Юра 54 200
Триас 51 251
Неопалеозойская эра (22-й галацикл)
Период Длина Начало
Пермь 48 300
Карбон 60 359
Девон 57 416
Силур 28 444
Эопалеозойская эра (21-й галацикл)
Период Длина Начало
Ордовик 44 488
Кембрий 54 542
Эдиакарий 47? 589
Лапландий 46? 635
Средняя
длительность
40-50 ~45
50-60 ~55
50-60 ~55
30-50 ~40
Таблица IV. Продолжительность геологических эр и периодов фанерозоя в сравнении.

Таким образом, каждая эра (соответствующая одному галактическому обороту) делится на 4 периода продолжительностью около 50 миллионов лет. Этот период контролирует динамику рифтогенеза и спрединга, что хорошо видно в третьей строке диаграммы В. А. Епифанова (рис. 11).

Вышеприведённые 4 эры составляют один фанерзойский эон. Как мы видели в § 4.1, цикл формирования суперконтинентов составляет примерно 800 млн. лет – 4 галацикла. На основании этого можно структурировать и докембрийскую историю Земли, выделив эры длительностью около 200 млн. лет и объединяя их по 4 в один эон. В соответствии с этим, протерозойский эон (длительностью около 2 млрд. лет), на самом деле, нужно разбить на 2 эона. Архейский эон (длительностью около 1,5 млрд. лет) также нужно разбить на 2 эона, причем, в самый ранний включить катархей (его длительность считается 0,6 млрд. лет).

За период в 4 галацикла происходит полный суперконтинентальный цикл с образованием 2 сверхматериков – временного и более постоянного. Следовательно, каждый эон является эпохой эволюции литосферы (циклом Уилсона), ознаменнованного определённым суперконтинентом:

  1. Фанерозой – эпоха суперконтинента Пангеи (Паннотия – временный).
  2. Верхний Протерозой – эпоха суперконтинента Родинии.
  3. Нижний Палеозой – эпоха суперконтинента Колумбии (или Нуны, Хадсоленда).
  4. Верхний Архей – эпоха суперконтинента Кенорленда (Ур – временный).
  5. Нижний Архей – эпоха суперконтинента Ваальбары.

Имея в геологической истории такую четкую структуру, можно предположить, что и внутренняя структура всех эр (соответствующих галактическим годам) также будет иметь единый порядок. Как можно видеть из таблицы, большинство геологических периодов фанерозойских эр имеют длительность 30-60 млн. лет. Исключение составляет меловой период длительностью 80 млн. лет, относящийся к мезозойской эре, которая состоит из 3 периодов. Поэтому мел логично разбить на 2 периода.

Следовательно, в новой «галактоциклической» шкале геологического времени 1 эон будет соответствовать 4 галактическим годам и 1 циклу Уилсона, 1 эра – 1 галактическому году и 1 циклу Бертрана, и каждую эру можно разбить на 4-5 периодов, соответствующих циклам Штилле или фазам других геологических циклов, синхронных галактическим годам.

§ 6.3. Сравнение хронологий Земли, Луны и ряда планет Солнечной системы

Для сравнения с геохронологической шкалой Земли автору пока доступны сведения о периодизации истории Луны [Дон 1980], Марса [Michael 2000] и Меркурия [Paul 2001] (можно надеяться, что имеется и геохронология Венеры). В таблице ниже приведены эпохи этих планет для сравнения. Временные рамки и продолжительность (в скобках) эпох указана в миллионах лет.

История Земли История Луны История Меркурия История Марса Обращение Галактики
Эоны Эры Начало Периоды Начало Эры Начало Эпохи Начало Галациклы Начало
Фанерозой с
Эдиакарием
(635)
Кайнозой
(66)
66 Коперниковский
(1100):
геологически безактивный;
молодые астроблемы
(кратер Коперник).
1100 Койперская
(1000):
нет данных
о вулканической
или тектонической
активности.
1000 Амазонийская
(2900–3300):
очень мало
ударных кратеров;
лавовые потоки;
ледниковая активность;
выбросы воды.
~3000 Современный
24-й галацикл (66)
66
Мезозой
(185)
251 23-й галацикл (185) 251
Палеозой с Эдиакарием
(384)
635 21-й и 22-й
галациклы (384)
635
Протерозой
(1958)
Неопротерозой
без Эдиакария
(365)
1000 19-й и 20-й
галациклы (365)
1000
Мезопротерозой
(600)
1600 Эратосфеновский
(2100):
затихание вулканов;
снижение ударов;
образование
кратера Эратосфен.
3200 Мансурская
(~2000):
снижение
вулканической
и тектонической
активности.
3000–
3500
16-й, 17-й, 18-й
галациклы (600)
1600
Палеопротерозой
(900)
2500 12-й, 13-й, 14-й, 15-й
галациклы (900)
2500
Архей
(1500)
Неоархей
(300)
2800 10-й и 11-й
галациклы (300)
2800
Мезоархей
(400)
3200 8-й и 9-й
галациклы (400)
3200
Палеоархей
(400)
3600 Имбрийский (650):

Позднеимбрийская /
Архимедовская эпоха
– 3800 млн. л. назад:
наибольшие излияния лавы,
заполнившие "моря";
большинство
вулканических
кратеров и вулканов;
образование
кратера Архимед
и Восточного моря.

Раннеимбрийская /
Апеннинская) эпоха
– 3850 млн. л. назад:
ударное образование
моря Дождей и др. морей.
3850 Поздняя калорская
(~800):
закончилось
глобальное сжатие.
3800 Гесперийская
(200–600):
огромные лавовые поля;
мощные потоки воды.
~3700 6-й и 7-й
галациклы (400)
3600
Эоархей
(400)
3800 Ноачианская
(400):
образование самой
старой поверхности
(которая сохранилась);
много крупных
кратеров; обширная
речная эрозия;
возможно, были
моря и океаны.
4100 5-й галацикл (200) 3800
4000 Нектарский /
Птолемеевский (70):
образование 10–12
основных бассейнов
(в т.ч. моря Нектара)
болидами до 860 км.
“Лунный катаклизм”
в начале периода.
3920 Калорская (60):
вулканические минералы
равнины Жары.

Толстовская (40):
равнины и кратеры
(в т.ч. вулканические)
3900–
4000
4-й галацикл (200) 4000
Катархей (600) 4600 Донектарский /
Гиппарховский (613):
образование коры.

Эра "9 групп бассейнов"
(4172–3920 млн. л.).
Начало базальтового
магматизма (4 млрд. л.н.).

Криптийская эра
(4533–4172 млн. л.).
4533 Дотолстовская
(500–600):
интенсивная
бомбардировка;
кратеры и обширные
межкратерные равнины.
4500 Доноачианская
(400–600):
от планетной аккреции
и дифференциации до
образования ударной
впадины Эллады
(почти всё стёрто
эрозией и метеоритами).
4500 1-й, 2-й и 3-й
галациклы (600)
4600
Таблица V. Сравнение хронологических шкал Земли и ближайших космических объектов.

Здесь мы видим, что геологическая история Луны и Меркурия имеют схожую периодичность. Причем, все периоды Луны (кроме Имбрийского) и эры Меркурия (кроме Позднекалорской) начинаются вместе с современными им эрами Земли. Границы трёх эпох Марса также совпадают с границами эр Земли (того же возраста). И все они примерно кратны галактическим циклам.

Ещё заметим, что аналоги земного катархейского (доархейского) эона длительностью около полумиллиарда лет также имеются у всех рассмотренных космических тел.

7. Результаты исследований и дальнейшие задачи

Из хронологического анализа геологических и биологических событий можно увидеть следующее:

А. Периодичность событий:

  1. Тектономагматические эпохи, климатические эры и циклы колебаний Мирового океана имеют длительность около 200 млн. лет (или кратную), что совпадает со средней длительностью галактического года (оборота Солнечной системы вокруг центра Галактики).
  2. Биоценотические кризисы также повторяются примерно каждые 200 миллионов лет (или с кратной периодичностью).
  3. Циклы расширения и сжатия планеты (в определённой степени и поочерёдно для каждого полушария) повторяются примерно каждые 400 млн. лет. Причем, в первый цикл сборка суперконтинента неполная или непродолжительная, а в следующий – максимальная и длительная.
  4. Геодинамический цикл Уилсона преобразования литосферы имеет среднюю продолжительность 800 миллионов лет. Причём, по ряду мнений, новый сверхматерик имеет сдвиг на 90 градусов относительно предыдущего 800 млн. лет назад.

Б. Взаимосвязь событий:

  1. 9 из 24 галактических циклов начиналось с оледенения (34, 460–420, 680–570, 780–710, 950–900, 1200, 2400–2100, 2650, 2900 млн. лет назад). От современной кайнозойской эры до начала мезопротерозойской это правило выполняется без исключений. О более древних эпохах мы, вероятно, не располагаем полными сведениями.
  2. В области границ галациклов – как правило, вымирание (тоже в 9 случаях из 24: 65, 251, 450, 600, 850, 1050–1000, 1350, 1800–1600, 2400 млн. лет назад).
  3. Вымирание вызвано обычно переохлаждением климата (почти каждое оледенение вело к вымиранию). Иногда предполагают перегревание за счет вулканической деятельности.
  4. Вымирание часто связано с падением гигантских астероидов (0,01; 65; 210; 251; 360; 470; 2400 млн. лет назад). Обычно это ведет к "ядерной зиме" (концепция Г.Ф.Лунгерсгаузена), а также, возможно, к усилению вулканизма – поэтому иногда предполагают перегревание, а, на самом деле, вначале происходит переохлаждение.
  5. Девонское оледенение, возможно, вызвано падением астероида (или астероидов). Для гнейсёского оледенения в тонии также предполагают астероидную атаку (в это же время начал раскалываться суперконтинент Родиния). Не обязательно метеоритная активность ведёт к началу ледникового периода – эти процессы могут иметь общую (внешнюю) причину.
  6. Не исключено, что, раскол некоторых материков вызывался именно падением гигантских астероидов (такие события редко рассматриваются при исследовании тектоники праматериков). Иногда такое событие, наоборот, стимулирует рост континентов [Симпсон 2010].
  7. По-видимому, на границе галациклов в Солнечной системе усиливается метеоритный поток. Либо это связано с гравитационными возмущениями различных астероидных зон, либо эти астероиды экстрасолнечного происхождения.

8. Возможные космические причины

А. А. Баренбаум считает, что "основные события геологического прошлого положенные в основу рубрикации современной стратиграфической шкалы, отражают не только эндогенную эволюцию Земли, но и являются индикаторами мощных космических воздействий, которым она подвергалась с момента образования. На протяжении всей геологической истории Земли характер этих воздействий не менялся и, фактически, сводился к падению на нашу планету крупных космических тел: астероидов и комет. Поэтому данная шкала, построенная в виде системы вложенных друг в друга циклов разной длительности, представляет собой эмпирическую классификацию реакций на такие воздействия отдельных подсистем Земли...

Границы шкалы на уровне эонотем определяются эпохами массового падения на Землю тел астероидного пояса при взаимодействиях Солнца с другими звездами Галактики. Стратоны ранга систем и отделов – это времена бомбардировок Земли галактическими кометами в эпохи попадания Солнца в струйные потоки и спиральные рукава Галактики. А подразделения шкалы, начиная с ярусов и мельче – это моменты падения на Землю крупных одиночных космических тел." [Баренбаум 2011].

Определение природы регулярного (и эпизодического) галактического воздействия на развитие Земли – тема отдельной статьи, в которой могут исследоваться, например, такие причины:

  1. периодическое приближение к перигалактию;
  2. колебания Солнечной системы на орбите, из-за чего она то удаляется, то врезается в радиационный пояс Галактики [34; 36, с. 147];
  3. радиационное воздействие от вспышки соседней сверхновой звезды;
  4. возмущение малых космических тел Солнечной системы пролетающей рядом звёздой; обмен с ней планетами;
  5. регулярное пересечение спиральных рукавов Галактики (сейчас считается, что Солнечная система (СС) движется по коротационной окружности со скоростью рукавов, поэтому их пересекать не должна);
  6. возмущение астероидного пояса или кометного облака гиперскоростными беглыми планетами или звёздами;
  7. воздействие срывающихся сферических оболочек из центра Галактики и гамма-вспышек ядра Галактики;
  8. воздействие высокоскоростных потоков вещества от разрушенных карликовых галактик и других струйных потоков (в т.ч. галактических комет);
  9. влияние галактик-спутников.

Большинство этих идей развивается в работах ряда ученых, причем для одинаковых факторов могут приводиться разные величины. Например, частота поперечных колебаний СС во время обращения в Галактике.

Автор статьи предлагает не множить сущности без необходимости, а вспомнить о влиянии солнечной активности (СА) на геологические и биологические процессы. При приближении СС к ядру Млечного пути должен усиливаться "звёздный ветер" из него, который состоит (как, в основном, и от Солнца) из электронов и протонов, к которому добавляются, естественно различные виды электромагнитных волн (в первую очередь - жесткие рентгеновское и гамма-излучение). Эти факторы и вызывают регулярное воздействие на все оболочки Земли, включая биосферу, определяя их ритмичность.

Л.А. Назаркин установил [Назаркин 2006], что эпохи похолоданий коррелируются с уменьшением скорости земного вращения, а последняя зависит как от усиления солнечной активности, так и от пульсационного расширения Земли, что может быть связано. Из этого можно заключить, что при приближении Солнца к ядру Галактики скорость вращения Земли уменьшается, планета начинает расширяться - и это приводит к расколу больших континентов. Этот процесс хорошо виден для эктазийской эры мезопротерозоя - в эктазии (от ektasis - "растяжение") происходило распространение чехлов платформ на щитах. В предыдущем стении (от stenos - "узкий") происходило распространение узких поясов интенсивного метаморфизма и деформация, т.е., сжатие планеты - и именно в стенийской эре возник суперматерик Родиния. Охлаждение климата при расширении Земли, возможно, связано с некоторым затуханием магматизма. Однако, при приближении к галактическому ядру его непосредственное влияние на земной климат (повышение температуры) может превосходить это охлаждение.

В.А. Кривицкий считает [Кривицкий 2012], что по возвращению Солнечной системы в зону коротации начиналось сжатие геоида Земли и накопленные ранее флюиды начинали поступать в океанические воды, как бы выдавливаясь из верхней мантии, что приводило к изменениям химического состава океанических вод, а это и приводило к крупным вымираниям видов живых организмов. Исследования В.Ю. Прокофьева [Прокофьев 2013] подтверждают изменение химического состава докембрийских золотоносных рудообразующих флюидов в каждый цикл образования суперконтинентов.

Следует заметить, что близость СС к центру Галактики зависит не только от ее присутствия в перигалактии, но и от положения на двух других орбитах - вокруг центра Местной группы звезд, который, в свою очередь, вращается вокруг центра Местного скопления звёзд. Кроме того, периодическое воздействие на СС может оказывать какой-либо крупный объект Млечного пути, лежащий на близкой к СС орбите. Если орбита этого тела (или системы) ближе к ядру - встреча с ним происходит за меньшее время, чем галактический год. Если орбита дальше от ядра, чем солнечная - то периодичность влияния будет больше ГГ Солнца.

Исходя из вышесказанного, период галактического воздействия может не совпадать с галактическим годом - поэтому синхронизировать геологическую историю, отраженную в стратиграфии, нужно именно с первым. И, не исключеено, что этот период может несколько меняться со временем.

Указанное радиационное воздействие во время каждого такого галактического цикла будет, вероятно, сильнее проявляться в 2 галациклах из 4, которые совпадают с периодами учащения геомагнитных инверсий каждые 400 млн. лет.

9. Реформа геохронологической шкалы

Целесообразно привести существующую геохронологическую шкалу в соответствие с галактическими циклами. Назовём эрой период времени в 1 галацикл, который, как заметили выше, характеризоваться собственной эпохой тектогенеза. Поскольку циклы образования материков занимают 4 галактических оборота (см. § 5.1), объединим каждые 4 эры в один эон и назовём их по названию суперконтинентов. Эоны можно также назвать как "циклы глобальной металлогении" по А.В.Ткачеву (§ 5.7), а архейские эры - по названиям соответствующих галактических годов, предложенных Куликовыми [Куликова, Куликов, 1997, Куликова и др., 2005] (названия этих авторов приведены через косую черту). Получится следующая геохронологическая система, состоящая из 24 эр и 6 эонов по 4 эры (© Гаршин И.К., 2011):

Эоны Эры Периоды Начало Галациклы Эпохи тектогенеза
6. Фанерозой (635) –
эпоха праматерика Пангеи
(Пангей / Пангейский)
Кайнозой (66) Тетратоген (50?) Ещё не
наступили
Современный
24-й галацикл (66)
Альпийский (50–0)
Тритоген (50?)
Дейтероген (50?) = Неоген (20)
+ Антропоген (2,6...30?)
23
Палеоген (43) 66
Мезозой (185) Верхний мел (34) 100 23-й галацикл (185) Герцинский (260–90) и
Киммерийский (90–50)
Нижний мел (46) 146
Юра (54) 200
Триас (51) 251
Неопалеозой (193) Пермь (48) 299 22-й галацикл (193) Каледонский (410—260)
Карбон (60) 359
Девон (57) 416
Силур (28) 444
Эопалеозой (191) Ордовик (44) 488 21-й галацикл (191) Кадомский (650—520) и
Салаирский (520—410)
Кембрий (54) 542
Эдиакарий (47?) 589
Лапландий (46?) 635
5. Верхний протерозой (765) –
эпоха праматерика Родинии
(Родиний, Палеогей / Родинийский)
Криогений (215) 850 20-й галацикл (215) Делийский (860—650)
Тоний (150) 1000 19-й галацикл (150) Байкальский (930—860)
Стений (200) 1200 18-й галацикл (200) Эльсонский (1210—1090) и
Гренвильский (1090—930)
Эктазий (200) 1400 17-й галацикл (200) Лаксфордский (1490—1360)
и Готский (1360—1210)
4. Нижний протерозой (900) –
эпоха праматерика Колумбии
(Колумбий, Мегагей / Колумбийский)
Калимий (200) 1600 16-й галацикл (200) Гуронский (1670—1490)
Статерий (200) 1800 15-й галацикл (200) Гудзонский (1830—1670)
Орозирий (250) 2050 14-й галацикл (250) Балтийский (1980—1830)
Риасий (250) 2300 13-й галацикл (250) Карельский (2230—1980)
3. Верхний архей (900) –
эпоха праматерика Кенорленда
(Кенорлендий, Моногей / Кенорский)
Сидерий (200)
(Неокенорлендий)
2500 12-й галацикл (200) Альгонкский (2500—2230)
Поздний неоархей (150?)
(Мезокенорлендий)
2650? 11-й галацикл (150?) Беломорский (2700—2500)
Ранний неоархей (150?)
(Палеокенорлендий / Кратоний)
2800 10-й галацикл (150?) Кольский (3050–2700)
Поздний мезоархей (200)
(Эокенорлендий / Хабузий)
3000? 9-й галацикл (200?)
2. Нижний архей (800) –
эпоха праматерика Ваальбары
(Ваальбарий, Нуклеарий, Археогей / Себаквийский?)
Ранний мезоархей (200)
(Неоваальбарий / Хлоропетрий)
3200 8-й галацикл (200?) Белозерский (3500–3050)
Поздний палеоархей (200)
(Мезоваальбарий / Гнейзий)
3400? 7-й галацикл (200?)
Ранний палеоархей (200)
(Палеоваальбарий / Магнезий)
3600 6-й галацикл (200?)
Поздний эоархей (200)
(Эоваальбарий / Литозий)
3800? 5-й галацикл (200?)
1. Катархей (800) –
доплатформенная эпоха
(Лунарий, Матригей)
Ранний эоархей (200)
(Неолунарий / Бомбардий)
4000 4-й галацикл (200?)
Неокатархей (200?)
(Мезолунарий / Реголитий)
4200? 3-й галацикл (200?)
Мезокатархей (200?)
(Палеолунарий / Селений)
4400? 2-й галацикл (200?)
Палеокатархей (200?)
(Эолунарий / Аккреций)
4600 1-й галацикл (200?)
Таблица VI. Реформированная версия геохронологической шкалы.

Здесь сидерий из протерозоя переведён в архей, а ранняя часть эоархея – в катархей. Катархей полностью соответствует лунному периоду по геосинклинальной концепции В. И. Смирнова [Старостин 2006, с. 457], а нижний архей – нуклеарному периоду.

Галациклы, при которых на Земле был холодный климат, выделены голубым фоном, тёплый климат – розовым.

Кайнозой, по изложенным оценкам будет продолжаться ещё около 120–130 млн. лет, и в его конце (позднем тетратогене) возможны катастрофические события и глобальное изменение климата. Скорее всего, это будет бомбардировка крупными астероидами, масштабный ледниковый период и, возможно, раскол каких-то материков.

В течение каждого эона формировался свой суперконтинент (максимальная сборка – ровно в середине эона на границе двух внутренних эр). Поэтому называть эоны можно по этим сверхматерикам, например:

  1. Фанерозой – Пангеазой (эпоха жизни на сверхматерике Пангея и ее частях)
  2. Верхний протерозой – Мезогеазой (эпоха жизни на Мезогее, или Родинии), либо Родинианий. Примерно соответствует Рифею старой хроностратиграфической шкалы.
  3. Нижний протерозой – Мегагеазой (эпоха жизни на Мегагее, или Колумбии), либо Колумбианий. Примерно соответствует Афебию (Карелию) старой хроностратиграфической шкалы.
  4. Верхний архей – Моногеазой (эпоха жизни на Моногее, или Кенорленде), либо Кенорлендий
  5. Нижний архей – Археогеазой (эпоха жизни на Археогее, если так назвать первый суперконтинент Ваальбару), либо Ваальбарий
  6. Катархей – Прекратоний ("доплатформенный"), или Лунарий. Можно было бы оживить старое название – Гадей ("адский"), но вряд ли это научно верно. Всё больше данных говорит о том, что климатические и геохимические условия в ту пору были отнюдь не адскими для возможной жизни. Скорее всего, уже в раннем катархее "безвидная и пустая Земля" была покрыта сетью морей, где процветала ещё не "зелёная", а "красная" нанобактериальная жизнь, основанная на реакциях с железом [Воробьева 2007, с. 383–386] (как, возможно, было на Марсе). Причём, "представители первых прародителей жизни" могли зародиться еще в планетезималях, которые задолго до формирования самих планет испытали ранний нагрев за счет короткоживущих радионуклеотидов 26Al, 60Fe, 182Hf, поступавших из соседних молодых гигантов и сверхновых. В них произошла дифференциация вещества, и появились слои, обогащенные органикой [Адушкин и др., 2008; Витязев, Печерникова, 2012; Катастрофические..., с. 264].

Через 200–300 млн. лет на Земле сформируется новый суперконтинент. Его называют Пангея Ультима, Неопангея, Амазия. Если использовать более короткое и легкопроизносимое название Амазия, то новый эон после Фанерозоя можно назвать Амазиазоем, или Амазианием.

10. Заключение

В заключение приходим к следующим выводам:

  1. В результате сравнения хронологических шкал Земли и Луны обнаружена их согласованность и кратность периодам по 200 млн. лет (приблизительно). Причиной здесь может служить не внутренний планетарный, а космический фактор. Предполагается, что им является вращение самой нашей галактики с тем же периодом около 200 млн. лет ("галацикл").
  2. Это явление должно наблюдаться и при хронологическом исследовании других планет – как Солнечной системы, так и экстрасолнечных планет (экзопланет) в звёздных системах Млечного Пути.
  3. Вращение Галактики определяет наиболее крупные эпохи эволюции планет, начало которых связаны с драматическими, как правило, катастрофическими событиями. Эти эпохи можно назвать истинными эрами.
  4. В течение 4 галациклов происходит формирование своего суперконтинента, поэтому 4 геологические эры можно объединить в 1 эон, соответствующий полному циклу Уилсона.
  5. Максимальная сборка суперконтинента происходит ровно в середине эона на границах его 2-й и 3-й эр. Кроме этих долговременных суперконтинентов могут образовываться временные. Трансгрессия Мирового океана асинхронна формированию этих сверхматериков.
  6. Каждая эра представлена, как правило, собственной орогенической эпохой, т.е., соответствует отдельному циклу Бертрана.
  7. Криоэры и термоэры чередуются: каждая чётная эра является холодной, каждая нечётная – тёплой (не зависимо от оледенений на их границах или в их начале). Это показано В. А. Епифановым (см. § 5.8).
  8. В середине каждой эры происходит расцвет биоты (даже в гляциоэрах) и максимум нефтенакопления, на границах эр – массовые вымирания и минимум нефтенакопления.
  9. Кроме того, каждый суперконтинентальный цикл представляет собой отдельную эпоху рудообразования и накопления полезных ископаемых, причем, характеризуется особым составом атмосферы. Каждая фаза этого цикла (галактический год) также представляет отдельный минералогенический этап, который разбивается на 2 подэтапа по 100 млн. лет.

В результате, геохронологическая шкала обретает твёрдую физическую основу.

11. Библиография

Литературные источники перечислены в порядке алфавита их авторов (или наименований, если это сборники или труд коллективный). При наличии нескольких книг одного автора, они следуют хронологически.

  1. Адушкин В. В., Витязев А. В., Печерникова Г. В. В развитие теории происхождения и ранней эволюции Земли // Проблемы зарождения и эволюции биосферы. Ред. Галимов Э. М. - М.: Книжный дом "Либроком". - 2008. С. 275-296.
  2. Астрономия: век XXI. / Ред.-сост. Сурдин В.Г. – Фрязино: "Век 2", 2008. – 2-е изд., испр. и доп. – 608 с.: ил. [Есть в Озоне.]
  3. Балуховский Н.Ф. Геологические циклы // - Киев: Наук. Думка. – 1966. – 168 с.
  4. Балуховский Н.Ф. Интерпретация тектогенеза как фактора эволюции организмов. // Палеонтологический институт АН СССР. Сборник докладов "Космос и эволюция организмов". Материалы Совещания "Космические факторы и эволюция органического мира". Отв. ред. Н.Н. Крамаренко и А.Л. Чепалыга. - М., 1974. УДК 551.24. С. 165-178.
  5. Баренбаум А.А. Галактоцентрическая парадигма в геологии и астрономии. - М. 2009. - 547 с. Илл. 127. Табл. 47. Библ. 749. УДК 551: 523: 525.
  6. Баренбаум А.А., Литвинова Т.В., Хаин В.Е. Геологические свидетельства влияния космоса на эволюцию жизни. Вендско-кембрийское биотическое событие. Уральский геологический журнал, 2009, №6 (72), с. 15-39. [См. PDF 1,9 Мб]
  7. Баренбаум А.А. О статье «Влияние космоса на биосферу Земли» с точки зрения физика. Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», 2010, т. 2, № 2. [См. PDF 1,8 Мб]
  8. Баренбаум А.А. О причинах двух наиболее значимых событий голоцена. // Квартер во всем его многообразии. Фундаментальные проблемы, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: Материалы VII Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода (г. Апатиты, 12–17 сентября, 2011 г.). В 2 т. / Рос. акад. наук, Отд. наук о Земле, Комиссия по изуч. четвертич. периода, Геологический ин-т КНЦ РАН; отв. ред. О.П. Корсакова и В.В. Колька; – Апатиты; СПб, 2011. – Т. 1. (А–К). – 326 с., ил. С. 54–57.
  9. Божко Н.А. Проблема орогенических фаз в свете суперконтинентальной цикличности. // Научная конференция «Ломоносовские чтения», МГУ, апрель 2012 года, секция Геологии. [См. PDF 70 Кб]
  10. Большаков В.А. Что такое "Теория Миланковича"? // Квартер во всем его многообразии. Фундаментальные проблемы, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: Материалы VII Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. В 2 т. Апатиты; СПб, 2011. – Т. 1. (А–К). – 326 с., ил. С. 77–80.
  11. Витязев А.В., Печерникова Г.В. Астрофизика и слабая форма гипотезы панспермии // Проблемы зарождения и эволюции биосферы. Часть 2, 2012. С 93-102.
  12. Воробьева Л.И. Археи. – М.: Академкнига, 2007. – 446 с. [Есть в Озоне.]
  13. Вылцан И.А., Беженцев А.Ф., Беженцев С.А. Основы ритмостратиграфического, фациально-циклического и формационного анализа. // Вестник Томского государственного университета, № 307 (февраль 2008 г.), "Науки о Земле". С. 165–168.
  14. Габдуллин Р.Р., Ильин И.В., Иванов А.В. Введение в палеоглобалистику: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГУ, 2011. – 352 с.
  15. Габлина И.Ф., Малиновский Ю.М. Периодичность меденакопления в осадочной оболочке Земли // Литология и полезные ископаемые. 2008. №2. С. 155–173. [См. PDF 920 Кб]
  16. Герасимов Б.Б., Никифорова З.С., Иванов П.О. О перспективах выявления коренных источников россыпного золота Анабарского района (северо-восток Сибирской платформы). // «Рудообразующие процессы: от генетических концепций к прогнозу и открытию новых рудных провинций и месторождений»: Материалы Всероссийской научной конференции к 100-летию академика Н.А.Шило (1913-2008). 29 октября - 1 ноября 2013 г. Москва, ИГЕМ РАН. С. 189.
  17. Герасимов И.П., Марков К.К. Четвертичная геология (Палеогеография четвертичного периода). ГУПИ Наркомпроса РСФСР, Москва, 1939. – 362 с.
  18. Гладенков Ю.Б. Биосферная стратиграфия (проблемы стратиграфии начала XXI века). - М.: ГЕОС, 2004. - 120 с. (Труды ГИН РАН; Вып. 551)
  19. Глуховский М.З., Баженова Г.Н. Геолого-геофизические свидетельства крупного импактного события в палеопротерозое на Сибирской платформе (Котуйканская кольцевая структура) // Мат. 14-й международной конференции "Связь поверхностных структур земной коры с глубинными". Ч. I. Петрозаводск, 27-31 октября 2008 года. С. 129-132.
  20. Глуховский М.З. Внутрипланетные и внепланетные факторы тектонической эволюции ранней Земли // Современное состояние наук о Земле. - Материалы конференции, посвященной памяти В.Е. Хаина. 1-4 февраля 2011 г., Москва. С. 437-441.
  21. Голубев А.И., Иващенко В.И., Трофимов Н.Н., Кондрашова Н.И., Лавров О.Б. Рудные формации и металлогенические комплексы Карелии // Материалы 14-й международной конференции "Связь поверхностных структур земной коры с глубинными". Часть I. Петрозаводск, 27-31 октября 2008 года. С. 132-135.
  22. Гольцин Н.А., Полеховский Ю.С., Прасолов Э.М., Пресняков С.Л., Салтыкова А.К., Лохов К.И. Цирконы из углеродистых осадочных пород людиковия Онежской структуры как детектор глубинных эндогенных процессов. // Материалы 14-й международной конференции "Связь поверхностных структур земной коры с глубинными". Часть I. Петрозаводск, 27-31 октября 2008 года. С. 129-132.
  23. Гончаров М. А. В.Е. Хаин и проблема суперконтинентальной цикличности. // Современное состояние наук о Земле. - Материалы конференции, посвященной памяти В.Е. Хаина. 1-4 февраля 2011 г., Москва. С. 456-460. [См. PDF 170 Кб.]
  24. Дергачев А.Л., Ерёмин Н.И. Свинцово-цинковое рудообразование в истории Земли. // Новые горизонты в изучении процессов магмо- и рудообразования. Материалы научной конференции. 8-11 ноября 2010 г., ИГЕМ РАН, Москва. С. 60-61.
  25. Джон Б., Дербшир Э., Янг Г., Фейрбридж. Р., Эндрюс Дж. Зимы нашей планеты: Земля подо льдом. Под ред. Б. Джона. / Перевод с англ. д-ра геогр. наук Л. Р. Серебрянного. – М.: Мир. Редакция литературы по геологии, 1982. – 336 с., ил.
  26. Добрецов Н.Л. Условия проявления и эволюция различных геодинамических обстановок. // Современное состояние наук о Земле. - Материалы конференции, посвященной памяти В.Е. Хаина. 1-4 февраля 2011 г., Москва. С. 599.
  27. Добрецов Н.Л., Борисенко А.С., Жмодик С.М., Изох А.Э. Термохимическая модель мантийных плюмов, нео-протерозойские, ранне- и поздне-палеозойские крупные изверженные провинции и связанное с ними благородно- и редкометальное оруденение. // «Рудообразующие процессы...»: Мат. Всерос. науч. конф. Москва, ИГЕМ РАН, 2013. С. 189.
  28. Епифанов В.А. Дегазационная гипотеза возникновения глобальных оледенений // Вопросы географии Сибири. Томск: ТГУ, 2006. Вып. 26. С. 81–90.
  29. Епифанов В.А. Геологические циклы и геохронологическая шкала в системе галактических пульсаций Земли. // Материалы VIII Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле". – Москва, 2007. – Т.1. – С. 120–123.
  30. Епифанов В.А. Цикличность нефтенакопления в пульсациях Земли, астрогеологический контроль генезиса углеводородов и биопоэз // Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы нефтегазовой геологии": Сборник материалов. – СПб.: ВНИГРИ, 2007. С. 119–128.
  31. Епифанов В.А. Вклад Томской геологической школы в идею пульсационного развития Земли. Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 314. № 1. С. 101–104. [См. PDF 670 Кб]
  32. Заколдаев Ю.А. Глобальная геохронометрическая шкала фанерозоя с астрономических позиций. – 1992.
  33. Злобин Т.К. Геодинамические процессы и природные катастрофы: учебное пособие. - Южно-Сахалинск: СахГУ, 2002? - 228 с.
  34. Иванюк Г.Ю., Горяинов П.М. Глобальная самоорганизация архейских железорудных систем. // Фундаментальные проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении. - Материалы XXI международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.И.Смирнова. Москва, МГУ, 26-28 января 2010 г. С. 223.
  35. Ипатов С.И. Миграция небесных тел в Солнечной системе. М.: Физматлит, 2010. – 320 с. [Есть в Озоне.]
  36. Катастрофические воздействия космических тел. / Под ред. В.В. Алушкина и И.В.Немчинова. Ин-т динамики геосфер РАН, М.: ИКД "Академкнига". 2005. - 310 с.: ил.
  37. Катастрофы в истории Земли. Новый униформизм. У. А. Берггрен, Дж.А. Ван Кауверинг, С.Дж. Гулд, Р.Г. Бенсон и др. / Под ред. У. Берггрена и Дж. Ван Кауверинга. Пер. с англ. Б.А. Борисова и др. Под ред. В.Т. Фролова. - М.: Мир, 1986. - 471 с.
  38. Климат в эпохи крупных биосферных перестроек. / Гл. редакторы: М.А. Семихатов, Н.М. Чумаков. – М: Наука, 2004. – 299 с. (Тр. ГИН РАН; Вып. 550).
  39. Ковалёв С.Г. Основы исторической геологии. - Уфа: 2010. – 64 с.
  40. Константинов М.М. Золоторудные провинции мира. - М.: Научный мир. 2006. – 358 с., 8 с. цв. вкл.
  41. Корень Т.Н. Международная стратиграфическая шкала докембрия и фанерозоя: принципы построения и современное состояние. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2009. – 40 с.
  42. Красилов В.А. Эволюция и биостратиграфия. - М.: Наука, 1977. 256 с.
  43. Кривицкий В.А. Галактическая природа цикличности в истории развития Земли. // Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. Т. 1. Вып. 1. 2012. Специальный выпуск "Система планета Земля".
  44. Куликова В.В., Куликов В.С. Универсальная галактическая хронометрическая шкала. - Петрозаводск, 1997. - 93 с.
  45. Куликова В.В., Куликов В.С., Бычкова Я.В., Бычков А.Ю. История Земли в галактических и солнечных циклах. - Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2005. - 250 с. (+ 16 вкл.): рис. 83, табл. 11. Библиогр. 877 назв.
  46. Кулинкович А.Е., Якимчук Н.А., Татаринова Е.А. От геохронологической шкалы докембрия к его геохронологическому календарю - о роли космического фактора в геологической истории. М., Минералогический журнал (Украина). — 2005. — 27, No 3.
  47. Малиновский Ю.М. Биосфера – Земля - Галактика. – М.: Знание, 1990. – 48 с. - (Новое в жизни, науке, технике. - Сер. "Науки о Земле"; №12).
  48. Малиновский Ю.М. Недра – летопись биосферы. – М.: Недра, 1990. – 159 с.: ил.
  49. Малиновский Ю.М. Периодическая система геологических событий. // Циклы. Материалы II Международной конференции. Т 1. Ставрополь: СевКавГТУ, 2000. [См. PDF 270 Кб]
  50. Малиновский Ю.М. Нефтегазовая литология: Учеб. пособие. - M.: Изд-во РУДН, 2009.- 217 c.: ил.
  51. Михайлова И.А., Бондаренко О.Б. Палеонтология. М.: Издательство МГУ, 2006. – 592 с.
  52. Назаркин Л.А. О влиянии ротационного режима Земли на природные процессы // Известия Саратовского университета. 2006. Т. 6. Сер. Науки о Земле, вып. 1.
  53. Неручев С.Г. Уран и жизнь в истории Земли. - Л.: Недра. 1982. - 208 с.
  54. Неручев С.Г. Эпохи радиоактивности на поверхности Земли и их влияние на развитие органического мира. // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2007 (2). СПб. [См. PDF 600 Кб]
  55. Нечаев В.П. О галактическом влиянии на Землю в последние семьсот миллионов лет // Вестник ДВО. 2004. №2 (114). [См. PDF 280 Кб]
  56. Паничев А.М., Гульков А.Н. Абсолют и человек. – М.: Издательский дом «ФОЛИУМ», 2012. – 342 с. Ил. 34. Библ. 399 назв.
  57. Паренаго П.П. Курс звездной астрономии. - М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы. 1954. – 3-е изд., перер. и доп. – 476 с.
  58. Прокофьев В.Ю., Наумов В.Б. Золотоносные рудообразующие флюиды докембрия. // «Рудообразующие процессы...»: Мат. Всерос. науч. конф. Москва, ИГЕМ РАН, 2013. С. 189.
  59. Панкуль, Л.В. Систематика и хронология глобальных циклов тектогенеза (Универсальная геохронологическая система). Отв.ред.А.М.Садыков ; АН КазССР. М-во геологии КазССР. - Алма-Ата : Наука, 1986. - 175 с.
  60. Свиточ А.А., Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Палеогеография. Учебник. М.: Академия, 2004. – 448 с.
  61. Свиточ А.А. Ледниковые пустыни в истории Земли. // Природа, 2008, № 3. С. 47–52.
  62. Семихатов М.А., Раабен М.Е. Динамика глобального разнообразия строматолитов протерозоя. Статья 1. Северная Евразия, Китай, Индия // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 1994, т. 2, № 6. С. 10–32. Статья 2. Африка, Австралия, Северная Америка и общий синтез // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 1996, т. 4, № 1. С. 26–54.
  63. Серебрянный Л.Р. Древнее оледенение и жизнь. – М.: Наука, 1980. – 128 с. [Есть в Озоне.]
  64. Симоненко А.Н. Астероиды или тернистые пути исследований. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1985. – 208 с.
  65. Симпсон С. Бурное Рождение Континентов. Удары астероидов по молодой Земле создали первые фрагменты современных материков? // В мире науки, 2010, № 03. С. 24–31.
  66. Смирнов В.И. Эндогенное рудообразование в геологической истории // ГРМ. 1982. №4. С. 3-20.
  67. Солнечная система. Редактор и составитель В.Сурдин. М.: Физматлит, 2009. – 400 с. [Есть в Озоне.]
  68. Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых. - М.: Академический Проект, Фонд «Мир», 2006. – 512 с. [Есть в Озоне.]
  69. Старостин В.И. Металлогения: Учебник. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: КДУ, 2012. - 560 с.: табл., ил. [Есть в Озоне.]
  70. Стратиграфия в начале XXI века - тенденции и новые идеи.. Корчагин О.А. - М.: Геокарт, ГЕОС, 2013. 220 с.; (Роснедра, ГИН РАН, Геокарт)
  71. Тверитинова Т.Ю. Волновая тектоника Земли // Геодинамика и тектонофитзика. 2010. V. 1. № 3. С. 297–312.
  72. Ткачев А.В. Принципиальные черты эволюции глобальной металлогении Земли // Материалы Всероссийской конференции (Петрозаводск, 11–13 ноября 2009). С. 257-259.
  73. Ткачев А.В. Глобальные металлогенические циклы Земли // Материалы XXI международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.И.Смирнова «Фундаментальные проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении». Москва, МГУ, 26-28 января 2010 г. С. 169.
  74. Ткачев А.В. Цикличность формирования месторождений гранитных пегматитов в геологической истории Земли // Мат. XXI межд. конф. «Фунд. проблемы геологии месторождений полезных ископаемых и металлогении». Москва, МГУ, 26-28 января 2010 г. С. 208.
  75. Ткачев А.В. Глобальные металлогенические циклы в истории Земли. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Москва 2012.
  76. Ушаков С.А., Ясаманов Н.А. Дрейф материков и климаты Земли. М.: Мысль, 1984. – 206 с.
  77. Хабаров Е.М. Карбонатная седиментация в мезонеопротерозойских бассейнах юга Восточной Сибири и некоторые вопросы эволюции рифообразования в докембрии. Геология и геофизика, 2011, т. 52, № 10, С. 1447–1465.
  78. Хазанович-Вульф К.К. Астероиды, кимберлиты, астроблемы. СПб, 2011, 192 с.
  79. Хаин В.Е. Основные проблемы современной геологии: (геология на пороге XXI века). / РАН, Отд. наук о Земле. Отд-ние геологии, геофизики, геохимии и горных наук. - М.: Научный мир, 1994. – 190 с.: ил.
  80. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики: Учебник - 2-е изд., испр. и доп. - М.: КДУ, 2005. – 560 с.: ил.
  81. Хаин В.Е., Халилов Э.Н. Цикличность геодинамических процессов: её возможная природа. М.: Научный мир, 2009. – 520 с.
  82. Черепанов Г.О., Иванов А.О. Палеозоология позвоночных. М.: Академия, 2007. – 352 с.
  83. Ясаманов Н.А. Древние климаты Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 296 с.
  84. Alvarez Luis W.; Walter Alvarez, Frank Asaro, Helen V. Michel. Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary Extinction // Science, New Series, Vol. 208, No. 4448. (Jun. 6, 1980), pp. 1095-1108. Published by: American Association for the Advancement of Science. - Пер. с англ. О.И. Кротова. Под ред. И.И. Смульского: Луис В. Альварес, Уолтер Альварес, Франк Асаро, Хелен В. Мичел. Внеземная причина вымирания в меловом и третичном периодах. Экспериментальные результаты и теоретическая интерпретация.
  85. Erwin Douglas H.. The great Paleozoic crisis: life and death in the Permian. The critical moments in Paleobiology and Earth history series. — Columbia University Press, 1993.
  86. Grieve Richard A. F. Terrestrial impact structures. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 1987. Vol. 15. Pages 245–270. [Документ доступен по адресу-источнику: http://escholarship.org/uc/item/7g03t4r9 .]
  87. 29. Michael H. Carr & James W. Head. Geologic history of Mars. Earth and Planetary Science Letters 294 (2010). Pages 185–203. [Документ доступен по адресу-источнику: http://www.planetary.brown.edu/pdfs/3438.pdf (7. Relative Ages). Так же - на данном сайте.]
  88. Paul D. Spudis & John E. Guest. Stratigraphy and geologic history of Mercury. Lunar and Planetary Institute, 3600 Bay Area Blvd., Houston TX 77058. Page 138, Table I – Mercurian Chronostratigraphic Scheme. // Mercury: Space Environment, Surface, and Interior, 2001. [Документ доступен по адресу-источнику: http://www.uapress.arizona.edu/onlinebks/Mercury/MercuryCh7.pdf (III. Stratigraphy). Так же - на данном сайте.]
  89. Wilhelms, Don E. The geologic history of the Moon. U.S. Geological Survey Professional Paper 1348. U.S. Government Printing Office, Washington: 1987. Page 130, Table 7.3 – Stratigraphic criteria for lunar time-stratigraphic units. [Документ доступен по адресу-источнику: http://ser.sese.asu.edu/GHM/ghm_07txt.pdf (7. Relative Ages). Так же - на данном сайте.]
  90. Meteorites.Ru: Лаборатория метеоритики. Институт Геохимии и Аналитической Химии им. В.И.Вернадского (Геохи РАН).

12. Благодарности

Автор статьи выражает огромную благодарность гл. научному сотруднику ФГУП “СНИИГГиМС” доктору геол.-мин. наук Г. Н. Черкасову за предоставленные интереснейшие статьи В. А. Епифанова и самого Владимира Александровича за полезные сведения на двух наших конференциях.

Спасибо организаторам первой моей конференции в СГТУ им. Ю.А. Гагарина (Саратов) А.В. Иванову, И.А. Яшкову, М.В. Ковалеву и подаренным книгам, а также организаторам других конференций, на которые меня приглашали с докладами по галактическим циклам. Со многими их участниками я до сих пор работаю по этой теме, и их труды стали здесь важными источниками.

Особую признательность выражаю зам. гл. ред. междисциплинарного журнала "Биосфера" А.Г. Голубеву за очень конструктивную рецензию на эту статью от ведущего научного сотрудника РАН и за терпение в ёё подготовке.

Также огромное спасибо всем другим рецензентам за критические замечания по этому исследованию.

13. Дополнительные сведения о статье

Журналы, альманахи и сборники конференций, опубликовавшие данную статью:

Данная статья находится на сайте автора по адресам:

Примечание. Все ссылки в этой статье идут на другие страницы авторского сайта, информация на которых имеет разную степень неточности и служит исключительно как сырьё (заметки и выдержки) для дальнейшего поиска точных сведений, а также как пища к размышлению...


Главная > Науки о природе > Биология :

Палеонтология: Общая палеобиоология | Археозой | Протерозой | Палеозой | Мезозой | Кайнозой | Галактические года

Основные статьи автора сайта (см. также все работы и CV): Галактические года | Золотоносная сеть | Древние миграции | Древний культ Неба | Всемирная модель числительных
На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 18.05.2017
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня