地殼均衡原理

地球表面高山和深淵、大陸與海洋並存的現象,反映出地殼結構具有區域差異。在19 世紀,阿基米德原理被套用來解釋地形、地勢與地殼厚度區域差異的關係。根據這一原理,密度較小的物體(如木頭) 是漂浮在密度較大的流體(如水) 上的,物體在流體中所受的浮力等於該物體排開同體積流體的重量。構想有一些長度不同、質地和密度相同的木塊浮在水面,如果某根木塊的水上部分高出於其他木塊,則可以斷定,它的水下部分較其他木塊更深地沒入水中。在地殼和地幔之間也存在類似的情況,密度較小的地殼“漂浮”在密度較大的軟流圈之上。在陸地高原和山地區域,一方面具有地面以上較高的高度,另一方面其下部浸在地幔中的部分也較深,地殼就相對厚一些; 而平原和盆地區域,其地面以上的高度較低,漫在地幔中的部分也較淺,地殼就相對較薄; 洋盆是地殼最薄的區域。這就是地殼均衡原理(principle of isostasy )。

由於整個地殼處於一種均衡補償的狀態中,因而會發生緩慢的上升與下沉運動。在地表因冰川、沉積物、高原和山體等的存在而負重的情況下,地殼的下界趨於“下沉”進人軟流圈中; 在地表因冰川融化、高原和山體遭受風化、剝蝕等而釋重的情況下,地殼的下界則趨於回復“上升”。地殼均衡現象的一個顯著例子是歐洲波羅的海沿岸和北美洲哈德孫灣第四紀以來由於冰川消失,稱負荷減輕而上升了約300 m。

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