地槽理論

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地槽理論是直到20世紀60年代發現海底擴張和板塊構造理論出現之前，地球的主要理論之一。地槽理論解釋了喜馬拉雅山脈、阿特拉斯山脈、阿爾卑斯山脈、落基山脈和安第斯山脈等第三紀褶皺山脈的形成。

根據該理論，來自大陸的沉積物透過河流逐漸到達狹長而淺水的凹陷處。這些水下凹陷通常被前陸所包圍。由於地殼不斷變化的性質，導致陸地擠壓，這些沉積物會隆起形成褶皺山脈。

歷史背景

1857年，美國地質學家詹姆斯·霍爾觀察到變形阿巴拉契亞山脈的厚度大於未變形的密西西比河谷。他認為密西西比河谷巨大的沉積物負荷導致地殼破裂和向下彎曲。後來，1873年，有影響力的美國地質學家J.D. 達納聲稱，向下彎曲一定先發生，沉積物收集在槽中。他創造了“地槽”一詞，並批評霍爾關於沉積物密度不足以壓低地殼的觀點。

地槽造山理論的機制

德國地質學家科伯在他的著作《地球構造》中，基於地槽理論解釋了褶皺山脈的起源，並試圖闡述褶皺山脈的形成、地質歷史、演化和發展。根據科伯的理論，整個山脈形成過程經歷四個密切相關的階段，如下所述。

• 地槽階段——由於地球冷卻，收縮力彎曲克拉通（前陸）並形成地槽結構。

• 成岩作用——來自大陸附近河流的沉積物流入槽中，形成沉積岩。由於沉積物重量增加，上覆載荷透過均衡調整逐漸使地槽結構下沉。這使得克拉通更加靠近。

• 造山作用——由於側向擠壓力，地槽的岩石和沉積物褶皺成褶皺山脈。堅硬而堅固的大陸陸塊面對面運動是側向擠壓力的來源。在褶皺山脈之間存在中等側向擠壓力的情況下，會形成隆起的中央地塊。如果側向擠壓力強烈，岩石的褶皺和相互推擠會很複雜，從而導致邊緣山脈的形成。

• 剝蝕作用——這是均衡調整的一個階段，在剝蝕過程的影響下，褶皺山脈的物質被侵蝕和搬運。

科伯理論的評價

儘管該理論令人滿意地解釋了山脈的形成過程，但它也存在自身的侷限性。

• 人們強烈質疑地球冷卻產生的壓縮力不足以形成阿爾卑斯山脈、喜馬拉雅山脈、落基山脈和安第斯山脈等非常廣闊和巨大的山脈。

• 前陸的動態性質和後陸的靜止性質並沒有得到解釋，根據板塊構造理論已被證明是無效的。

• 該理論只解釋了東西走向的山脈的形成，而沒有解釋南北走向的山脈的形成。

漢斯·施蒂勒的地槽分類

施蒂勒提出了一個重要的地槽分類，將地殼分為兩個主要部分：克拉通和正地槽。克拉通進一步細分為高克拉通（即穩定的陸殼）和低克拉通（即穩定的洋殼）。正地槽是位於大陸和海洋地體之間的線性地槽帶，進一步分為優地槽（內部火山帶）和內地槽（外部非火山帶）。

結論

地槽理論主要闡明瞭垂直運動（向下彎曲、向上彎曲），而較少關注由於收縮引起的水平運動。大陸的形成和存在持續了漫長的時間，經歷了持續的侵蝕（破壞）和隆起（構造）。

常見問題

什麼是地槽？

地槽是狹長而淺水的凹陷區域，其特徵是被堅硬的地塊包圍，並以來自周圍地區的沉積物和沉降為特徵，這些沉積物和沉降在一段時間內導致褶皺山脈的形成。

根據科伯的理論，山脈形成過程涉及哪些階段？

根據科伯的理論，整個山脈形成過程經歷四個密切相關的階段：

• 地槽階段

• 成岩作用

• 造山作用

• 剝蝕作用

什麼是克拉通和正地槽？

漢斯·施蒂勒提出了一個重要的地槽分類，將地殼分為兩個主要部分：克拉通和正地槽。克拉通進一步細分為高克拉通（即穩定的陸殼）和低克拉通（即穩定的洋殼）。正地槽是位於大陸和海洋地體之間的線性地槽帶，進一步分為優地槽（內部火山帶）和內地槽（外部非火山帶）。