大地構(gòu)造理論是關(guān)于地殼構(gòu)造的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和地殼運動等問題的理論。雖然目前所有學(xué)說都不能全面解釋各種問題，但是新的大地構(gòu)造學(xué)說的不斷出現(xiàn)，有力地促進(jìn)了大地構(gòu)造理論的發(fā)展，其中板塊構(gòu)造學(xué)說是目前影響最大的一種。
地槽-地臺學(xué)說
地槽-地臺學(xué)說是傳統(tǒng)的大地構(gòu)造學(xué)說。從19世紀(jì)末至20世紀(jì)中期，一直占據(jù)著統(tǒng)治地位。地殼可以分為大陸型地殼和大洋型地殼兩類，地槽-地臺學(xué)說主要是根據(jù)大陸型地殼構(gòu)造建立起來的。地殼各個地方的運動方式和地質(zhì)作用有很大差異，根據(jù)不同的地殼構(gòu)造性質(zhì)及其發(fā)展歷史，可以將地殼劃分為相對活動的地槽區(qū)和相對穩(wěn)定的地臺區(qū)以及介于兩者之間的過渡區(qū)。
1.地槽
在地球表面，有規(guī)律地分布著許多長條形的山脈，如阿爾卑斯山、喜馬拉雅山、科迪勒拉山、安第斯山等，它們所在的地區(qū)都曾經(jīng)是地殼上的活動地帶。這些地帶升降幅度大、速度快，構(gòu)造變動特別強(qiáng)烈，巖漿活動十分頻繁，變質(zhì)作用異常顯著。這種地殼上狹長的相對活動的凹陷地帶稱為地槽。
地槽的發(fā)展過程要經(jīng)歷兩個大的階段。第一階段是以強(qiáng)烈下降為主的階段，地殼下降幅度很大，速度很快，海水面積不斷擴(kuò)大，本地區(qū)接受了從鄰區(qū)搬運而來的大量沉積物。第二階段是以強(qiáng)烈上升為主的階段，又稱回返階段，由于地殼上升，海水面積不斷縮小。由于地槽的強(qiáng)烈回返，巨厚的巖層遭受擠壓，因而巖層產(chǎn)生了劇烈的褶皺帶，并逐漸失去活動性而趨于穩(wěn)定。從地槽下降經(jīng)回返、褶皺隆起成為褶皺帶，這樣一個完整的構(gòu)造發(fā)育過程稱為一個構(gòu)造旋回，大約要經(jīng)歷幾千萬年至1億余年。
2.地臺
地槽旋回結(jié)束變成褶皺帶，由活動逐漸變得相對穩(wěn)定。這種地殼上相對穩(wěn)定的構(gòu)造單元稱為地臺。但地臺不是靜止的，地臺上仍然進(jìn)行著升降運動和其他地質(zhì)活動，只是它的升降運動幅度較小，速度較慢，其他地質(zhì)活動也不如地槽強(qiáng)烈。
3.過渡區(qū)
地槽與地臺之間，相當(dāng)于地槽回返后所形成的前緣拗陷帶，具有地槽和地臺的過渡性質(zhì)，稱為過渡區(qū)。過渡區(qū)常以褶皺為主，形成褶皺帶。例如，我國天山是古生代末期形成前緣拗陷，并填充了這些時代的巖層，其中含有重要的煤層和石油。
近一個世紀(jì)內(nèi)，許多學(xué)者發(fā)展了地槽－地臺理論。我國地質(zhì)學(xué)家黃汲青1945年提出的多旋回說認(rèn)為，地槽向地臺的轉(zhuǎn)化一般都經(jīng)歷了由量變到質(zhì)變的多旋回發(fā)展過程，即一個褶皺帶的形成往往是經(jīng)歷了多次造山運動。我國地質(zhì)學(xué)家陳國達(dá)1959年提出了地臺活化與地注說，認(rèn)為活動的地槽區(qū)轉(zhuǎn)化為地臺區(qū)只是達(dá)到相對穩(wěn)定，并不是地殼發(fā)展的最終形式和階段，它還可以活化（或稱回春）而轉(zhuǎn)化為新型活動區(qū)地洼。1974年，我國地質(zhì)學(xué)家張文佑提出了斷塊構(gòu)造說，認(rèn)為巖石圈被斷裂分割成大小不等、深淺不一和發(fā)展歷史不同的斷裂塊體，由此構(gòu)成巖石圈的多層、多級和多次發(fā)展的斷塊構(gòu)造。在大地構(gòu)造運動作用下，地殼斷塊的性質(zhì)向著固結(jié)硬化的方向發(fā)展，即由褶塊轉(zhuǎn)化為拗塊和臺塊，但有時也可有相反方向的發(fā)展。
地質(zhì)力學(xué)學(xué)說
地質(zhì)力學(xué)是我國地質(zhì)學(xué)家李四光于20世紀(jì)20年代逐步創(chuàng)立和發(fā)展起來的，它是一門運用力學(xué)觀點研究地殼構(gòu)造體系和地殼運動規(guī)律的學(xué)科。李四光通過分析地殼中巖石力學(xué)性質(zhì)和地應(yīng)力分布狀況，建立了地質(zhì)構(gòu)造的三個基本概念，即結(jié)構(gòu)要素、地塊形態(tài)和構(gòu)造體系。其中構(gòu)造體系是地質(zhì)力學(xué)研究的核心。通過研究各種類型的主要構(gòu)造體系在大陸上和大洋底的分布規(guī)律，可以認(rèn)識地殼區(qū)域運動方向和地殼整體運動的大方向，并由此推論地殼運動的力源。地質(zhì)力學(xué)應(yīng)用力學(xué)原理研究地殼運動問題，為地殼運動研究開辟了一個新的途徑，在我國的地質(zhì)實踐工作中得到了應(yīng)用，為我國的找礦、水文地質(zhì)研究和尋找地下熱水等工作作出了巨大貢獻(xiàn)。例如，我國東部的大慶、勝利、大港油田的發(fā)現(xiàn)，都有地質(zhì)力學(xué)的功勞。
發(fā)生在地殼各種巖層和巖體中的構(gòu)造形跡都不是孤立存在的，每項構(gòu)造形跡都有和它相伴而生的一群構(gòu)造形跡。這些構(gòu)造形跡之間是有聯(lián)系的，分布是有規(guī)律的。這樣一些具有成生聯(lián)系的構(gòu)造形跡群往往集聚成帶，稱為構(gòu)造帶。在構(gòu)造帶之間又往往夾有一些構(gòu)造形跡相對微弱的地塊或巖塊。如果它們大體上是同一時期經(jīng)過一次運動，或者按同一方式經(jīng)過幾次運動產(chǎn)生的，就可以把它們看做是一個統(tǒng)一的整體，稱為構(gòu)造體系。由此可知，構(gòu)造體系是許多不同形態(tài)、不同性質(zhì)、不同等級和不同序次，但是都有成生聯(lián)系的各項結(jié)構(gòu)要素組成的構(gòu)造帶，以及它們之間所夾的巖塊組合而成的總體。簡言之，構(gòu)造體系是具有成生聯(lián)系的各種結(jié)構(gòu)面與巖塊或地塊的總體。
野外的構(gòu)造體系有很多，可以把它們大致劃分為三種類型：
第一種是緯向構(gòu)造體系，又稱東西向復(fù)雜構(gòu)造帶，由若干東西走向的條帶狀構(gòu)造帶組成，在大陸上往往表現(xiàn)為橫亙東西的山嶺，反映了南北向的擠壓作用。
第二種是經(jīng)向構(gòu)造體系，又稱南北向構(gòu)造帶，規(guī)模不等，性質(zhì)也不盡相同，可以是壓性的，也可以是張性的。我國最顯著的南北向構(gòu)造帶是出現(xiàn)在四川西部和云南中部的川滇南北向構(gòu)造帶，即地理上所稱謂的橫斷山脈。地球上其他地區(qū)的南北向構(gòu)造帶著名的有南、北美洲西部邊緣地帶的科迪勒拉山、落基山和安第斯山等，東非和歐洲萊茵河流域的斷裂帶，非洲東部的東非大裂谷。
第三種是扭動構(gòu)造體系，它是由于地殼組成的不均一性，使經(jīng)向或緯向兩個基本方向的作用力發(fā)生變化，導(dǎo)致局部地區(qū)的地殼發(fā)生扭動的結(jié)果。扭動構(gòu)造體系根據(jù)作用力方式的不同，可分為直線扭動（簡稱直扭）和曲線扭動（簡稱旋扭）兩種形式，有人將它們分別稱為扭動構(gòu)造體系和旋扭構(gòu)造體系。根據(jù)形態(tài)特征，扭動構(gòu)造體系又分為多字形構(gòu)造、“山”字形構(gòu)造、棋盤格式構(gòu)造和“入”字形構(gòu)造，旋扭構(gòu)造體系又分為帚狀構(gòu)造、渦輪狀構(gòu)造、蓮花狀（環(huán)狀）構(gòu)造、“S”形和反“S”形構(gòu)造和“歹”字形構(gòu)造等。
巖石在不同方式和強(qiáng)度的構(gòu)造力作用下，產(chǎn)生了各種構(gòu)造形跡。從這些構(gòu)造形跡的性質(zhì)及其展布規(guī)律來追索地殼運動的方式和方向是可靠的。緯向構(gòu)造帶發(fā)育于一定的緯度上，持續(xù)或斷續(xù)延伸環(huán)繞全球，都是擠壓性的，經(jīng)歷過長期多次的運動，這反映了沿著經(jīng)向（南北向）有一股反復(fù)作用力的存在，而且有跡象表明，中緯度（N35°左右）受擠壓特別強(qiáng)烈。另外，北半球和南半球幾乎全部的“山”字形構(gòu)造的弧頂都朝向赤道。這些現(xiàn)象表明，地殼運動的一個主要趨向，是沿著經(jīng)向自兩極向赤道方向推動的水平力。南北向的擠壓帶和張裂帶及受經(jīng)向構(gòu)造制約的弧頂皆朝西的“山”字形構(gòu)造表明，地殼運動的另一個主要方向，是沿著緯向自西向東運動。較大的旋扭構(gòu)造體系是呈東西帶狀分布在低緯地帶，它們的旋軸都是垂直的，表明這種構(gòu)造體系是地殼上層水平旋扭運動的產(chǎn)物。其他類型的扭動構(gòu)造體系，反映了地殼某些部分的水平運動及其不平衡性。
綜上所述，可以看出地殼運動的方式和方向是有規(guī)律可循的，不是經(jīng)向的水平運動，就是緯向的水平運動。經(jīng)向的水平運動導(dǎo)致地殼上層物質(zhì)有從高緯向低緯推動的趨勢，形成東西向構(gòu)造帶；緯向的水平運動則導(dǎo)致地殼上層物質(zhì)有由東向西推動的趨勢，形成南北向構(gòu)造帶；相鄰大陸相對扭動，就產(chǎn)生了巨大的旋扭構(gòu)造或其他扭動構(gòu)造；整體上看，地殼運動的主要方式是水平運動。
關(guān)于地殼運動的起源，地質(zhì)力學(xué)將其歸納為地球自轉(zhuǎn)速度的變化。地球不是一個理想的剛體，當(dāng)其自轉(zhuǎn)速度變快時，它的扁度就要變大，以適應(yīng)慣性離心力的加大。地殼自高緯度向低緯度推擠，這種運動方向與地殼表面大規(guī)模緯向構(gòu)造帶的存在、中緯度擠壓特別強(qiáng)烈、“山”字形構(gòu)造弧頂朝向赤道所反映的運動方向相吻合。當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)速度加快時，必然產(chǎn)生一種與自轉(zhuǎn)方向相反的慣性力，它使地殼上層與下層粘得不甚牢固的部分跟不上速度加快步伐而掉隊，以致產(chǎn)生相對向西的滑動。例如，美洲大陸相對于歐非大陸落后了，在它們之間形成了大西洋。美洲大陸西緣遇到太平洋底的阻擋，形成南北向的巨大擠壓帶，伴生的“山”字形構(gòu)造弧頂也是向西凸出。
引起地球自轉(zhuǎn)速度變化的原因很多，而重力及在重力控制下的慣性離心力的水平分力，是制約地球自轉(zhuǎn)速度變化的一對重要矛盾。當(dāng)?shù)厍蛭镔|(zhì)在重力作用下向地球內(nèi)部集中時，地球的轉(zhuǎn)動慣量減小，地球自轉(zhuǎn)加速，此時，在水平分力推動下的地殼運動就發(fā)生了。由于地殼巖層水平扭錯產(chǎn)生摩擦，地殼深部巖漿活動以及噴出，又導(dǎo)致了地球轉(zhuǎn)動慣量的加大，加上日月潮汐等天體作用的微弱影響，這幾個因素就對地球自轉(zhuǎn)起到像自動剎車的作用，使地球自轉(zhuǎn)速度又逐漸慢下來。隨之，因重力作用，密度較大的物質(zhì)又逐漸向地球內(nèi)部集中，使地球質(zhì)量又趨于集中，便又孕育著新的轉(zhuǎn)速加快的因素，為下一次新的更深刻、更復(fù)雜、更高級的運動創(chuàng)造了條件。關(guān)于地球自轉(zhuǎn)變化成因的這一解釋，形成了地球自動調(diào)節(jié)自轉(zhuǎn)速度的理論，稱為“大陸車閥”假說，為研究地殼運動開辟了新的途徑。
板塊構(gòu)造學(xué)說
板塊構(gòu)造學(xué)說是20世紀(jì)初期以來逐漸創(chuàng)立和發(fā)展起來的一種大地構(gòu)造學(xué)說，是一個全新的地殼運動模式。這種學(xué)說可以很好地解釋許多地質(zhì)現(xiàn)象，日益受到更多人的贊同，迅速發(fā)展成為在大地構(gòu)造理論中占統(tǒng)治地位的學(xué)說，被稱為“新全球構(gòu)造理論”。美國地質(zhì)學(xué)家圖佐·威爾遜（Tuzo Wilson）將板塊構(gòu)造學(xué)說的創(chuàng)立稱為是一場“地質(zhì)革命”，許多學(xué)者把這一學(xué)說與哥白尼的日心說和達(dá)爾文的進(jìn)化論相媲美。板塊構(gòu)造理論的形成，經(jīng)歷了大陸漂移、海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造三個發(fā)展階段。時至今日，已成為一種較為成熟的大地構(gòu)造理論。
大陸漂移學(xué)說由德國氣象學(xué)家和地球物理學(xué)家魏格納（A.L.Wegener）于1912年提出。早在19世紀(jì)后期，就有人通過觀察地圖，發(fā)現(xiàn)世界大洋東西兩岸的岸線走向具有驚人的相似性。如果把各塊大陸做一定距離的移動和一定角度的旋轉(zhuǎn)，就可以把地球上的大陸全部拼合在一起，構(gòu)成一塊完整的陸地。在19世紀(jì)和20世紀(jì)的轉(zhuǎn)換時期，奧地利地質(zhì)學(xué)家休斯（Eduard Suess）完成了這種拼合工作，他把地球上的陸地重新組合成為一個單一的巨大陸塊，稱為岡瓦納古陸。魏格納發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象后，產(chǎn)生了一個大膽的假設(shè)：地球上的陸地曾經(jīng)有一個時期是完整統(tǒng)一的聯(lián)合古陸，后來經(jīng)過長時期漂移，形成了現(xiàn)在的分布格局。為了證明這一設(shè)想，他尋找并發(fā)現(xiàn)了大西洋兩側(cè)多得驚人的化石、巖石和地質(zhì)構(gòu)造方面的接近親緣的證據(jù)。于是，魏格納于1912年提出了“大陸漂移”的理論假說。
人們對海洋長期的考察發(fā)現(xiàn)，海底是起伏不平的。在大洋的中部，有一條縱貫大洋的海嶺，被稱為大洋中脊。在海嶺的兩側(cè)，地形近于對稱地分布，至大洋的邊緣，分布著巨大的海溝。進(jìn)一步的研究表明，大洋地殼的年齡較輕，并且有從大洋中脊向兩側(cè)逐漸增大的分布規(guī)律；海嶺處的熱流值（單位面積和單位時間內(nèi)向外擴(kuò)散的熱量值）明顯高于海底的平均熱流值，是地?zé)岙惓В缓X兩側(cè)的大洋地殼對稱分布著與海嶺平行的正異常和負(fù)異常相間排列的地磁異常條帶。為了解釋這些現(xiàn)象，與魏格納的大陸漂移說相聯(lián)系，美國地質(zhì)學(xué)家赫斯（H.H.hess）和迪茨（Dietz）創(chuàng)立了海底擴(kuò)張說。該學(xué)說認(rèn)為（見圖1）：大洋地殼是由大洋中脊溢出的巖漿冷聚而形成的，巖漿的不斷涌出和新洋殼的不斷生成，使原已形成的洋殼受到向外的推擠，從而導(dǎo)致洋殼自大洋中脊向兩側(cè)的擴(kuò)張；當(dāng)洋殼擴(kuò)張至大陸邊緣時，由于其密度比陸殼大而伸入陸殼之下，潛入地幔并因熔融而消失，從而使洋殼不斷得到更新；海底擴(kuò)張的驅(qū)動力是地幔物質(zhì)的熱力對流，大洋中脊是對流圈的上升處，海溝是對流圈的下降處，大洋地殼浮于地幔軟流層之上運動；海底擴(kuò)張引起了大陸漂移，大陸不是獨立于洋殼之上主動地漂移，而是上覆于洋殼之上，在洋殼的馱帶下隨洋殼一起在軟流層之間移動。
圖1 海底擴(kuò)張示意圖
隨著新的地球科學(xué)研究成果的不斷涌現(xiàn)和積累，1968-1969年，美國地質(zhì)學(xué)家摩根（J.Morgan）、勒皮雄（X.Le Pichon）和英國地質(zhì)學(xué)家麥肯齊（D.P.Mckenzie）創(chuàng)立了板塊構(gòu)造學(xué)說。1968年，勒皮雄將全球巖石劃分為六大板塊，即太平洋板塊、亞歐板塊、美洲板塊、印度洋板塊、非洲板塊和南極板塊。它們是全球最基本的板塊，決定了全球板塊的基本特點。后來，又有人對地殼板塊的劃分作了進(jìn)一步的研究，出現(xiàn)了多種方案，其中目前較為流行的是12塊板塊的劃分方案（見圖2）。關(guān)于板塊運動的驅(qū)動力問題，最占優(yōu)勢的答案是熱力對流作用，即采用了赫斯海底擴(kuò)張說的解釋。
圖2 全球地殼板塊分布圖
