Плутонизм — геологическая теория , согласно которой магматические породы, образующие Землю, возникли в результате интрузивной магматической активности с непрерывным постепенным процессом выветривания и эрозии, изнашивающим породы, которые затем отложились на морском дне, переформировались в слои осадочных пород под воздействием тепла и давления и снова поднялись. Она предполагает, что базальт — это затвердевшая расплавленная магма . Теория привела к классификации плутонических (внутренних) пород, которая включает внутренние магматические породы, такие как габбро , диорит , гранит и пегматит . Название плутонизм отсылает к Плутону , классическому правителю подземного мира и римскому богу богатства. Основной причиной включения Плутона в классификацию было то, что плутонические породы обычно присутствуют в месторождениях (жилах) золотой и серебряной руды . [1]
Оксфордский словарь английского языка отслеживает использование слова «plutonists» до 1799 года [2] , а появление слова plutonism — до 1842 года [3].
Аббат Антон Моро , изучавший вулканические острова, первым предложил эту теорию до 1750 года, а Джеймс Хаттон впоследствии развил ее как часть своей «Теории Земли » [4] , опубликованной в 1788 году, в которой Глен-Тилт в Пертшире использовался в качестве главного примера, подтверждающего его теорию; пример, используемый нептунизмом для доказательства своей теории. [5] Эта идея оспаривала нептунистическую теорию Авраама Вернера , которая предполагала, что Земля образовалась из массы воды и взвешенного материала, который образовал породы в виде слоев отложенных осадков, которые стали континентами, когда вода отступила, а дополнительные слои были отложены наводнениями и некоторой вулканической активностью. [5]
Плутонисты решительно оспаривали точку зрения нептунистов о том, что породы образовались в результате процессов, которые больше не действуют, вместо этого поддерживая теорию Хаттона . Ключевой вопрос дебатов вращался вокруг убеждения нептунистов в том, что базальт был осадочным, и в нем были найдены некоторые ископаемые. Против этого сторонник Хаттона Джон Плейфэр (1748–1819) утверждал, что эта порода не содержала никаких ископаемых, поскольку она образовалась из расплавленной магмы, и была найдена прорезающей другие породы в вулканических дайках . Аргументы продолжались до начала 19-го века, и в конечном итоге плутонистские взгляды на происхождение пород возобладали в результате работы Чарльза Лайеля в 1830-х годах, который включил эту теорию в униформизм . [5] Однако геологи считают, что осадочные породы, такие как известняк, возникли в результате процессов, подобных тем, которые описывали нептунисты. [6] [7]
Для сравнения, плутонизм в униформизме эквивалентен нептунизму в катастрофизме, поскольку оба используются в качестве основных концепций в своих теориях, и, следовательно, нептунизм противостоит плутонизму так же, как катастрофизм противостоит униформизму.
_in_Beaver_River_Diabase_(Beaver_Bay_Complex,_Mesoproterozoic,_1096_Ma)_(Split_Rock_Lighthouse,_Minnesota,_USA)_2.jpg/1280px-thumbnail.jpg)
Плутонизм — геологическая теория, предложенная Джеймсом Хаттоном, в которой он предположил, что основной причиной современного расположения горных пород и рельефа поверхности Земли является тепло, выделяемое магмой, скрытой под поверхностью Земли, которое происходило в течение тысяч, если не миллионов лет. [8] На этот процесс влияет образование магмы. [8] [5]
Процесс образования магмы происходит во время процесса горообразования, в котором магма может быть образована в двух конкретных местах. [9] Первый метод включает в себя метаморфизм высокой степени , происходящий в «утолщенной континентальной коре », приводящий к образованию гранитной магмы, следовательно, к прямому образованию. [9] Второй метод включает в себя базальтовую магму, формирующуюся на большей площади, расположенной над зоной субдукции , хотя эта магма не может достичь основания континентальной коры из-за ее более высокой плотности. [9] Однако, когда тепло применяется к коре, область гранитной магмы может быть образована посредством плавления континентальной коры, способствуя метаморфизму. [9]
Частичная кристаллизация и смешивание магмы, среди других магматических процессов, происходят, как только базальтовая магма остывает до достаточной температуры, что приводит к образованию «более кремнистого андезита» [9] , который менее плотный, чем исходная базальтовая магма. [9] Это позволяет магме проходить через кору, что приводит к возникновению взрывных вулканов. Вулканические породы образуются из лавы, остывающей на поверхности Земли. [9] Однако, в случае, когда возникновение субдукции или температуры внутри магматической камеры недостаточно, магматическая камера внутри вулкана будет кристаллизоваться, что приведет к угасанию вулкана и образованию интрузивной магматической породы, также называемой плутоническими породами или «плутонами». [9] В некоторых случаях может кристаллизоваться отдельная камера, следовательно, не приводя к угасанию вулкана. [9] В случае подъема/эрозии происходит горообразование, возникают батолитовые породы. [9]
Кроме того, часть магмы внутри Земли производится без субдукции, что приводит к образованию «липкой гранитной магмы» [9] и не имеет канала для достижения поверхности. Вместо этого она пробивает себе путь через расщелины скал, что приводит к среде с высоким давлением. [9] Затем происходит охлаждение в течение длительного периода времени, что приводит к образованию крупных крупнозернистых кристаллов, которые образуют тела с отличительными текстурами, что приводит к интрузивным магматическим/плутоническим породам. Эти породы различаются по размеру и цвету. [8] [5] [10]
В XVIII веке ученые интересовались процессом и контекстом, в котором возник современный скальный ландшафт на поверхности Земли, и почему он находится в нынешнем состоянии. В результате этого исследования появились две преобладающие теории: плутонизм, предложенный Джеймсом Хаттоном , и нептунизм , предложенный Авраамом Готтлобом Вернером . [5] В научном сообществе было отмечено, что они не были первыми, кто предложил такие теории, но именно им приписывают предложение соответствующих теорий научному сообществу. [5]
Одним из первых выдающихся ученых, предложивших раннюю теорию плутонизма, был аббат Антон Моро , который в первой половине XVIII века смог проинформировать научное сообщество о том, как различать вулканические и осадочные породы. [4] Наблюдая за ракообразными , он обнаружил, что внутри гор лежат окаменелые ископаемые останки. [4] Это навело его на мысль, что в какой-то момент в прошлом под воздействием вулканического огня острова и континенты поднялись со дна моря. [4] Он утверждал, что это происходило в течение длительного периода времени, а не относительно короткого промежутка времени, что указывает на некие непрерывные изменения, которые происходили и происходят на поверхности Земли, что привело к нынешним образованиям, наблюдаемым человечеством. [4]
В 1780-х годах Хаттон начал выступать против нептунистического взгляда на предыдущие катастрофические события, являющиеся причиной нынешнего ландшафта, без какого-либо современного эквивалента. [11] Хаттон предположил, что Земля претерпевает медленные, но непрерывные изменения, причем такие изменения на Земле происходят посредством вулканизма , эрозии , транспортировки и отложения осадков. [11] Он использовал наклонную долину Глен в Пертшире в качестве доказательства для поддержки своего аргумента, где используемое местоположение использовалось в качестве примера нептунистической теории до его гипотезы о присутствии там гранита. [11] Он опубликовал свою теорию и выводы в эссе в 1788 году, за которым последовал его двухтомный труд «Теория наклонной Земли» в 1795 году, который расширил его работу 1788 года. [11]
В 1802 году Джон Плейфэр опубликовал «Иллюстрации теории Хаттона », в которой предпринял попытку выкачать влияние нептунизма того времени. [12] «Иллюстрации» изобразили «длинную и неясно написанную книгу» Хаттона в краткой, ясной манере, «сохраняя подход Хаттона живым» после его смерти в 1797 году, поскольку другие ученые интерпретировали его теорию по-своему. [12] Кроме того, Джон Плейфэр утверждал, что плутонизм является правильной теорией в отличие от нептунизма. [12]
В 1830 году ученый по имени Чарльз Лайель основал униформитарианизм . [5] В 1830 году Лайель опубликовал « Принципы геологии» , в которых Земля находится в состоянии равновесия, где биологические, химические и физические процессы происходят медленно в течение чрезвычайно длительного периода времени, что приводит к наблюдаемым особенностям на поверхности Земли. [5] Теория включала аспекты плутонизма в качестве основных концепций, что привело к фактическому всеобщему принятию плутонизма, поскольку униформитарианизм стал широко принят в научном сообществе, в результате чего Хаттон стал «отцом геологии» из-за наличия работ Хаттона в качестве основных концепций. [5] [11]
Как упоминалось ранее, в XVIII веке преобладали две теории, объясняющие нынешнее расположение ландшафта и скальных образований: плутонизм и нептунизм. Раскол был псевдоинициирован дифференциацией Моро осадочных и вулканических пород, а также его теорией вулканического огня, поднимающего острова и континенты, поскольку он утверждал, что это был медленный процесс, в то время как другие утверждали, что это был катастрофический процесс и не имел современных эквивалентов. [4] Нептунисты считали, что поверхность Земли изначально содержала только мутный океан, что привело к отложениям осадков на океане, что привело к образованию кристаллических пород, таких как граниты. [5] Между двумя теориями было много противоположных взглядов, одним из наиболее заметных противоречий каждой теории было образование гранита . [5] Хаттон считал, что граниты были введены в Глен-Тилт в Пертшире, когда они внедрялись через далрадийские метаосадки , на что указывал разрез поперек осадочных слоев. [5] Это указывало Хаттону, что осадки были старше гранита. [5] Это противоречило нептунизму, поскольку он считал, что граниты выпадали из океана, следовательно, являясь самым древним типом горных пород. [5]
В 1773 году, до наблюдений Хаттона, Авраам Готтлоб Вернер опубликовал свою книгу по минералогии «О внешних характеристиках ископаемых» , в которой минералы были классифицированы исключительно по их физическим характеристикам, что позволило ему получить должность куратора коллекции минералов Фрайбургской горной школы и преподавателя горного дела, где он смог продвигать свою теорию нептунизма. [5] Благодаря своей престижной должности он привлекал многих студентов, где он мог распространять нептунизм в широком научном сообществе, когда они входили в область геологии и любые другие смежные области. [5]
После смерти Хаттона в 1797 году плутонизм был менее значимым в научном сообществе того времени, поскольку он получил скептицизм от людей, поддерживающих нептунизм. [12] Как упоминалось выше, Джон Плейфэр опубликовал свои «Иллюстрации теории Хаттона» , которые выкачали влияние нептунизма, поскольку Плейфэр изобразил теорию Хаттона более лаконично и ясно, что позволило присутствию плутонизма оставаться в оппозиции нептунизму в научном сообществе. [12]
Теория Вернера была разработана посредством его наблюдений за выбранной группой пород, поскольку его положение в университете не позволяло ему проводить наблюдения и развивать свою теорию на более широком спектре пород. [5] Следовательно, когда другие породы наблюдались из разных частей света, соответствие нептунизму уменьшалось с каждым типом исследуемой породы. [5] Это развитие было заметно в работах Александра фон Гумбольдта (1769–1859), который учился у Вернера во Фрайберге и постепенно отошел от теорий своего учителя. [13] Из-за этой тенденции нептунизм пришел в упадок после смерти Вернера в 1817 году, оставив битву нептунизма и плутонизма в относительном застое, поскольку ученые, выступавшие за плутонизм и пронептунизм, пытались обеспечить принятие своей соответствующей теории. [5] Несмотря на эту тупиковую ситуацию, нептунизм был частично предпочтительнее плутонизма из-за позиции Вернера, которая позволяла ему распространять свою теорию благодаря большему числу людей в университете и научном сообществе, находившихся под его влиянием. [5] Поэтому многие из его студентов предпочитали нептунизм плутонизму. [5]
Где-то в начале 19 века, до вклада Лайеля, французский ученый по имени Жорж Кювье использовал теорию нептунизма Вернера в своей теории катастрофизма , которая имела нептунизм как основной аспект, подобно тому, как униформизм использовал плутонизм как основной аспект. [5] Его теория предполагала, что ландшафт Земли стал таким благодаря изменчивым силам, которыми обладает земная система, которые появляются и исчезают. [5] Эта теория была одобрена научным сообществом в то время, и, следовательно, нептунизм по умолчанию все еще сохранял свое доминирование над плутонизмом. [5]
Однако раскол закончился после публикации в 1830 году книги Лайелла « Основы геологии» , что привело к формированию униформизма, вобравшего в себя идеи Хаттона о плутонизме. [5] Его выводы, утверждения и идеи были приняты широким научным сообществом, что привело к концу раскола и всеобщему принятию плутонизма вместо нептунизма. [5]
[...] диалектический синтез двух противоположных подходов: исторического взгляда, унаследованного от нептунистов, и исторической точки зрения плутонистов.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )В настоящее время, спустя полтора столетия после смерти Хаттона (в 1797 г.), мы ведем такую же борьбу мнений, как и между вулканистами и нептунистами, а именно, спор между магматистами и трансформистами[...]). Фактически, проблема больше не касается вопроса о том, правы ли нептунисты или вулканисты (магматисты); со временем появилась третья возможность, возможность трансформистов, которая в определенной степени является синтезом обоих старых взглядов.