Контракционная гипотеза
Контракционная гипотеза (гипотеза контракции) — гипотеза, объясняющая процессы горообразования и образования складчатости земной коры уменьшением объёма Земли при её охлаждении.
Контракционная гипотеза была предложена Жаном-Батистом Эли де Бомоном для объяснения процессов горообразования Земли взамен вулканической гипотезы «кратеров поднятия» фон Буха и Гумбольдта.
Впервые де Бомон изложил контракционную гипотезу в 1829 году в сообщении в Академию Наук Франции, полное изложение контракционной гипотезы и объяснение в её рамках процессов горообразования сделал в труде «Заметки о горных системах» (фр. Notice sur les systèmes des montagnes, 3 vols.), изданном в 1852 году.
Контракционная гипотеза учитывала представления Канта и гипотезу Лапласа о происхождении Солнечной системы из вращающейся туманности; в соответствии с этой гипотезой Земля на начальных стадиях своей эволюции была раскалённым расплавленным шаром и земная кора образовалась при охлаждении его поверхности. При дальнейшем охлаждении Земли, сопровождающимся уменьшением её объёма, должна уменьшаться и площадь её поверхности, что, в свою очередь, должно первоначально вызывать появление неровностей — «морщин» на её поверхности. По мере дальнейшего охлаждения и сокращения объёма Земли механические напряжения коры увеличиваются и в момент, когда они достигают предела прочности горных пород «морщин», происходит их поперечное раздробление, в результате которого боковое давление выжимает складки и каждый поднятый сегмент образует горную систему; в центральную, наиболее ослабленную дроблением область горной системы затем внедряются из глубин магматические массы.
Контрактационная гипотеза объясняла зональность горных массивов и повторяемость эпизодов горообразования по мере дальнейшего сжатия, сопровождающегося повторным ростом механических напряжений в коре. Эли де Бомон связал эти эпизоды со сменами ископаемых фаун и флор в рамках эволюционной теории катастроф Жоржа Кювье. Анализируя расположение горных систем, де Бомон пришёл к выводу, что горные системы отвечают большим кругам земного шара, а распределение горных систем привязано к 15 большим кругам, соответствующим рёбрам вписанного в земной шар икосаэдра.
В основу гипотезы легла аналогия с печёным яблоком, которое за счёт усыхания покрывается множеством морщин. Создатели гипотезы полагали, что складчатые системы на Земле аналогичны таким морщинкам.
С самого своего появления контракционная теория подверглась жёсткой критике. Даже на уровне знаний XVIII века было очевидно, что сжатия Земли в результате остывания совершенно не достаточно для того, чтобы воздвигнуть существующие горные системы. Однако внутренняя логичность гипотезы и трудности альтернативных теорий позволили ей очень долго быть одной из основных геодинамических концепций.
В различных формах контракционная гипотеза участвовала в разновидностях теории геосинклиналей . Теория геосинклиналей предполагала, что развитие складчатой области начинается с образования прогиба, в котором накапливается большой объём осадков, а затем прогиб сжимается и происходит горообразование. Контракционная гипотеза объясняла эту последовательность событий тем, что за счёт уменьшения объёма Земли её поверхность лопается (происходит растяжение и образуется прогиб), а затем, при последующем уменьшении объёма, место разрыва оказывается самым слабым и именно на этом месте происходит складчатость. Таким образом контракционная теория и концепция геосинклиналей взаимно дополняли друг друга и стали базовым представлением о земных геологических процессах.
Однако с накоплением знаний стали выявляться факты, которые не могла объяснить ни теория геосинклиналей, ни контракционная гипотеза. Эти противоречия привели к появлению теории тектоники плит . Теория геосинклиналей оказалась несостоятельной. То, что назвалось геосинклиналями, оказалось множеством разнотипных объектов. Контракционную гипотезу ждала иная судьба. Во-первых, несомненно, Земля остывает и значит сжимается, то есть рациональное зерно в гипотезе, конечно, есть, однако роль контракции в тектонических движениях скорее всего небольшая (но до сих пор неопределённая). Однако большинство исследователей полагают, что если такие изменения и были, то не особо масштабные.
С появлением тектоники плит появился ряд теорий, пытавшихся иначе объяснить лежащие в её основе факты: разрастание океанического дна от срединных хребтов, погружение океанической коры в зонах субдукции. В основу некоторых таких теорий опять легли представления о сжимающейся Земле. Было предложено не остывание Земли (очевидно недостаточное для объяснения масштаба тектонических движений), а разложение металлогидратов, которые разрушаются с выделением большого количества воды и уменьшением объёма. Однако и эта теория не снискала популярности — тектоника плит успешно объяснила все основные факты и заняла место современной парадигмы в геологических науках.
Однако и сегодня к контракционной гипотезе могут обращаться для объяснения рельефа Меркурия и Луны .
Источник: Википедия
Связанные понятия
Расширяющаяся Земля (англ. expanding Earth) —
гипотеза допускающая, что положение и относительное движение материков по крайней мере частично вызвано увеличением объёма планеты Земля. Гипотеза начала развиваться в начале и середине XX века. Основным аргументом расширения Земли является наблюдение, что континенты по своим контурам способны собираться обратно в шар, приблизительно вдвое меньшего диаметра (см. схему).
Тео́рия геосинклина́лей — устаревшая геологическая теория, объясняющая тектонические процессы в истории Земли цикличными колебательными движениями земной коры, которые обнаруживали себя в появлении складчатых областей — геосинклиналей. Эта теория получила широкое развитие с конца XIX века до 60-х годов XX века.
Мобилизм — научное направление в геологии, концепция, допускающая значительные (до тысяч километров) горизонтальные перемещения участков земной коры или литосферы, в том числе континентов. Существует несколько мобилистских гипотез и теорий. В их число входит широко известная и в настоящее время практически общепринятая теория тектоники плит.
Текто́ника плит — современное научное представление о строении и движении литосферы, согласно которому земная кора состоит из относительно целостных блоков — литосферных плит, которые находятся в постоянном движении друг относительно друга. При этом в зонах расширения (срединно-океанических хребтах и континентальных рифтах) в результате спрединга (англ. seafloor spreading — растекание морского дна) образуется новая океаническая кора, а старая поглощается в зонах субдукции. Теория тектоники плит объясняет...
Полосовы́е магни́тные анома́лии — линейные магнитные аномалии океанической коры, параллельные осям срединных океанических хребтов и расположенные симметрично по отношению к ним.
Астеносфера (от др.-греч. ἀσθενής «бессильный» и σφαῖρα «шар») — слой в верхней мантии планеты (в частности, Земли). Более пластична, чем соседние слои. Это даёт возможность блокам литосферы (твёрдой оболочки планеты) двигаться по ней, а также обеспечивает изостатическое равновесие этих блоков.
Изостазия (изостатическое равновесие) — гидростатически равновесное состояние земной коры, при котором менее плотная земная кора (средняя плотность 2,8 г/см³) «плавает» в более плотном слое верхней мантии — астеносфере (средняя плотность 3,3 г/см³), подчиняясь закону Архимеда. Изостазия не является локальной, то есть в изостатическом равновесии находятся достаточно крупные (100—200 км) блоки.
Неокатастрофизм — это ряд гипотез, согласно которым, важную роль в эволюции играют катастрофы планетного масштаба.
Глубокое время (англ. Deep time) — концепция геологического времени, исходящая из чрезвычайно медленного характера протекания геологических процессов и большой древности Земли, разработанная в XVIII веке шотландским геологом Джеймсом Хаттоном (1726—1797 годы).
Палеогляциология — отрасль гляциологии, которая изучает природные льды прошлого, а в широком смысле — природные нивально-гляциальные системы прошлого, в которых главную роль играли ледники.
Актуализм (лат. actualis — действительный, настоящий) — один из методологических подходов в естественных науках. Он опирается на принцип однообразия, по которому геологические процессы, происходящие в прошлые геологические эпохи, и явления, вызывавшиеся этими процессами, имеют много общего с современными.
Гляциотектоника — раздел гляциальной геологии и геоморфологии, предметом которого являются нарушения в залегании горных пород, вызванные действием ледников (гляциодислокации).
Нептунизм (от Нептун (мифология)) — направление в геологии конца XVIII — начала XIX веков, противоположное плутонизму.
Инверсия магнитного поля — изменение направления магнитного поля Земли в геологической истории планеты (определяется палеомагнитным методом). При инверсии северный магнитный полюс и южный магнитный полюс меняются местами, и стрелка компаса начинает показывать противоположное направление. Инверсия — относительно редкое явление, которое ни разу не происходило за времясуществованияHomo sapiens. Предположительно, последний раз оно произошло около 780 тысяч лет назад.
Катастрофический сдвиг полюсов — не признанная академической наукой теория, согласно которой при определённых условиях возможно изменение положения географических полюсов Земли (то есть её оси) за геологически короткое время, например, за счёт изменения положения коры планеты относительно внутренних её слоёв под действием тех или иных сил. В некоторых источниках высказывается мнение о том, что существует возможность катастрофически быстрого смещения полюсов (с линейной скоростью, которая может достигать...
Седиментология — наука, изучающая осадочные горные породы и процессы их образования.
Магматизм — процесс возникновения в мантии и земной коре магматических расплавов, последующего их подъёма и затвердевания на разных глубинах или извержения на поверхности Земли. Магматизм является одним из главных факторов формирования земной коры. Выделяются следующие основные его этапы: зарождение, подъём и затвердевание.
«Земля-снежный ком» (англ. Snowball Earth) — гипотеза, предполагающая, что Земля была полностью покрыта льдом в части криогенийского и эдиакарского периодов неопротерозойской эры, а также, возможно, в другие геологические эпохи. Гипотеза призвана объяснить отложения ледниковых осадков в тропических широтах во время криогения (850—630 млн лет назад) и другие загадочные черты геологической летописи криогения. После окончания последнего большого оледенения ускорилась эволюция многоклеточных. Не менее...
Подробнее: Земля-снежок
Литосфе́ра (от греч. λίθος «камень» + σφαίρα «шар») — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.
Текто́ника или (от греч. τεκτονικός, «строительный») — геологический процесс в геодинамике и геотектонике, в котором изучается структура (строение) твёрдой оболочки Земли и других планет — земной коры — её тектоносфера (литосфера + астеносфера), а также история движений, изменяющих эту структуру.
Горообразование (или орогенез, от др.-греч. ὄρος «поднятие», «гора» и γένεσις «рождение») — геологический процесс формирования горных сооружений под влиянием интенсивных восходящих тектонических движений, скорость которых превышает скорость процессов, ведущих к выравниванию поверхности Земли (денудации, сброса). Процессы горообразования неоднократно происходили на протяжении геологической истории в заключительной фазе развития геосинклиналей (молодые горы), нередко распространяясь и на платформы...
Спре́динг (англ. spreading от англ. spread — растягивать, расширять) — геодинамический процесс раздвигания жёстких литосферных плит под действием нагнетаемого снизу магматического расплава в области рифтов срединно-океанических хребтов.
Суперконтинентальный цикл — интервал времени между последовательными объединениями всей суши планеты в единый континент. Наукой установлено, что земная кора постоянно переконфигурируется: её блоки движутся относительно друг друга, что приводит к перемещению, столкновению и распаду континентов. При этом точно неизвестно, меняется ли общее количество континентальной коры. Один суперконтинентальный цикл продолжается от 300 до 500 миллионов лет.
Ма́нтия — часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В ней находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах земной группы. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км от земной поверхности. Мантия занимает около 80% объема Земли.
Складкообразование — процесс деформации слоёв земной коры без нарушения их сплошности (без разрыва), происходящий под влиянием тектонических движений и отчасти экзогенных процессов и приводящий к возникновению в пластах горных пород «складок» (складчатых дислокаций) — изгибов разного масштаба и формы.
Плюм (англ. plume — факел) — горячий мантийный поток, двигающийся от основания мантии у ядра Земли независимо от конвективных течений в мантии. Главным агентом теплопереноса является «горячая струя» расплава.
Абсолютный геологический возраст какого-либо события истории Земли — время, прошедшее от этого события до настоящего времени (в годах, тысячах, миллионах или миллиардах лет). Название «абсолютный» используется, чтобы отличать его от относительного возраста — привязки события к определённым интервалам геохронологической шкалы (эре, периоду, эпохе и веку).
Континента́льная кора ́ или материко́вая кора́ — земная кора континентов, которая состоит из осадочного, гранитного и гранулит-базитового пластов. Средняя толщина 35—45 км, максимальная — до 75 км (под горными массивами). Противопоставляется океанической коре, которая отлична по строению и составу. Континентальная кора покрывает около 40 % поверхности земного шара, по объёму составляет около 70 % от всей земной коры.
Катархе́й (греч. κατἀρχαῖος — «ниже древнейшего», также гадей (англ. Hadean), хэдий, азой, преархей, приской) — геологический эон, интервал геологического времени, предшествовавший архею. Осадочные породы из катархея неизвестны.
Тектогенез (складчатость) — совокупность тектонических движений и процессов, формирующих тектонические структуры земной коры. Термин «тектогенез» предложен немецким геологом Э. Харманом (1930).
Вулканизм — собирательное название широкого круга эндогенных природных явлений, связанных с расплавленными магматическими массами и их побочными газообразными продуктами как в глубинных недрах, так и на поверхности Земли и других планет. Как правило, вулканизм считается частным проявлением магматизма, однако в расширенном значении к нему также причисляют газовые выбросы в нефтегазоносных районах, активность грязевых вулканов, образование протуберанцев на поверхности Солнца и др. Изучение вулканической...
Гляциодислокации (лат. glacies — лед + дислокация) — все разновидности нарушений и залеганий горных пород, вызванных воздействием ледников.
Подробнее: Гляциодислокация
Эндогенные процессы — геологические процессы, связанные с энергией, возникающей в недрах Земли.
Крупные области с низкой скоростью сдвига (англ. Large low-shear-velocity provinces, LLSVP) — структуры нижней части мантии Земли, прилегающие к внешнему ядру планеты. Провинции характеризуются медленными скоростями сдвиговых волн и были обнаружены сейсмической томографией.Различают африканскую и тихоокеанскую крупные области (англ. superplumes), которые в поперечном направлении имеют размер несколько тысяч километров, вертикальное распространение областей от внешнего ядра в глубину мантии достигает...
Криосфе́ра (от др.-греч. κρύος — холод и σφαῖρα — шар) — одна из географических оболочек Земли, характеризующаяся наличием или возможностью существования льда.
Земна́я кора ́ — внешняя твёрдая оболочка (кора) Земли, верхняя часть литосферы. С внешней стороны большая часть коры покрыта гидросферой, а меньшая находится под воздействием атмосферы.
Катастрофи́зм (от др.-греч. καταστροφη «переворот»), или теория катастроф — система представлений об изменениях живого мира во времени под влиянием событий, приводящих к массовому вымиранию организмов.
Геосфе́ры (от греч. γῆ — Земля и σφαῖρα — шар) — сферические оболочки (сплошные и прерывистые) формирующие планету Земля.
Подробнее: Геосфера
Геохроноло́гия (от др.-греч. γῆ — земля + χρόνος — время + λόγος — слово, учение) — комплекс методов определения абсолютного и относительного возраста горных пород или минералов. В число задач этой науки входит и определение возраста Земли как целого. С этих позиций геохронологию можно рассматривать как часть общей планетологии.
Коллизия континентов (континентальное столкновение) — это столкновение и дальнейшее взаимодействие двух континентальных плит, которые из-за относительной легкости слагающего их материала не могут погрузиться друг под друга, в результате чего происходит смятие коры и образование горных цепей с очень сложным внутренним строением. Коллизия следует непосредственно за субдукцией и обычно рассматривается в качестве конечного этапа цикла Уилсона (т.е. цикла развития складчатых поясов).
Региональная геология (лат. regionalis — областной) — наука геологического цикла, изучающая общие черты и особенности геологического строения, историю развития и полезные ископаемые отдельных участков (блоков или регионов) земной коры. Региональная геология связывает множество направлений геологии — геофизику, петрографию, литологию, геохимию, стратиграфию и многие другие. Понятие «регион» распространяется на множество разноуровневых геологических объектов — от отдельного месторождения до древней...
Среди́нно-океани́ческий хребе́т (СОХ) — сеть хребтов, расположенных в центральных частях всех океанов. Возвышаются над абиссальными равнинами на 2—3 км. Общая протяжённость хребтов более 70 тыс. км. В этих структурах происходит образование новой океанической коры и процесс спрединга.
Сиби́рские тра́ппы — одна из самых крупных трапповых провинций мира. Она расположена на Восточно-Сибирской платформе. Сибирские траппы изливались на границе палеозоя и мезозоя, а именно пермского и триасового периодов, около 252 млн лет назад.
Океани́ческая кора ́ — тип земной коры, распространённый в океанах. От континентов кора океанов отличается меньшей мощностью (толщиной) и базальтовым составом. Она образуется в срединно-океанических хребтах и поглощается в зонах субдукции. Древние фрагменты океанической коры, сохранившиеся в складчатых сооружениях на континентах, называются офиолитами. В срединно-океанических хребтах происходит интенсивное гидротермальное изменение океанической коры, в результате которого из неё выносятся легкорастворимые...
Дилю́вий (от лат. diluvium — «потоп, наводнение, паводок») — генетический тип рыхлых континентальных отложений, возникающий в результате процессов аккумуляции осадков в каналах стока катастрофических гляциальных суперпаводков из ледниково-подпрудных озёр после прорывов ледниковых плотин в недавнем геологическом прошлом (окончание последней ледниковой эпохи, 11—15 тыс. до н. э.). Теоретически установлено, что такие потоки могли существовать и на ранних стадиях оледенений в схожих ороклиматических...
Геотектоника — раздел геологии, наука о строении, движениях и деформациях литосферы, о её развитии в связи с развитием Земли в целом. Геотектоника составляет теоретическую сердцевину всей геологии.
Фикси́зм (от лат. fixus — твёрдый, неизменный закреплённый) — научное направление в геологии, концепция, исходящая из представлений о фиксированном, незыблемом положении континентов на земной поверхности. Согласно концепции фиксизма, решающая роль в развитии земной коры отводится вертикальным движениям.
Траппы плато Декан — крупная магматическая провинция, расположенная на плоскогорье Декан в западной и центральной частях Индии, одно из крупнейших вулканических образований на Земле. Магматическая провинция сложена базальтовыми покровами, толщина которых достигает более 2000 метров. Общая площадь траппов составляет около 500 000 км2, а их объём достигает 512 000 км3. Термин «трапп», который используется в геологии для обозначения подобного типа рельефа, происходит от шведского слова trappa — лестница...
Тексту́ра (от textura — ткань, сплетение, сложение) — совокупность признаков строения горной породы, обусловленных ориентировкой и относительным расположением и распределением составных частей породы.