美国德克萨斯州理工大学大卫·莱维林顿(David Leverington)博士对科学界普遍认同的火星大峡谷是由灾难性洪流冲积形成的理论提出质疑。他指出，低粘度岩浆将形成冲积大峡谷地形，这与月球和金星表面类似的河道地形相似。
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许多专家对莱维林顿的观点持反对态度，坚持认为只有比地球上最大河流的水流才能形成这个壮观的峡谷地形。但莱维林顿博士辩论称，他们所持的观点存在一些问题：大量的水从何而来？如何使这些水快速移动冲刷形成峡谷？同时，他还挑战性指出为什么在排水渠道顶端没有巨大的干枯河床。
之前科学家解释，火星峡谷内之所以不存在巨大干枯河床是由地表具有良好的渗透性，这是陨星突然碰撞导致火星表面以下炽热岩浆移动形成的。莱维林顿博士称，其它研究人员已计算出火星表面并不具备良好的渗透性，表面硬度是渗水性土壤的100万至1000万倍。
莱维林顿指出，另一个关键点是确定排水渠道的起始点，它容易形成在火山的两侧，但目前并未发现排水渠道的起始点，大量的水很可能来自于低海拔河流分支，从而使许多分流上坡前端将水流排放在下端。同时，他还声称，目前很少发现与火星曾是潮湿行星相符的沉积物和矿物质。
在火星勘测发现的绝大多数矿物质与水没有关系，如果火星再次经历潮湿和干燥的时期，它们将重组形成不同的矿物质。莱维林顿说：“如果水曾存在于火星任何历史地质时期，这些矿物质将不存在。因此，所有不同类型的数据都指向火星峡谷是火星活动形成的，并非形成于巨大河流冲积过程。”
但是其它科学家警告指出，正是由于火星水理论存在一些问题，因此并不能完全对该观点进行排斥。美国亚利桑那州大学月球和行星实验室的维克多-贝克(Victor Baker)称，莱维林顿是基于月球和金星表面特征的推断，而我们并不知道这两颗星体上的地质特征是如何形成的。就目前来看，火星地质结构具有明显的水流和岩浆活动迹象。