Гипотеза контракции

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) подчёркивал, 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 планетозималей - 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 (скопировано из [1])