Гипотеза контракции (по "Основные вопросы геотектоники", Белоусов В.В., 1953)

Как известно, гипотеза контракции неразрывно связана с идеей о том, что когда-то земной шар был расплавленным. Предполагается, что в процессе последующего охлаждения он уменьшался в объеме, испытывая сжатие, контракцию. Быстрее всего остывали поверхностные части Земли. К началу геологического отрезка истории Земли, т. е. к моменту образования твердой земной коры, верхняя оболочка охладилась до полного равновесия с окружающей средой, ее объем перестал уменьшаться, внутренние же подкоровые части планеты сохранили больше тепла и продолжали охлаждаться в течение всей геологической истории, а также охлаждаются и теперь. Оттуда и идет к поверхности тот тепловой поток, который мы наблюдаем в форме геотермического градиента.

Таким образом, подкоровая часть Земли продолжает сжиматься. Земная кора становится слишком просторной для уменьшающегося в объеме ядра и как бы повисает над ним, удерживаясь в течение некоторого времени по способу арки. В этих условиях в земной коре развиваются тангенциальные силы сжатия. Последние как раз и являются, с точки зрения контракционной гипотезы, теми ведущими тектоническими силами, которые вызывают и складчатость, и колебательные движения, а также подъем магмы и разрывные дислокации. Все эти движения происходят в связи с уменьшением поверхности земной коры. Уменьшение поверхности вызывает смятие в складки, причем периодичность складкообразования объясняется тем, что кора в течение некоторого времени выдерживает возникающие в ней тангенциальные напряжения, а затем садится толчком. То же сокращение поверхности приводит к грубому ее короблению, которое выражается в колебательных движениях. Магма, с этой точки зрения, выжимается вверх тем же сжатием.

Как мы уже указывали, именно тангенциальное сжатие земной коры и составляет основное содержание гипотезы контракции, причем эти тангенциальные силы сжатия являются всеобщими, т. е. они охватывают равномерно всю земную кору и имеют один и тот же размер в любом месте.

Поскольку, однако, тектонические процессы в разных местах Земли идут различно и, например, складчатость захватывает в каждом цикле не всю поверхность, а только часть ее, к контракционной гипотезе неизбежно прибавляется представление о механической неоднородности земной коры, о наличии в ней более жестких и более пластичных участков: силы одинаковы, но материал различен. Жесткие участки не сжимаются, напряжения через них передаются к пластическим зонам, где сжатие и концентрируется. Каждая такая пластическая зона сминается между жесткими «глыбами» земной коры, как в тисках.

Сторонники контракционной гипотезы создали представление о стабилизирующих и мобилизирующих (т. е. делающих земную кору более подвижной) факторах (Stille, 1016). Последние имеют чисто механическую природу. Стабилизирующими факторами, делающими земную кору более жесткой, являются складчатость, интрузии и поднятие, выводящее кору в зону более низких температур. Мобилизирующим фактором является прогибание, в результате которого кора проникает в зону более высоких температур и повышает свою пластичность. «Жесткие массивы» — это, следовательно, те участки коры, которые, испытав неоднократную складчатость и интрузии, находятся в состоянии поднятия. Опускающиеся участки являются более подвижными.

Пластичные участки дислоцируются альпинотипно, т. е. с образованием складок, по нашей терминологии — полных, жесткие же участки — германотипно и среди дислокаций здесь играют большую роль расколы.

Возражения, которые встретила контракционная гипотеза, имеют весьма разнообразный характер. Большим распространением пользуются возражения геофизические. Сюда относятся ссылки на радиоактивное тепло, а также указания на невозможность дальнейшего сжатия внутренних частей Земли, так как они настолько уже сдавлены, что дальнейшее уплотнение вещества невозможно. Есть указания на то, что размер сжатия поверхности Земли, вычисляемый по складчатости, требует настолько значительного уменьшения объема Земли в течение геологической эпохи, что оно не оправдывается астрономическими данными. Например, Гейм рассчитал, что сжатие в Альпах, определяемое по складкам и горизонтальным перемещениям в шарриажах, должно достигать в некоторых случаях восьмикратного размера. Даже если мы примем, что складчатость, которая в течение древних циклов проявилась по всей поверхности Земли, связана с уменьшением этой поверхности всего-навсего в два раза, то и тогда объем Земли должен был бы уменьшиться в четыре раза.