DATA ABOUT HOT HETEROGENEOUS ACCRETION OF THE EARTH - BASIS FOR A NEW SCIENTIFIC PARADIGM IN PETROLOGY

Studies of anatectic migmatites and experimental results showed that melts could not be separated from the partially molten mantle rocks to produce magmas. Compositions of the rocks of the Early Precambrian crystalline complexes and mantle xenoliths from kimberlites exhibit global magma fractionation trends. Isotope ages and crystallization temperatures of the rocks decrease in accordance with the sequence of their formation at fractionation. This all implies that the crystalline crust and the mantle were formed by fractionation of the global magma ocean. The evidence that the mantle rocks are not chemically in equilibrium with metal Fe suggests that the core formed before the silicate mantle under the effect of magnetic forces. In the silicate magma ocean, which resulted from impact melting, there occurred processes of compressional crystallization and bottom fractionation. Due to a relatively low pressure in the incipient magma ocean, the early residual melts varied in composition from granites to tholeiites depending on the degree of crystallization. This provided a very early formation of the matter of the acid crystalline crust. An increase in temperature in course of accretion due to the growing size of particles in the protoplanet disk led to a higher temperature in the upper mantle as compared with the lower one. This may explain why the lower mantle plumes did not rise in the Early Precambrian and why magmas in ancient platforms were mainly formed from the residual melts of compositionally different layers of the magma ocean. In the Phanerozoic, the lower mantle became higher in temperature than the upper one due to heating by the initially hotter core. As a consequence, the lower mantle plumes and oceanic regions were formed. In the rising plumes, decompression remelting of eclogite bodies produced large volumes of tholeiitic magmas of traps and oceanic areas. Friction remelting of continental lithosphere produced subduction and collision magmas.

accretion of the Earth, magma ocean, genesis of crust and magmas

1. Шмидт О.Ю. Происхождение Земли и планет. - М.: Изд. АН СССР, 1962. - 132 с.

2. Грин Д.Х. Состав базальтовых магм как критерий их возникновения при вулканизме / под ред. Э. Буллард, Дж. Канн, Д. Метьюз. Петрология изверженных и метаморфических пород дна океана. - М.: Мир, 1973. - С. 242-261.

3. Рингвуд А.Е. Происхождение Земли и Луны. - М.: Недра, 1982. - 294 с.

4. Шкодзинский В.С. Петрология литосферы и кимберлитов (модель горячей гетерогенной аккреции Земли). - Якутск: Изд. СВФУ, 2014. - 452 с.

5. Смелов А.П., Березкин В.И., Тимофеев В.Ф., Зедгенизов Ф.Н., Попов В.Н. Геологическое строение западной части Алдано-Станового щита и химические составы пород раннего докембрия (Южная Якутия). - Якутск: Изд. ЯНЦ СО РАН, 2009. - 168 с.

6. Березкин В.И., Смелов А.П., Зедгенизов А.В., Кравченко А.А., Попов Н.В., Тимофеев В. Ф., Торопова Л.И. Геологическое строение центральной части Алдано-Станового щита и химические составы пород раннего докембрия (Южная Якутия). - Новосибирск: Изд. СО РАН, 2015. - 459 с.

7. Шкодзинский В.С. Фазовая эволюция магм и петрогенезис.- М.: Наука, 1985. - 232 с.

8. Гранулитовые комплексы в геологическом развитии докембрия и фанерозоя. - Санкт-Петербург: ИП Каталкина, 2007. - 407 с.

9. O’Neil H.S. Oxygen fugacity and siderophile elements in the Earth’s mantle: implications for the origin of the Earth / H.S. O’Neil // Meteoritics. - 1990. - Vol. 25(4). - P. 395.

10. Arndt N.T. The separation of magmas from partially molten peridotite / N.T. Arndt // Carnegie Inst. Wash. Yearb. - 1977. - Vol. 76. - P. 424-428.

11. Грин Д.Х., Рингвуд А.Е. Происхождение известково-щелочных магматических пород / Ред. И.Д. Рябчиков. Петрология верхней мантии. - М.: Мир, 1968. - С. 118-131.

12. Шкодзинский В.С. Глобальная петрология по современным данным о горячей гетерогенной аккреции Земли. - Якутск: Изд. СВФУ, 2018. - 274 с.

13. Cavosie A.J., Wilde S.A., Liu D., Weiblen P.M., Valley J.W. Internal zoning and U-Th-Pb chemistry of Jack Hills detrital zircons: a mineral record of Early Archean to Mesoproterosoic (4348 - 1576 Ma) magmatism / A.J. Cavoisie, S.A. Wilde, D. Lui, P.M. Weiblen, J.W. Vallei // Precambrian Res. - 2005. - Vol. 135. - P. 251-279.

14. Богатиков О.А., Богданова С.В., Борсук А.М. и др. Магматические горные породы. Эволюция магматизма в истории Земли. - М.: Наука, 1987. - 439 с.

15. Mysen B.O., Boettcher A.L. Melting of a hydrous mantle. 1. Phase relations of natural peridotite at high prerssures and temperatures with controllired activites H2O, CO2 and H2 / B.O. Mysen // J. Petrol. - 1975. - Vol. 16, no. 3. - P. 520-548.

16. Wyllie P.J., Huang W.L. Infiuence of mantle CO2 in the generation of carbonatites and kimberlites / P.J. Wyllie // Nature. - 1975. - Vol. 275. - P. 297-299.

17. Сурков Н.В., Зинчук Н.Н. Устойчивость глубинных парагенезисов, процессы магмообразования и происхождение кимберлитов // Проблемы алмазной геологии и некоторые пути их решения. - Воронеж: Изд. ВГУ,2001. - С. 101-128.

18. Додд Р.Т. Метеориты - петрология и геохимия. - М.: Мир, 1986. - 382 с.

19. Harris P.G, Tozer D.C. Fractionation of iron in the Solar system / P.G. Harris, D.C. Tozer // Nature. - 1967. - Vol. 215. - P. 1449-1451.

20. Bukowinskii M.S. Taking the core temperature / M.S. Bukowinskii // Nature. - 1999. - Nо. 6752. - P. 432-433.

21. Добрецов Н.Л. Основы тектоники и геодинамики. - Новосибирск: Изд. НГУ, 2011. - 492 с.

22. Салоп Л.Н. Геологическое развитие Земли в докембрии. - Л.: Недра, 1982. - 334 с.

23. Богатиков О.А., Васильев Ю.Р., Дмитриев Ю.И. и др. Магматические горные породы. Ультраосновные породы. - М.: Наука, 1988. - 508 с.

24. Grossman L. Condensation in the primitive solar nebula / L. Grossman // Geochim. et Cosmochim. Acta. - 1972. -Vol. 36. - P. 597-617.

25. Андреева Е.Д., Баскина В.А., Богатиков О.А. и др. Магматические горные породы. Основные по-роды. - М.: Наука, 1985. - 368 с.

26. Короновский Н.В. Напряженное состояние земной коры / Н.В. Короновский // Соровский образовательный журнал. - 1987. - № 1. - С. 50-56.

27. Богатиков О.А., Богданов С.В., Борсук А.М. и др. Магматические горные породы. Кислые и средние породы. - М.: Наука, 1987. - 374 с.

28. Шкодзинский В.С., Недосекин Ю.Д., Сурнин А.А. Петрология позднемезозойских магматических пород Восточной Якутии. - Новосибирск: Наука, 1992. - 237 с.