Астенолитная гипотеза

Астенолитная гипотеза была предложена американскими геологами Б. и С. Виллисами в 1941 году. Согласно этой гипотезе, радиоактивные элементы распределены в толще Земли неравномерно, местами образуя скопления. В таких участках за счёт дополнительного тепла, образующегося при радиоактивном распаде, температура может повыситься настолько, что произойдёт расплавление пород. Так формируются огромные очаги расплавленной магмы — астенолиты, зарождение которых предполагается глубоко в недрах Земли.

В связи с тем, что при расплавлении происходит увеличение объёма (до 5%), астенолит выдавливается кверху — в сторону меньшего давления.
По мере поднятия, попадая в новые условия, астенолиты испытывают дифференциацию, и их первичная изометричная (шаровидная) форма сменяется столбообразной.
Когда такой астенолит достигает основания земной коры, под его напором кора над ним приподнимается.
Одновременно под влиянием тепла астенолита расплавляются или хотя бы размягчаются породы в основании коры.
В дальнейшем уравновешиваются давление снизу (со стороны астенолита) и противодействие вышележащей коры.
Породы в основании коры, приобретшие пластичность, начинают выдавливаться в стороны («горизонтально») по наиболее доступным путям, например по плоскостям скалывания.
Так происходит орогеническая деформация, в результате которой образуются горные дуги, обрамляющие центральную пониженную область, расположенную над столбом магмы, внедрившейся в земную кору астенолита.
Магма также частично внедряется в стороны от астенолита, порождая вулканическую деятельность в обрамляющих горных дугах.

Последующие исследователи, признавая существенную роль астенолитов в орогенических процессах, по-разному трактуют их происхождение и состав.

По ван Беммелену (1956 год), астенолиты формируются в земной коре у границы Мохоровичича. При этом обособляющаяся более лёгкая сиалическая часть представляет собой относительно горячее и богатое газами тело, состоящее из мигмы и магмы. Обладая малым удельным весом (2,4–2,6) и малой вязкостью, это тело выжимается вверх, вызывая вспучивание дна геосинклинали, с образованием срединной геоантиклинали или куполообразного поднятия. Ответвления такого астенолита являются источником орогенного вулканизма.

Иначе трактует образование астенолитов Белоусов (1966 год). Их первичный состав, по его мнению, не кислый, а основной, образующийся за счёт выплавки базальта из перидотитов верхней мантии в зоне волновода. Имея меньшую, чем окружающие породы, вязкость и меньший удельный вес, такие астенолиты выдавливаются вверх, вызывая вспучивание в земной коре. По глубинным разломам базальтовая магма может достигать поверхности континентов и дна океанов и там изливаться.

В. П. Нехорошев

Современный контекст

В современной геологии концепция астенолитов в классическом виде, предложенная Виллисами, ван Беммеленом и Белоусовым, уступила место тектонике литосферных плит и плюм-тектонике. Термин «астенолит» практически вышел из употребления в международной литературе. Согласно современным представлениям (начало XXI века), процессы, описанные в гипотезе, связываются с мантийными плюмами — восходящими потоками горячего мантийного вещества из нижней мантии или с границы ядро-мантия. В рамках плюм-тектоники скопления расплавленной магмы, подобные астенолитам, рассматриваются как головы мантийных плюмов, вызывающие крупные изверженные провинции (трапповый магматизм) и распад континентов. Источник: Condie, K. C. (2001). Mantle Plumes and Their Record in Earth History. Cambridge University Press.