Гипотеза Джоли

Предложена ирландским учёным Джоном Джоли в 1925 году. Она объясняет тектонические проявления и их периодичность накоплением в земной коре радиогенного тепла.

• Под влиянием радиоактивного распада элементов в гранитном и подстилающем его базальтовом слое земной коры вырабатывается радиогенное тепло. Часть его рассеивается в мировом пространстве, но на некоторой глубине тепло накапливается, и температура существенно повышается.
• Согласно гипотезе Джоли, наибольшее повышение температуры отмечается внутри базальтового слоя под континентами (вследствие малой теплопроводности последних). Под океанами нагревание менее значительно.
• За промежуток времени 35–50 млн лет накопившееся тепло расплавляет базальтовую «постель» континентов. При этом базальт увеличивается в объёме, но его плотность уменьшается, и континенты погружаются глубже; на них происходят трансгрессии. На материках образуются глубокие трещины, через которые изливается базальтовый расплав.
• Под влиянием притяжения Луны и Солнца при вращении Земли твёрдая кора континентов смещается на запад по подстилающему её расплавленному базальту, а обнажившаяся часть базальта, ставшая дном океана, быстро охлаждается. Гранитный слой континента при этом несколько всплывает, происходит регрессия, а сжатие гранитного слоя при перемещении вызывает складчатость. В дальнейшем этот цикл повторяется.

С физической точки зрения гипотеза Джоли несостоятельна. В то время, когда он её выдвигал, ещё не было известно, что содержание радиоактивных элементов в базальтовом слое значительно ниже, чем в гранитном, а плавление базальта происходит при более высокой температуре по сравнению с плавлением гранитов. Поэтому гранитный слой должен был бы расплавиться раньше базальтового. Бесспорной заслугой Джоли, однако, является то, что он впервые обратил внимание на значение радиогенного тепла для понимания тектонических процессов и их периодичности. После появления гипотезы Джоли этот фактор стал учитываться в различных гипотезах тектогенеза (В. П. Нехорошев).

Современный контекст

В свете современной тектоники плит (с 1960-х годов) и геотермических данных установлено, что основным источником тепла для тектонических процессов является мантийная конвекция, а не локальное накопление радиогенного тепла в базальтовом слое. Радиогенное тепло (от распада урана, тория и калия) действительно вносит вклад в тепловой поток Земли (около 50% общего теплового потока), но его роль в механизмах, описанных Джоли, переоценена. Дрейф континентов объясняется движением литосферных плит по астеносфере благодаря конвекции мантии, а не приливному воздействию Луны и Солнца. Периодичность тектонических процессов (циклы Вильсона) связывают с раскрытием и закрытием океанических бассейнов, а не с 35–50-миллионным циклом плавления. Источник: Turcotte & Schubert, Geodynamics, 2014.