Предполагаемые закономерности изменения массы и объёма Земли

В настоящее время существует довольно много геотектонических гипотез, рассматривающих основные проблемы формирования и развития земной коры. Существует пять основных геотектонических гипотез: гипотеза контракции, гипотеза расширяющейся Земли, гипотеза дрейфа континентов и две разновидности гипотезы дифференциации.

Все гипотезы, кроме некоторых разновидностей дрейфа континентов, рассматривают в качестве основной причины развития земной коры внутренние физические и физико-химические процессы в недрах планеты, хотя и не исключается некоторая роль внешних факторов как второстепенных воздействий.

Контракционная гипотеза (гипотеза сжатия Земли) была предложена в 1852 г. де Болюном и Дейна для объяснения процесса горообразования. Основана на охлаждении Земли. Механизм сжатия: раскалённая Земля – остывание – возникновение твёрдой оболочки (литосферы) – продолжение остывания – уменьшение размеров – возникновение вертикальных и горизонтальных напряжений – разломы – горы.

В 1930-60 г.г. стала развиваться гипотеза расширяющейся Земли. Первоначально маленькая Земля была покрыта корой континентального типа. Затем в процессе расширения Земли эта кора была разорвана на куски – континенты, которые разошлись, а то, что обнаружилось между ними, стало дном океанов. Первоначальный радиус Земли предполагался 3500 – 4000 км. Увеличение радиуса до современного привело к увеличению поверхности Земли в 3 раза. Главное в этой гипотезе – растяжения в литосфере должны вызывать образование нормальных сбросов, и источником тектонической энергии по гипотезе расширения должна быть гравитационная энергия, а не энергия деформаций.

Гипотезы дифференциации различны, из них выделяется две основные группы: гипотеза постепенного разрастания океанов и гипотеза разрастания континентов.

Первая гипотеза предполагает: возникла земная кора континентального типа и к началу мезозоя наступил новый этап развития Земли – образование океанов путём переработки континентальной коры в кору океанического типа (таким образом она вторична).

Вторая гипотеза предполагает выделение из недр Земли земной коры путём её выплавления и поднятия вверх наиболее лёгкоплавких и лёгких компонентов вещества оболочки. Эта гипотеза (разрастания континентов) хорошо согласуется со средним темпом поступления вещества из недр Земли в 2.5 км³ в год. Это даёт за 3·10⁹ лет всю массу коры.

Чтобы избежать трудностей, которые встают перед гипотезами, признающими неизменность положения континентов на земной поверхности, была предложена гипотеза дрейфа континентов (гипотеза конвенции). Континенты перемещаются под воздействием мощных вертикальных потоков более легких и нагретых масс вещества мантии.