Plutonism

Plutonism är den geologiska teorin att de magmatiska bergarterna som bildar jorden härstammar från påträngande magmatisk aktivitet , med en pågående gradvis process av vittring och erosion som sliter bort stenar, som sedan avsattes på havsbottnen, omformades till lager av sedimentärt berg genom värme och tryck, och höjde igen. Den föreslår att basalt är stelnad smält magma . Teorin leder till plutonisk (inneboende) bergarterklassificering, som inkluderar inre magmatiska bergarter som gabbro , diorit , granit och pegmatit . Namnet plutonism refererar till Pluto , den klassiska härskaren över underjorden och den romerska rikedomens gud. En huvudsaklig anledning till att Pluto införlivades i klassificeringen berodde på att de plutoniska bergarterna vanligtvis förekommer i guld- och silvermalmsfyndigheter (vener) .

Oxford English Dictionary spårar användningen av ordet "plutonister" till 1799, och utseendet på ordet plutonism till 1842.

Abbé Anton Moro , som hade studerat vulkaniska öar, föreslog teorin först före 1750, och James Hutton utvecklade den därefter som en del av sin Theory of the Earth , publicerad 1788, som använde Glen Tilt of Perthshire som det främsta exemplet som stödde hans teori ; ett exempel som användes av neptunismen för att bevisa deras teori också. Idén ifrågasatte Abraham Werners neptunistiska teori som föreslog att jorden hade bildats av en massa vatten och suspenderat material som hade bildat stenar som lager av avsatt sediment som blev kontinenterna när vattnet drog sig tillbaka, ytterligare lager avsattes av översvämningar och viss vulkanisk aktivitet .

Plutonister ifrågasatte starkt den neptunistiska uppfattningen att stenar hade bildats genom processer som inte längre fungerade, utan stödde istället Huttons teori . En nyckelfråga i debatten kretsade kring den neptunistiska tron att basalt var sedimentärt, och några fossil hade hittats i den. Mot detta hävdade Huttons anhängare John Playfair (1748-1819) att denna sten inte innehöll några fossil eftersom den hade bildats från smält magma, och den hade hittats skära igenom andra stenar i vulkaniska vallar . Argumenten fortsatte in i det tidiga 1800-talet, och så småningom segrade de plutonistiska åsikterna om ursprunget till stenar i kölvattnet av Charles Lyells arbete på 1830-talet, som införlivade denna teori i uniformitarism . Men geologer betraktar sedimentära bergarter som kalksten som ett resultat av processer som de som beskrevs av neptunisterna.

Jämförelsevis är plutonism inom uniformitarism ekvivalent med neptunism inom katastrofism, eftersom båda används som kärnbegrepp inom sina respektive teorier, och därför motsätter sig neptunism på samma sätt plutonism på samma sätt som katastrofism motsätter sig uniformitarism.

Ideologi

Bilden visar skillnaden i läge och resultat av extrusiva och inträngande magmatiska bergarter

Bilden visar anortosit vid basen av en struktur; en typ av plutonisk sten

Plutonism är en geologisk teori som föreslagits av James Hutton, där han föreslog att huvudorsaken till det nuvarande arrangemanget av stenar och jordens ytlandskap drevs av värmen från magma gömd på jordens yta, vilket inträffade under tusentals om inte miljoner år. Denna process påverkas av produktionen av magma.

Processen för magmaproduktion sker under processen för bergsbildning där två specifika platser där magma skulle genereras. Den första involverar höggradig metamorfos som uppstår i "förtjockad kontinental skorpa " vilket resulterar i granitisk magma, vilket resulterar i en direkt bildning. Den andra metoden involverar basaltisk magma som bildas över ett större område, beläget ovanför subduktionszonen , även om denna magma misslyckas med att nå förbi basen av den kontinentala skorpan på grund av dess högre täthet. Men när värme appliceras på skorpan kan ett område av granitisk magma produceras genom smältningen av den kontinentala skorpan när det bidrar till metamorfism.

Partiell kristallisation och magmablandning, bland andra magmatiska processer, inträffar när den basaltiska magman svalnar till en tillräcklig temperatur, vilket resulterar i bildandet av "en mer kiselhaltig andesit", som är mindre tät än den ursprungliga basaltmagman. Detta tillåter magma att fortsätta genom jordskorpan, vilket resulterar i förekomsten av explosiva vulkaner. Vulkaniska stenar bildas från lavan som kyls ner på jordens yta. I det fall då subduktion eller temperatur i magmakammaren är otillräcklig, skulle magmakammaren i vulkanen kristallisera, vilket resulterar i att vulkanen slocknar och bildandet av intrusiv magmatisk bergart, även kallad plutoniska bergarter eller "plutoner". I vissa fall kan en separat kammare kristallisera, vilket inte resulterar i att vulkanen slocknar. I händelse av höjning/erosion inträffar bergsbyggnad, batolitbergarter .

Dessutom produceras en del av magman i jorden utan subduktion, vilket resulterar i bildandet av "klibbig granitmagma" och är utan ledning för att nå ytan. Istället tvingar den sig igenom bergsskrevor, vilket resulterar i en högtrycksmiljö. Nedkylning sker sedan under lång tid, vilket resulterar i stora grovkorniga kristaller som bildar kroppar med distinkta texturer, vilket resulterar i påträngande magmatiska/plutoniska bergarter. Dessa stenar varierar i storlek och färg.

Historisk utveckling

Bilden visar framsidan av John Playfairs Illustrations of Huttonian Theory

Bilden föreställer klippan som användes av Hutton för att förklara hans teori om plutonism

Under 1700-talet frågade forskare om processen och sammanhanget där det nuvarande stenlandskapet på jordens yta uppstod och varför det var i det nuvarande arrangemanget. Från denna undersökning kom om två rådande teorier: plutonism, som föreslogs av James Hutton , och neptunism , som föreslogs av Abraham Gottlob Werner . Det har noterats inom det vetenskapliga samfundet att de inte var de första som föreslog sådana teorier, men det var de som fick krediten för att de föreslog sina motsvarande teorier för det vetenskapliga samfundet.

En av de första anmärkningsvärda forskarna som föreslog en tidig teori om plutonism var Abbé Anton Moro , som under första hälften av 1700- ^talet kunde informera vetenskapssamfundet om hur man kan skilja mellan vulkaniska och sedimentära bergarter. Genom att observera kräftdjur , ledde det till att han upptäckte att det låg förstenade fossiler i bergen. Detta antydde för honom att vid en tidpunkt i det förflutna, genom kraften av vulkanisk eld, reste sig öar och kontinenter från havets botten. Han hävdade att detta inträffade under en lång tidsperiod i motsats till en relativt kort tid, vilket indikerar någon form av kontinuerlig förändring som har och sker på jordens yta, vilket leder till de nuvarande formationerna som mänskligheten ser.

På 1780-talet började Hutton motsätta sig den neptunistiska synen på att tidigare katastrofala händelser var orsaken till det nuvarande landskapet, utan modern motsvarighet. Hutton föreslog att jorden genomgick en långsam men kontinuerlig förändring, där sådana förändringar på jorden uppstår nämligen genom vulkanism , erosion , transport och avsättning av sediment. Han använde Glen Tilt of Perthshire som bevis för att stödja sitt argument, där den använda platsen användes som ett exempel på den neptunistiska teorin före hans hypotes om graniten som fanns där. Han publicerade sin teori och sina upptäckter i en uppsats 1788, som följdes av hans tvåvolymsverk tilted Theory of the Earth 1795, som utökade hans arbete från 1788.

År 1802 publicerades Illustrations of the Huttonian Theory av John Playfair, som försökte tappa inflytandet från neptunismen vid den tiden. Illustrationerna skildrade Huttons "lång och obskyrt skrivna bok" på ett kortfattat, tydligt sätt, "håller Huttons tillvägagångssätt vid liv" efter hans död 1797, eftersom andra vetenskapsmän tolkade hans teori på sitt eget sätt. Dessutom skulle John Playfair hävda att plutonism är den korrekta teorin i motsats till neptunism.

År 1830 grundade en vetenskapsman vid namn Charles Lyell uniformitarianism . År 1830 publicerade Lyell Principles of Geology , där jorden är ett jämviktstillstånd, där biologiska, kemiska och fysikaliska processer har inträffat långsamt under en extrem tid, vilket resulterat i de observerade egenskaperna på jordens yta. Teorin inkluderade aspekter av plutonism som kärnbegrepp vilket resulterade i en de facto allmän acceptans av plutonism, eftersom uniformitarism blev allmänt accepterad inom det vetenskapliga samfundet, vilket resulterade i att Hutton blev "geologins fader", på grund av närvaron av Huttons arbete som kärnbegrepp .

Den plutonistiska och neptunistiska schismen

Som tidigare nämnts fanns det två rådande teorier under 1700-talet för att förklara det nuvarande arrangemanget av landskapet och klippformationerna: plutonism och neptunism. Schismen var pseudoinitierad genom Moros differentiering av sedimentära och vulkaniska bergarter, såväl som hans teori om vulkanisk eld som lyfte öarna och kontinenterna, eftersom han hävdade att det var en långsam process, medan andra hävdade att den var katastrofal och inte hade någon modern motsvarighet. Neptunister trodde att jordens yta till en början bara innehöll ett grumligt hav, vilket ledde till avlagringar av sediment på havet vilket resulterade i bildandet av kristallina stenar som graniter. Det fanns många motsatta åsikter mellan de två teorierna, en av de mer anmärkningsvärda motsättningarna för varje teori var bildandet av granit . Hutton trodde att graniterna injicerades i Glen Tilt i Perthshire när de trängdes in genom dalradiska metasediment , vilket indikeras av skärningen över sedimentlagren. Detta indikerade för Hutton att sedimenten var äldre än graniten. Detta motsäger neptunismen, eftersom den tror att graniter fälls ut ur havet, och är därför den äldsta bergarten.

År 1773, före Huttons observationer, publicerade Abraham Gottlob Werner sin mineralogibok On the External Characteristics of Fossils, som kategoriserade mineraler enbart genom deras fysiska egenskaper, vilket gjorde det möjligt för honom att erhålla tjänsten som curator för Freiburg School of Mining's mineralsamling och lärare i gruvdrift, där han kunde främja sin teori om neptunism. Genom sin prestigefyllda position lockade han till sig många studenter där han kunde sprida neptunism till det allmänna vetenskapliga samfundet när de kom in på fältet geologi och alla andra anslutningsfält.

När Hutton dog 1797 var plutonismen mindre högljudd inom forskarsamhället vid den tiden eftersom den mottog skepsis från pro-neptunism individer. Som nämnts ovan publicerade John Playfair sina Illustrations of Huttonian Theory , som hämtade neptunismens inflytande, eftersom Playfair skildrade Huttons teori på ett mer kortfattat och tydligt sätt som gjorde att närvaron av plutonism kunde förbli i oppositionen till neptunismen i det vetenskapliga samfundet.

Werners teori utvecklades genom hans observationer av en utvald grupp av stenar, eftersom hans position vid universitetet hindrade honom från att göra observationer och utveckla sin teori på ett bredare utbud av stenar. Därför, när andra stenar observerades från olika delar av världen, minskade överensstämmelsen med neptunism med varje typ av sten som undersöktes. På grund av detta, efter Werners död 1817, minskade neptunismen också, vilket lämnade striden om neptunism och plutonism i en relativ stagnation när pro-plutonism och pro-neptunism forskare försökte se till att deras respektive teorier blev accepterade. Trots detta dödläge, gynnades neptunismen delvis till plutonism på grund av att Werners position gjorde det möjligt för honom att sprida sin teori på grund av att en större grad av individer inom universitetet och det vetenskapliga samfundet påverkades av honom. Därför gynnade många av hans elever neptunism framför plutonism.

Någon gång i början av 1800- ^talet , före Lyells bidrag, använde en fransk vetenskapsman vid namn Georges Cuvier Werners neptunismteori inom sin teori om katastrofism , som hade neptunism som en kärnaspekt, liknande hur uniformitarism implementerade plutonism som en kärnaspekt. Hans teori föreslog att jordens landskap har kommit att vara genom flyktiga krafter som jordsystemet besitter som kommer in och ut ur existensen. Denna teori gynnades av det vetenskapliga samfundet vid den tiden, och därför behöll neptunismen som standard fortfarande sin dominans över plutonismen.

Men schismen slutade genom Lyells bok Principles of Geology publicerad 1830, vilket resulterade i bildandet av uniformitarism, som införlivade Huttons idéer om plutonism. Hans upptäckter, påståenden och idéer accepterades av det allmänna forskarsamhället, vilket resulterade i slutet på schismen och resulterade i den allmänna acceptansen av plutonism framför neptunism.

Anmärkningsvärda plutonister

Abbé Anton Moro : han var den förste som särskiljde vulkaniska och sedimentära bergarter, förutom att han var den första som föreslog förekomsten av att öar och kontinenter skulle höjas genom vulkanisk eld under en lång tidsperiod, vilket initierade diskussionen om plutonism och neptunism som Werner skulle syfta till en teori som direkt motsatte sig hans egen vid ett mycket senare tillfälle, vilket Hutton skulle motsätta sig senare. Dessutom initierade han teorin om plutonism i modern vetenskap, som Hutton formellt föreslog senare.

Bilden föreställer Moro

James Hutton : Föreslagen plutonism till det vetenskapliga samfundet. Innan han blev vetenskapsman var han bonde i Skottland. Han använde sina erfarenheter från när han odlade för att identifiera naturkrafter – särskilt gravitationen – som bidrog till bildningen av stenar, eftersom jordens landskap långsamt skulle eroderas och avsättas på lägre plan. Han gjorde först sina formella observationer i Skottland, närmare bestämt vid Glen Tilt i Perthshire, men gjorde informella observationer under sin tid som bonde innan han blev geolog, och märkte hur marken han brukade upplevde förändringar i långsam takt genom aspekter som t.ex. erosion och avsättning av sediment. Han betraktas som "geologins fader", eftersom hans arbete är närvarande som kärnbegrepp inom teorin om uniformitarism som blev den allmänt accepterade geologiska teorin på 1830-talet som avslutade debatten om huruvida plutonism eller neptunism var den "rätta" teorin.

Bilden föreställer James Hutton , illustrerad av Sir Henry Raeburn

John Playfair : en naturfilosofiprofessor som publicerade Illustrations of the Huttonian Theory (1802) och skyddade Hutton från opposition från neptunister. Detta gjorde det möjligt för Huttons arbete att inte bara försvinna i avgrunden av vetenskapliga hypoteser och föreslagna teorier, vilket säkerställde att andra forskare skulle kunna lägga märke till Huttons teorier. Playfairs arbete ledde till att Lyell mer kunde avslöja förekomsten av sådana teorier, som han sedan implementerade inom uniformitarismen för att få slut på den geologiska schismen.

Bilden föreställer John Playfair

Charles Lyell : en vetenskapsman som krediteras som "en av de viktigaste forskarna inom geologi på 1800-talet", på grund av grundande av uniformitarism, som har varit den allmänt accepterade geologiska teorin efter 1830-talet. Hans teori införlivade Huttons plutonism som kärnprinciper, vilket ledde till en de facto acceptans av plutonism framför neptunism. Hans teori konkurrerade dock med teorin om katastrofism, som accepterade neptunism som en del av dess kärnbegrepp. Även om uniformitarism vid den tiden blev mer accepterat, accepterar nuvarande vetenskapliga tänkande nu att aspekter av båda teorierna är sanna för den allmänna bildandet av det nuvarande landskapet som observeras på jorden.

Bilden föreställer Charles Lyell

Vetenskapens historia: Tidig modern geologi . . . And Still We Evolve, A Handbook on the History of Modern Science, Ian Johnston från Malaspina University-College, Nanaimo, BC. (allmängods)