地殼運動的固定論與活動論
正文
關於地殼運動和地殼結構的兩種相互對立並長期爭論的理論。固定論不承認存在大規模的水平運動，認為地殼的運動和海陸的發展主要表現為地面的隆起和沉降，即以垂直運動為主。活動論則認為，地球上部（包括上地幔頂部和地殼）不但存在著垂直方向的運動，而且水平方向的運動更大；大陸和大洋在整個地質時期都不是固定不動的，它們彼此之間和各自的內部都存在著動力構造作用。固定論 固定論以地槽-地台說為代表。 這種理論基於地球曾經是熾熱球體的假說，認為地球後來隨著逐漸冷卻變硬，因而有了固定的大洋和大陸。同時，伴隨著地球冷卻過程的收縮產生了壓力，並沒著大陸的軟弱邊緣或充滿鬆軟沉積物的深海盆地，間歇地擠壓成山脈。這一解釋最早是由I.牛頓提倡的。1859年，美國地質學家J.霍爾根據對美國紐約州阿巴拉契亞山脈的考察和研究，指出這些山脈是由原來沉積在下沉槽地的沉積物堆積升高而形成的。1873年，J.D.丹納在這個基礎上把槽地稱為地向斜，用以表示地殼上活動性強的構造單元。這一概念最初僅用於表示區域性表生岩石所堆積的深沉降地帶，以後逐漸擴展到表示一切有厚層沉積物堆積的下沉區域。某些地質學者甚至把那些後來產生強烈褶皺的阿爾卑斯型山嶺的槽地也包括在內。1880年，俄國地質學家Α.Π.卡爾賓斯基相應於地槽理論，提出了地台穩定理論。他把下部具有結晶褶皺基底和上部有沉積蓋層的俄羅斯地台，作為較穩定的地殼構造單元。這樣，這兩個理論不久就被定量地確定下來,並被統稱為地槽-地台說。這一學說是經典大地構造學說的理論支柱，它一直把地槽（洋）和地台（陸）作為基本的地質構造單元，認為地槽和地台的活動是原地的下陷和上升運動，與地球的整體並無影響，在時空分布上也無規律。地槽通過運動和變質轉化為地台，是由活動性的大洋型地殼發展為穩定性的大陸型地殼的過程。因此，該理論推定，地殼的運動是逐漸趨向穩定靜止的，待到全部轉化結束時，地質運動就終止了，地殼也就僵化了。
雖然有些物理學家認為構成這一假說的物理學基礎是正確的，但20世紀以來，放射性元素的發現和研究從根本上動搖了地球的熱起源說,同時,古氣候學、古地球學和古生物學等的研究也對它提出了很多反對意見，從而使地殼運動的固定論受到衝擊。代之而起的是地殼運動的活動論學說。
活動論 是基於地球的冷起源說提出的，認為地球由宇宙塵那樣的東西聚集而成，放射性物質使得地球溫度逐漸增高,整個地球略具可塑性,大陸就在其表面上發生緩慢的漂移，在漂移的過程中大陸會產生破裂和重新組合。這種觀點最早可追溯到近代經驗科學的始祖F.培根，他於1620年就已注意到南美洲東海岸與非洲西海岸外形輪廓相吻合的現象。以後，有人也著文論述大西洋兩岸大陸在地質時期聯繫的可能性。19世紀中期，大多數南半球的地質學家進一步看到了美、歐、澳大陸石炭紀（約距今 3億年前）地層中古植物化石的相似性。19世紀末，奧地利地質學家E.徐士等人根據南半球各大陸上地質岩層和古生物化石的相似性，主張它們原是一個統一的大陸，他稱之為岡瓦那大陸。到20世紀，有關這類的資料愈積愈多。1910年，德國人A.L.魏格納通過對這些資料的概括，產生了大陸漂移的想法，並於1912年在法蘭克福地質協會上,作了這方面的講演。1915年,他完成了專著《海陸的成因》，對大陸漂移說作了全面系統的論述。他認為，在石炭紀後期之前，南、北美大陸與亞、歐、非大陸是緊密連線的，而且澳大利亞、南極和印度也包括在其內，全世界實際上是一個巨大的泛古陸。海也不過是圍繞泛古陸的一個巨大海洋，以後大陸產生分裂,大洋也就被割裂,逐漸形成目前地圖上所呈現的海陸分布情景。這個學說創建之後，20年代末曾有過激烈的論戰。由於尋找不到促使大陸漂移的原動力產生之源，這就使魏格納所主張的矽鋁層大陸在粘性較強的矽鎂層中的漂移從力學方面看是不可能的，加之當時缺乏地殼中產生大規模水平位移的正面證據，使該理論一度受到冷落。50年代中期，古地磁學的興起為大陸漂移說提供了有說服力的論證。60年代，海洋地質學的研究開拓了新的領域，從中發現了很多與大陸地質情況完全不同的資料。根據海底岩性、地磁異常、磁場反向、大洋中脊和轉換斷層等資料以及對海底岩石絕對年齡的測定研究，美國的H.赫斯等人於60年代初提出了“海底擴展說”,認為地幔物質以岩漿形式從大洋中脊處湧出,向兩側分流，冷卻後形成海洋地殼；同時，由於地幔物質的不斷產生並向兩側擴張，使它在移動到海溝處時又俯衝下沉,回到地幔，而熔化於軟流層中。60年代中期,加拿大的J.T.威爾遜等人又提倡“板塊構造學說”，認為組成地球表面的岩石圈並不是整體一塊，而是由一些活動的、周圍被大洋中脊、海溝和水平斷層所分割的“板塊”構成的，歐亞、美洲、非洲、太平洋、澳洲、南極這些巨大板塊的相互作用，是引起全球性大地構造活動的主要原因。而且由於海底擴張,推動著大陸的漂移,造成岩石圈既有大規模的水平運動，也有不小的垂直運動。這個學說把地球上部岩石圈的運動描繪為一個不斷轉變的過程。
大陸漂移-海底擴張-板塊學說作為新的地球觀正在有力地推動著地球科學研究的迅速發展，它標誌著近代地球科學史上的重大突破，被譽為地質學中的革命。不過，這種新的理論還存在著一些嚴重的缺點，其中最重要的是驅動板塊運動的動力來源問題。對此曾有過種種假說，目前最流行的是地幔物質的對流，但這種對流存在與否還沒有獲得正面的觀測證據。
固定論和活動論的爭論已有半個多世紀，其實質在於，地球上部（岩石圈）在水平力的作用下是否會表現出緩慢的側向運動。雖然有些地質學者提出，地球上部的運動很可能在不同的地質歷史發展階段內有不同的表現，地球物質重下輕上的垂直對流運動在早期可能是主要的，後來停滯了，從而為其他作用的發生留下廣闊的餘地，產生了大陸的生長和漂移、大洋的擴張等大規模的水平運動。但是，解決地殼運動問題仍需以解決地球起源問題為前提。
