지각평형설

지각은 그 구성성분과 표면의 높이가 상당히 다르지만, 이 설에서는 아래층에서 표면까지 뻗어 있는 같은 단면적을 갖는 가상적인 기둥들의 무게는 지구 어디에서나 같다고 간주한다. 이는 산맥들처럼 평균해면 위로 솟아 있어, 질량이 초과되는 곳에서는 평균해면 아래가 밀도가 낮은 기둥으로 구성되어 있다는 뜻이다.

지각평형설에 따르면 평균해면 위의 질량은 해면 아래에 의해 보충되며, 이에 따라 어떤 특정한 깊이 이상에서는 전세계를 통해 단위면적당 총무게가 일정하게 되는데 이를 보상깊이라고 한다. 보상깊이는 헤이퍼드-보위 개념에 의하면, 112.7㎞로 간주되며 이는 미국의 측지도를 만드는 데 사용된다.

에어리의 가설에 의하면 지각은, 아래의 밀도가 더 크고 액체상인 층 위에 떠 있는 단단한 각질껍질로 간주된다. 에어리는 지각은 모두 같은 밀도를 갖고 있다고 가정했다. 그러나 지각층의 두께는 동일하지 않으므로, 이 이론에 따르면 지각에서 두꺼운 부분은 아래층으로 더 깊이 가라앉고 얇은 부분은 덜 가라앉게 된다.

즉 산맥은 표면에 나타난 것보다 훨씬 깊은 뿌리를 표면 아래에 갖고 있는 셈이 된다. 이는 물 위에 떠 있는 빙산 몸체의 대부분이 물 아래에 잠겨있는 것과 유사하다. 프래트의 가설은 지각이 평균해면 아래로 동일한 두께를 갖고 있다는 것으로, 그 하부에서는 보상깊이에서 단위면적당 같은 무게를 지탱하고 있다. 이를 요약하면 산맥 지역과 같이 지각의 밀도가 작은 곳에서는 더 큰 밀도를 가진 곳에서 보다 평균해면 위로 높이 솟아오르게 된다. 이 원인에 대한 설명은 부분적으로 뜨거워진 지각물질들이 위쪽으로 팽창해 만들어진 산맥이 식은 후에 큰 부피와 작은 밀도를 갖게 되었다는 것이다. 하이스카넨의 가설은 에어리의 가설과 프래트의 가설의 중도적 또는 종합적 가설이다. 이 설에 따르면 전지형의 2/3는 뿌리형성(에어리 모델)에 의해 설명되고 1/3은 지각과 아래층 사이의 경계 위에 놓여 있는 지각(프래트 모델)에 의해 해석될 수 있다.