Контракции гипотеза
2.03.2007 |
Александр Шпекторов
ГИПОТЕЗА КОНТРАКЦИИ. (англ. -contraction hypothesis) выдвинута Эли де Бомоном
в 1852 г. Основана на космогонических представлениях Лапласа о том, что Земля
образовалась в результате сгущения раскаленного газа и первоначально представляла
собой огненно-жидкий шар. Верхняя оболочка планеты, охладившись, образовала
земную кору. Внутренние части планеты продолжают остывать и уменьшаются в объеме.
И. В. Мушкетов (1899) подчеркивал, что уменьшению объема внутренних частей планеты
способствует и вулканизм. Твердая земная кора при остывании должна располагаться
на меньшей площади, что ведет к ее смятию в складки и горообразованию. Гипотеза
контракции объясняла образование горных цепей и установленных к тому времени
опрокинутых складок и надвигов. Более поздние представления о жестких
континентальных массивах (платформах) и геосинклиналях укладывались в эту
гипотезу. Д. Дэна считал геосинклинали крупными прогибами земной коры, возникшими
под влиянием горизонтальных сил сжатия. Продолжающееся сжатие сминает в складки
отложения, накапливающиеся в этих прогибах. Охлаждение планеты идет в двух
направлениях - из внутренних частей планеты, что привело к обособлению твердого
ядра Земли, и с поверхности. Между этими твердыми слоями располагается
расплавленный слой. Неправильная форма ядра обусловливает изменения мощности
расплавленного слоя в разных участках и следствием чего является неравномерное
охлаждение различных частей земной коры. Жесткие участки не сминаются, напряжения
через них передаются к пластичным участкам. Сами же жесткие участки возникли из
более древних пластичных зон, испытавших неоднократную складчатость и магматизм.
На явления сжатия эти участки реагируют образованием расколов и опусканием по
ним отделы нал блоков (Э. Зюсс).
В начале XX в. отказ астрономов от космогонической гипотезы Канта-Лапласа и
представление о холодном образовании Земли и планет из газопылевого облака
ослабили теоретическую базу гипотезы контракции появились попытки объединить
ее с гипотезой изостазии (см ниже). В 1908 г. И. Д. Лукашевич предложил
объяснять прогибание геосинклинали с позиции изостазии, а складкообразование
сжатием накопившихся толщ между сближающимися вследствие контракции смежными
платформами.
В гипотезе контракции не учитываются явления магматизма, несомненные
доказательства расширения, выражающиеся в образовании рифтов и т. п. Контракция
не объясняет чередование процессов поднятия и опускания, составляющих основное
содержание тектонического процесса, явлений расширения и сжатия, происходивших
одновременно в разных частях планеты.
Открытие естественной радиоактивности Земли позволило думать, что со временем
вследствие радиоактивного распада мог происходить разогрев планеты, вплоть до
ее плавления (этому способствовало и соударение планетезималей - твердых тел,
образовавшихся при оседании космической пыли), который должен вести не к ее
сжатию, а к расширению. Р. Литлтон доказывал возможность сокращения объема Земли
на 13,5 %, полагая, что объем внутренних частей Земли при плавлении не
расширялся, а сжимался.
Основной механизм тепломассопереноса в Земле сторонники мобилистской концепции
(см ниже) связывают с тепловой конвекцией. Модели конвекции основаны на
экспоненциональной зависимости вязкости мантии от температуры (Peltier, Tozer,
Verhoogen) и показывают, что Земля представляет собой самоэмулирующуюся
физическую систему.
Попытка возрождения гипотезы контракции связана с объяснением процессов
океанообразования. Дегазация планеты, уменьшение объема протовещества за счет
вулканизма, продолжающееся остывание и уплотнение бывших магматических
резервуаров неизбежно ведут к уменьшению объема и массы земного тара, что
вызывает проседание перисферы (литосферы) в освобождающийся объем астеносферы.
Горные хребты - останцы от оседания; под океанами такая же кора, что и под
континентами, но уплотненная в результате дегидратации.
Однако есть факты, указывающие на сжатие Земли. Замедление вращения Земли,
происходящее под влиянием приливного трения, за счет притяжения Земли и Солнца,
меньше расчетного, т. к. на него накладывается ускорение вращения планеты,
одной из причин которого может быть сокращение радиуса Земли на 4,5 см в
столетие - по Парийскому (1954); 42 см в сто лет - по Асланяну.
На охлаждение недр Земли указывает уменьшение масштабов магматизма в ходе
геологической истории. Причиной уменьшения радиуса Земли могут быть полиморфные
превращения вещества внутри Земли под влиянием гравитационного уплотнения
(например, переход оливина в шпинель). Сокращение радиуса Земли - неизбежное
следствие образования коры, атмосферы и гидросферы. Как показали исследования
П. Н. Кропоткина и других, почти на всей поверхности Земли за исключением
рифтовых зон в настоящее время преобладают явления сжатия. Масштабы сжатия
крайне малы. По астрономическим данным, сокращение радиуса Земли за последние
2 тыс. лет не превышает 12 мм/год.
Источник: Энциклопедический справочник "Тектоника и Геодинамика", ВСЕГЕИ, СПб, 2004
|