均衡运动

地壳运动的假说

地壳运动的假说之一。最早由普拉特（J.Pratt）和艾利（G.B.Airy）于1855年根据物理学有关密度和平衡原理的对比提出。1889年道顿（C.E.Dutton）用地壳均衡原理解释地壳升降运动。该假说的原理是：把横截面面积相同、重量相同但密度不同的柱状体放在液体中，由于重力影响，块体的下界在同一平面上，而上界却高低不平，密度小的高于密度大的，从而保持了液面上块体之间的平衡状态。

历史发展

1855年普拉特以此为比喻，说明地壳在高山地区密度较平原地区小的道理。同一时期，艾利提出另一种均衡的方案，即把面积相同、密度相同但重量不同的块体放在液体中，在重力作用下，露出水面越高的块体沉入水下的部分越深，以此保持块体之间的平衡状态。艾利认伪大山好象冰山浮在海洋里一样，其表面和底面有相应而又相反的形象，故地面较高的地壳部分其底面也较深，大山区的底部都存在。山根”。现代重力探测资料证实，艾利的方案符合实际。如果地壳某一部分的负荷减轻(如山区剥蚀)，或加重(如低凹处沉积)，均衡将受到破坏，负荷减轻的地区要上升，加重的地区要下降，以便达到新的平衡。1889年道顿用均衡原理解释地壳升降运动韵原因，他说：象欧洲波罗的海地区因第四纪冰盖的消融而负荷减轻，该地区大面积上升。这样的地壳升降运动由地壳下的塑性地幔缓慢的水平移动而得到补偿。均衡说对地壳升降运动的原因作出解释，但却不能解释水平运动，而且所提出的升降运动机制是不可逆的，在重力作用下，下降地区不可能转为上升，上升地区也永远不会转为下降，这与事实不符。

与海平面变化的关系

均衡运动与海面变化的关系十分密切，它既能造成海盆容积变化也能使大陆发生升降变形。两者都能引起全球性的海面升降运动，但后者同时可造成区域性的海面相对变化。

人们很早就认识到了冰川负荷造成的地壳变动。在地壳均衡概念提出之前，苏格兰地质学家贾米松(JamJeson.T.) (1865)就曾提出：冰期中大冰流使地壳下沉，一旦冰的压力减小地壳又回弹，在冰流消失以后这一过程仍会继续下去。后来又有伍德沃德(R．S，Wood-ward) (1888)推算；南极冰流中心部位的地壳因冰荷而产生的弹性压缩量为280m，冰流边缘部位为70m。伍德沃德的计算是对冰川均衡运动理论计算的最初尝试。但根据现代地震勘探的结果，南极地壳的下沉量远不止此数。

戴利(Daly，1934)发表“冰期中变化着的世界”，一书，对冰川均衡理论作过较系统的论述。其中就冰川均衡运动提出了两个假说，即所谓冲压假说(Punching Hypothesis)和膨胀假说(Bulge Hypothesis)。戴利认为，在冰川直接作用地区，冰荷迅速地使地壳发生弹性变形，并在冰川作用区边缘沿绞合线(hinge line)发生断裂，此即冲压作用。此外，冰荷还能使深部物质发生横向位移，这种横向位移一方面使冰荷作用区的地壳发生缓慢的累进的下沉，同时又会在其外围地区造成地壳的局部性的隆起，即边缘鼓胀作用。

费尔布里奇(Fairbridge，1959)将戴利的鼓胀假说加以阐引，认为这种在冰荷作用下发生的边缘鼓胀能缩小海盆容积，从而造成海面的整体上升。

以上说明，地壳在冰流负荷作用下的下沉，为均衡运动的一幕。当气候从冰期进入间冰期，大陆冰流消退的过程中，地壳将发生．回升。这个过程由弹性变形和塑性变形两部分组成。在回升的早期，主要属弹性回跳，在绞合线上可能产生断裂，以后是长期的缓慢的上拱，同时沿冰荷作用区周边伴随着下陷，这种上拱和下陷都是由于深部物质的调整移动所造成。关于回升的典型例子发生在斯堪的纳维亚地区。由于北欧冰流的消融，这一地区的地壳，以波的尼亚湾为中心，以每年1-2cm的速度隆起。从图上等速线的分布可以看到t在原先冰层覆盖的中心部位(即波的尼亚湾一带)上升率仍达1cm/a，而在以前冰流边界的地方则已减小到零。实际上此边界以外已为负值。根据威特(Wright，1937)的计算，期堪的纳维亚地区冰后期以来的均衡调整还只完成了总回升量的一半。

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