地槽理论

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地槽理论是直到20世纪60年代发现海底扩张和板块构造理论出现之前，地球的主要理论之一。地槽理论解释了喜马拉雅山脉、阿特拉斯山脉、阿尔卑斯山脉、落基山脉和安第斯山脉等第三纪褶皱山脉的形成。

根据该理论，来自大陆的沉积物通过河流逐渐到达狭长而浅水的凹陷处。这些水下凹陷通常被前陆所包围。由于地壳不断变化的性质，导致陆地挤压，这些沉积物会隆起形成褶皱山脉。

历史背景

1857年，美国地质学家詹姆斯·霍尔观察到变形阿巴拉契亚山脉的厚度大于未变形的密西西比河谷。他认为密西西比河谷巨大的沉积物负荷导致地壳破裂和向下弯曲。后来，1873年，有影响力的美国地质学家J.D. 达纳声称，向下弯曲一定先发生，沉积物收集在槽中。他创造了“地槽”一词，并批评霍尔关于沉积物密度不足以压低地壳的观点。

地槽造山理论的机制

德国地质学家科伯在他的著作《地球构造》中，基于地槽理论解释了褶皱山脉的起源，并试图阐述褶皱山脉的形成、地质历史、演化和发展。根据科伯的理论，整个山脉形成过程经历四个密切相关的阶段，如下所述。

• 地槽阶段——由于地球冷却，收缩力弯曲克拉通（前陆）并形成地槽结构。

• 成岩作用——来自大陆附近河流的沉积物流入槽中，形成沉积岩。由于沉积物重量增加，上覆载荷通过均衡调整逐渐使地槽结构下沉。这使得克拉通更加靠近。

• 造山作用——由于侧向挤压力，地槽的岩石和沉积物褶皱成褶皱山脉。坚硬而坚固的大陆陆块面对面运动是侧向挤压力的来源。在褶皱山脉之间存在中等侧向挤压力的情况下，会形成隆起的中央地块。如果侧向挤压力强烈，岩石的褶皱和相互推挤会很复杂，从而导致边缘山脉的形成。

• 剥蚀作用——这是均衡调整的一个阶段，在剥蚀过程的影响下，褶皱山脉的物质被侵蚀和搬运。

科伯理论的评价

尽管该理论令人满意地解释了山脉的形成过程，但它也存在自身的局限性。

• 人们强烈质疑地球冷却产生的压缩力不足以形成阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、落基山脉和安第斯山脉等非常广阔和巨大的山脉。

• 前陆的动态性质和后陆的静止性质并没有得到解释，根据板块构造理论已被证明是无效的。

• 该理论只解释了东西走向的山脉的形成，而没有解释南北走向的山脉的形成。

汉斯·施蒂勒的地槽分类

施蒂勒提出了一个重要的地槽分类，将地壳分为两个主要部分：克拉通和正地槽。克拉通进一步细分为高克拉通（即稳定的陆壳）和低克拉通（即稳定的洋壳）。正地槽是位于大陆和海洋地体之间的线性地槽带，进一步分为优地槽（内部火山带）和内地槽（外部非火山带）。

结论

地槽理论主要阐明了垂直运动（向下弯曲、向上弯曲），而较少关注由于收缩引起的水平运动。大陆的形成和存在持续了漫长的时间，经历了持续的侵蚀（破坏）和隆起（构造）。

常见问题

什么是地槽？

地槽是狭长而浅水的凹陷区域，其特征是被坚硬的地块包围，并以来自周围地区的沉积物和沉降为特征，这些沉积物和沉降在一段时间内导致褶皱山脉的形成。

根据科伯的理论，山脉形成过程涉及哪些阶段？

根据科伯的理论，整个山脉形成过程经历四个密切相关的阶段：

• 地槽阶段

• 成岩作用

• 造山作用

• 剥蚀作用

什么是克拉通和正地槽？

汉斯·施蒂勒提出了一个重要的地槽分类，将地壳分为两个主要部分：克拉通和正地槽。克拉通进一步细分为高克拉通（即稳定的陆壳）和低克拉通（即稳定的洋壳）。正地槽是位于大陆和海洋地体之间的线性地槽带，进一步分为优地槽（内部火山带）和内地槽（外部非火山带）。