地壳的结构如何

地壳的结构是固定的吗

地球的表面分成大陆和海洋两部分，这是早已为人们所熟知的。而且大陆和海洋并非固定不变，有时会出现相互转换，这一事实，也被古代的一些学者注意到了。随着人类对矿产资源需求的激增，人类掀起开发矿业的高潮。人类与山石打交道的机会逐渐增多，对地球本身问题的探索研究，大到地球的来历，小至矿物晶体形态的特点，无不令人感兴趣。

当此之际，有些科学家提出了这样的疑问：大陆上为什么有高山、平原、盆地之分？又为什么有些山岳内的岩层褶皱得十分剧烈，而有些山岳的岩层则平整地躺卧着？有些山体内由大量的火成岩组成，而有些山体则见不到火成岩，而遍布沉积岩层？等等。于是研究者联想到莫非各地的地壳结构有所不同？其中的奥妙何在？一百多年来大批地质学家都围绕着地壳的构造问题纷纷进行研究。

1859 年，美国地质学家 J·霍尔在调查研究北美的阿帕拉契亚山脉时，发现那里的古生代地层厚度达万米，褶皱异常剧烈，与其相邻不远的平缓起伏的地层厚度相比，几乎相差 10 倍之多。再看这些由强烈褶皱而且巨厚的岩层组成的山脉，分布在狭窄而呈条状的地带内延伸，而平整厚度不大的地层分布在宽阔的地区，两者相比之下，反差很大，这是为什么呢？他反复考虑后认为：地球表面可能存在狭窄的长条形槽状凹地，如阿帕拉契亚山脉最先接受沉积地方，当后来地壳发生运动时，巨厚的岩层出现褶皱，运动强烈，褶皱也剧烈，最后抬升，形成山脉。到 1873 年，另一位地质学家丹纳补充了霍尔的研究，认为这长条形的凹槽地是属于浅海沉积的环境，不过凹槽在持续沉降，所以浅海相的岩层变得十分巨厚。他还将这个凹槽地形称之为地槽，是山脉的摇篮。

几乎同时，欧洲的地质学家休斯与奥格却认为地槽是深海沉积环境。到 1885 年，休斯注意到霍尔曾经提过的相邻地槽之侧，广袤达几百万平

方公里，近等轴状或多边形地区的地质特点，构造简单，地层厚度较小，常呈平丘缓岗地形，他认为这是地壳运动比较平和的稳定区，称之为地台。

自此以后，地质学家就接受了霍尔与休斯对地壳结构的解释，认为地球的大陆部分就由地槽与地台两种不同的构造单元组成。如果以我国为例，整个秦岭、淮河以北的华北地区及其邻近的东北南部、朝鲜半岛大部与西北东部就属于地台区。在这里，从古生代（甚至元古代晚期开始）到现在，都属于地壳的稳定区，未曾经历过剧烈的地壳运动。地形上也只是一片广阔的平原或高原。其间虽然也有山脉，但未见延绵千万里，高耸入云端的山岳。与其相邻的秦岭、天山、祁连山、兴安岭相比，后者则完全是另一番形态，它们是狭长的山脉，延伸可达几千公里，高度可达雪线以上，甚至有现代冰川。而且凡地壳剧烈运动导致的强烈褶皱与岩浆侵入活动的痕迹，均历历在目，不少岩层均遭到变质作用。如果再追究一下这些山脉发生壳地运动时的时间，古生代的不同时期均有所表现，说明它们并非稳定地区，而是活动地区。

如果推而广之，就世界范围而论，北美的加拿大、前苏联的俄罗斯平原、西伯利亚平原、北欧的芬兰、瑞典一带、澳大利亚、非洲内陆、南美洲的巴西及其邻近地区、南极洲等地均属于稳定的地台区；而许多著名的山系，如

安第斯山脉、乌拉尔山脉、阿尔卑斯山脉、喀尔巴阡山脉、高加索山脉、喜马拉雅山脉、洛矶山山脉以及许多岛链地区都属于活动的地槽区。

研究者还认为：地球早期，或者确切地说，地壳形成的初期阶段，活动性十分显著，几乎到处是火山喷发，地震摇晃，造山运动的特点无处不见，完全是一派地槽面貌，地质学家称之为泛地槽。后来，在大海般的泛地槽中间出现若于岛屿状的稳定性的地台，称之为原始地台。随着地质历史的发展，原始地台逐渐扩大，地槽范围则相对地缩小。也就是说，在地台周围的地槽，经过地壳运动的洗礼，都变成山脉，归附于地台的周围，这就是地台逐步扩大的由来。

上面所说的，以地槽一地台的发展为主导思想的地壳构造理论，几乎在60 年代以前风靡了半个世纪。但许多地质学家在研究时，仍对它们的某些问题发生诸多怀疑或感到解释不大满意。比如：（一）当地台形成以后，就不会再有什么变化，甚至不可能转变为地槽。换句话说，何处是地台，何处是地槽，固定以后就不会再有变化？即使有些变化，最多只限于若于小型的变化，不会再出现本质的变化，这能符合自然界的规律吗？（二）在阐明地槽

—地台发展历史时，讲不出它们的本质因素，也无法解释为什么地槽是长条形的，而地台则是块体状的？（三）各个地槽或地台的发展过程可以讲得清楚，但无法说明各个地槽或地台之间的彼此关系问题。特别是强调地壳的垂直运动，忽视大规模的水平运动时，更难以讲清两者的关系问题。（四）地槽—地台学说是建立在大陆地质资料的基础上，而忽略了比大陆面积更大的海洋地质资料，所以，对海洋地质发展史的特点几乎未能涉及。这样来了解全球的地壳构造显然是不全面的。（五）如果运用今天所获得的“现代地质资料”去阐明过去的地球历史是十分困难的，地质学上著名的“将今论古” 的原则在地槽—地台学说中难以运用。因此，地质学家们不满足于地槽—地台那样固定论的思路去观察地球，他们要进一步追究地壳构造的实质性问题，是很自然的事。