地槽地台学说和全球地质构造的理论综合

　　山脉的形成是构造地质学与全球构造研究中的中心课题。博蒙于1852年发表的《论山系》中,阐述了横向压力的重要性,并将其作为地壳收缩的证据来解释山脉的形成。美国的H.D.罗杰斯和W.B.罗杰斯兄弟先后发表了《论阿巴拉契亚山系的物理构造》(1843)、《论地壳扰动带的构造规律》(1856),阐明了地壳内部物质的活动与山脉形成的关系。美国的J.霍尔在研究纽约州的古生物地层时,发现阿巴拉契亚山带地层的厚度远大于其西部地区,认为这些线性巨厚沉积带是海底边沉降边接受沉积的结果。其后线性沉积带隆起成山。丹纳于1873年在《论地球收缩的某些效果,兼论山脉的起源和地球内部的性质》一文中,用冷缩说解释山脉的成因。他认为,由于洋壳和陆壳收缩速度不同,所产生的张力差异在大陆边缘最强,因而发育了地壳活动带──地槽。奥地利修斯于1885年提出“陆台”一词,即地台,意指地壳上稳定的、形成后不再遭受重大构造变动的部分。俄国的А.П.卡尔宾斯基于1880年明确提出地台是由结晶基底和沉积盖层组成,并以升降的振荡运动为主。А.Л.巴甫洛夫于1888年提出地台中次一级构造单位──陆向斜。

　　在欧洲地质构造研究中,突出的成果是发现了阿尔卑斯山脉中的大规模逆掩构造。瑞士的 A.von埃希尔于1841年首次发现了较老岩层逆掩到年轻的岩层之上。法国的P.泰尔米埃1891年发现了法国阿尔卑斯山的推覆构造。法国的M.吕容、瑞典的A.E.特内博恩等都对表征地壳水平运动的构造作了重要的研究。修斯的《阿尔卑斯山脉的成因》(1875)中,论述了阿尔卑斯及其东侧的分支山系,指出巨大逆掩构造是整个山系侧向运动的结果,与侏罗山、亚平宁山和喀尔巴阡山存在着历史上的联系。19世纪末,G.G.辛普隆隧道的开凿,提供了基底岩石卷入大规模侧向运动的直接证据。

　　19世纪末期到20世纪初期,由山脉构造的广泛研究发展为全球构造的探讨。1887年,法国的M.A.贝特朗在《阿尔卑斯山系和欧洲大陆的形成》一文中提出造山旋回的概念,并划分了加里东、海西、阿尔卑斯3个造山旋回。造山旋回的划分具有普遍意义。1990年,G.-é.奥格在《地槽系和大陆区:对海水进退的研究》一文中,把全球划分为较为活动的地槽系和相对稳定的大陆区,认为全球除狭窄的地槽系外,都是大陆区。修斯的《地球的全貌》(1883～1909)巨著是19世纪地质研究的总结。修斯论证了水平运动的重要性,指出倒转褶皱山带是地壳水平运动的证据。他用前陆-褶皱带-后陆模式分析了欧洲构造和火山活动。修斯的另一重要贡献是从全球的角度考虑地壳运动在时间和空间上的联系。根据大陆南端常呈楔状以及山脉均成弧形的现象,他提出,北美、欧洲、北非山系受力来自南方,所以山系弧形向北凸出;亚洲山系受力来自北方,所以山系弧形向南凸出。他还提出古地中海和冈瓦纳古陆的概念。修斯对地壳综合研究的方法以及对全球构造所作的概括,预示着20世纪全球构造研究新时期的到来。

　　19世纪后半叶至20世纪初,中国正处在从闭关自守到被迫向西方开放的时期,当时出版少量地质文献都是西方地学教材的译本。一些西方学者在中国进行了地质调查和探险,出版了关于中国地质的著作。如美国R.庞佩利著有《中国、蒙古与日本之地质研究》(1866);德国的F.von李希霍芬著有《中国》,这是第一部较为系统的有关中国地质的著作;美国的B.威利斯著有《中国的研究》。李希霍芬和威利斯的工作为以后中国地质的研究奠定了初步基础。此外,还有匈牙利L.von洛茨、瑞典的斯文•海定、俄国的В.А.奥布鲁切夫都曾考察研究过中国一些区域的地质情况。在1910年以前,中国学者编写的地质文献有虞和钦的《中国地质之构造》(1903)、鲁迅的《中国地质略论》(1903)和顾琅的《中国矿产志》(1906)等。