أكثر

5: الصفائح التكتونية - علوم الأرض

5: الصفائح التكتونية - علوم الأرض


أهداف التعلم

تحديد ومقارنة المعادن الشائعة المكونة للصخور والهياكل المعدنية والخصائص المعدنية.

  • وصف الكيمياء الأساسية التي تدخل في تكوين المعادن وهياكلها.
  • تحديد وتصنيف المعادن الشائعة المكونة للصخور.
  • حدد العناصر الأكثر شيوعًا في قشرة الأرض وترتيب وفرتها.

غالبًا ما يُنظر إلى الصفائح التكتونية على أنها القطعة المفقودة من اللغز بالنسبة للجيولوجيين. إنه الغراء الذي يربط كل شيء معًا.

الصورة المصغرة: حدود متقاربة. (CC BY 4.0 ؛).


11.5 الصفائح التكتونية والبراكين

تمت مناقشة البراكين حتى الآن من حيث أنواع الجبال البركانية التي تشكلها ، والمواد التي تنتجها ، وأسلوب الثوران البركاني. يمكن ربط كل هذه الخصائص معًا في صورة كبيرة من خلال النظر في إعدادات الصفائح التكتونية التي تتشكل فيها الصهارة (الشكل 11.32). توجد الغالبية العظمى من البراكين على طول حدود الصفائح التكتونية.

الشكل 11.32 إعدادات الصفائح التكتونية للبراكين. البراكين على طول مناطق الاندساس هي نتيجة ذوبان التدفق (خفض نقطة الانصهار بإضافة الماء). ينتج عن ذوبان تخفيف الضغط براكين على طول الحواف المتباينة (مراكز انتشار المحيطات ومناطق الصدع القارية) ، وكذلك فوق أعمدة الوشاح. يمكن أن يؤدي التلامس بين الانصهار الجزئي المافيك الساخن والصخور الفلسية إلى ذوبان جزئي للصخور الفلسية (الانصهار من التوصيل). المصدر: Karla Panchuk (2017) CC BY 4.0. تم التعديل بعد Steven Earle (2015) CC BY 4.0 عرض النسخة الأصلية والمسح الجيولوجي الأمريكي (1999) عرض المجال العام الأصلي

هناك أربعة سيناريوهات رئيسية يجب مراعاتها:

  • حدود متباينة حيث يحدث الانصهار بفعل تخفيف الضغط
  • مناطق الاندساس (المحيط - المحيطات - المحيطات - قارة الحدود المتقاربة) حيث يحدث ذوبان التدفق عندما يتم إطلاق المياه من قشرة المحيطات.
  • نقاط الجذب حيث ترتفع أعمدة من مادة الوشاح الساخن ، ثم تذوب نتيجة إزالة الضغط.
  • الذوبان بالتوصيل عندما تنقل الصهارة الحرارة إلى الصخور ذات درجة حرارة الانصهار المنخفضة.

الصفائح التكتونية

أحدثت نظرية الصفائح التكتونية ثورة في علوم الأرض من خلال شرح كيف تتسبب حركة الصفائح الجيولوجية في تكوين الجبال والبراكين والزلازل.

علوم الأرض والجيولوجيا وعلوم المحيطات والجغرافيا والجغرافيا الفيزيائية

سان أندرياس خطأ

يمكن أن تكون حدود الصفائح التكتونية ، مثل صدع سان أندرياس المصور هنا ، مواقع أحداث بناء الجبال أو البراكين أو تكوين الوادي أو الصدع.

الصورة عن طريق جورج جيرستر

الصفائح التكتونية هي نظرية علمية تشرح كيفية تكوين التضاريس الرئيسية نتيجة لحركات الأرض و rsquos الجوفية. النظرية ، التي توطدت في الستينيات ، حولت علوم الأرض من خلال شرح العديد من الظواهر ، بما في ذلك أحداث بناء الجبال ، والبراكين ، والزلازل.

في الصفائح التكتونية ، الطبقة الخارجية للأرض ورسكووس ، أو الغلاف الصخري و [مدش] المكونة من القشرة والغطاء العلوي و [مدشيس] مقسمة إلى صفائح صخرية كبيرة. تقع هذه الصفائح فوق طبقة منصهرة جزئيًا من الصخور تسمى الغلاف الموري. بسبب الحمل الحراري للغلاف الموري والغلاف الصخري ، تتحرك الصفائح بالنسبة لبعضها البعض بمعدلات مختلفة ، من 2 إلى 15 سم (من 1 إلى 6 بوصات) في السنة. هذا التفاعل بين الصفائح التكتونية مسؤول عن العديد من التكوينات الجيولوجية المختلفة مثل سلسلة جبال الهيمالايا في آسيا ، وصدع شرق إفريقيا ، وصدع سان أندرياس في كاليفورنيا بالولايات المتحدة.

تم اقتراح فكرة أن القارات تتحرك بمرور الوقت قبل القرن العشرين. ومع ذلك ، لاحظ المجتمع العلمي في عام 1912 عندما نشر عالم ألماني يدعى ألفريد فيجنر مقالتين حول مفهوم يسمى الانجراف القاري. واقترح أنه قبل 200 مليون سنة ، بدأت شبه القارة العملاقة التي أطلق عليها اسم بانجيا ، في الانقسام ، وأجزاءها تتحرك بعيدًا عن بعضها البعض. القارات التي نراها اليوم هي أجزاء من تلك القارة العملاقة. لدعم نظريته ، أشار فيجنر إلى مطابقة التكوينات الصخرية والحفريات المماثلة في البرازيل وغرب إفريقيا. بالإضافة إلى ذلك ، بدت أمريكا الجنوبية وأفريقيا وكأنهما يمكن أن يتناسبان معًا مثل قطع الألغاز.

على الرغم من رفضها في البداية ، اكتسبت النظرية قوة في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي حيث بدأت البيانات الجديدة في دعم فكرة الانجراف القاري. أظهرت خرائط قاع المحيط سلسلة جبال ضخمة تحت البحر تدور حول الأرض بأكملها تقريبًا. اقترح عالم جيولوجي أمريكي يُدعى هاري هيس أن هذه التلال كانت نتيجة صعود الصخور المنصهرة من الغلاف الموري. عندما وصل إلى السطح ، بردت الصخور ، مما أدى إلى تكوين قشرة جديدة ونشر قاع البحر بعيدًا عن التلال في حركة حزام ناقل. بعد ملايين السنين ، ستختفي القشرة في خنادق المحيطات في أماكن تسمى مناطق الاندساس وتعود إلى الأرض. دعمت البيانات المغناطيسية من قاع المحيط والعمر الصغير نسبيًا للقشرة المحيطية فرضية Hess & rsquos حول انتشار قاع البحر.

كان هناك سؤال واحد مزعج في نظرية الصفائح التكتونية: توجد معظم البراكين فوق مناطق الاندساس ، لكن بعضها يتشكل بعيدًا عن حدود الصفائح. كيف يمكن تفسير ذلك؟ تمت الإجابة على هذا السؤال أخيرًا في عام 1963 من قبل عالم الجيولوجيا الكندي جون توزو ويلسون. اقترح أن سلاسل الجزر البركانية ، مثل جزر هاواي ، يتم إنشاؤها بواسطة نقاط ثابتة و ldquohot & rdquo في الوشاح. في تلك الأماكن ، تشق الصهارة طريقها للأعلى عبر اللوحة المتحركة لقاع البحر. عندما تتحرك الصفيحة فوق البقعة الساخنة ، تتشكل جزيرة بركانية واحدة تلو الأخرى. أعطى تفسير ويلسون ورسكووس مزيدًا من الدعم لتكتونية الصفائح. اليوم ، النظرية مقبولة عالميًا تقريبًا.

يمكن أن تكون حدود الصفائح التكتونية ، مثل صدع سان أندرياس المصور هنا ، مواقع أحداث بناء الجبال أو البراكين أو تكوين الوادي أو الصدع.


الملاحظات التي أدت إلى تطوير نظرية الصفائح التكتونية

نتج عن تقدمين علميين في منتصف القرن العشرين معلومات بالغة الأهمية لقبول الانجراف القاري ونظرية الصفائح التكتونية. أولاً ، تم رسم تضاريس قاع المحيط بتفصيل كبير أثناء الحرب العالمية الثانية وبعدها. تم اكتشاف أن أرضيات أحواض المحيط غير مستوية. تحيط سلسلة جبال مستمرة بالكرة الأرضية بالقرب من مراكز المحيطات ، وفي بعض الأماكن ، ينحدر قاع المحيط فجأة إلى خنادق في أعماق البحار. ثانيًا ، تم تركيب شبكة من أجهزة قياس الزلازل حول العالم في أوائل الستينيات ، للكشف عن التجارب النووية خلال الحرب الباردة. ونتيجة لذلك ، يمكن للجيولوجيين تحديد موقع الزلازل بدقة أكبر ورسم خرائط لسرعة الموجات الزلزالية التي تمر عبر مناطق مختلفة من الأرض.

من "World Ocean Floor Map" بقلم بروس سي هيزن وماري ثورب. 1977

طبوغرافيا قاع البحر

تتلاءم القارات معًا على طول حواف أرففها القارية. تتطور حواف وسط المحيط وخنادق أعماق البحار عند حدود الصفائح المتحركة. تتطور الجزر البركانية والجبال البحرية حيث تتحرك صفيحة فوق نقطة ساخنة ثابتة.

كشفت بيانات الزلزال الجديدة عن ثلاث ملاحظات مذهلة. أولاً ، لا تنتشر الزلازل في جميع أنحاء المحيطات ، ولكنها بدلاً من ذلك تقتصر على نطاقات ضيقة بدلاً من ذلك. تحدد المناطق الضيقة للزلازل حدود الصفائح المتحركة. ثانيًا ، تحدث الزلازل الضحلة فقط (التي يقل عمقها عن 40 ميلاً و 70 كيلومترًا) حيث تتباعد الصفائح على طول تلال وسط المحيط ، بينما تمتد الزلازل في خنادق أعماق البحار إلى عمق يصل إلى 400 ميل (700 كيلومتر) حيث تتلاقى الصفائح. أخيرًا ، تتباطأ الموجات الزلزالية أثناء انتقالها عبر منطقة يبلغ عمقها حوالي 100 إلى 400 ميل (150 إلى 700 كيلومتر) ، في إشارة إلى وجود طبقة ناعمة نسبيًا داخل وشاح الأرض. هذه الملاحظة الأخيرة هي "حجر رشيد" لنظرية الصفائح التكتونية. إنه يوفر وسيلة يمكن من خلالها للقارات أن تنفصل عن بعضها. بدلاً من الحرث مباشرة فوق الوشاح ، فإن القارات "ركاب" على قمم ألواح أكثر سمكًا بكثير. تتحرك صفائح القشرة والعباءة القاسية (الغلاف الصخري) على طبقة الوشاح الأكثر ليونة تحتها (الغلاف الموري).

تم تعديله من "المتنزهات والألواح: جيولوجيا المتنزهات الوطنية والآثار وشواطئنا" ، بقلم روبرت جيه ليلي ، نيويورك ، دبليو دبليو نورتون وشركاه ، 298 صفحة ، 2005 ، www.amazon.com/dp/0134905172.

النشاط الزلزالي والبركاني

تحدث معظم الزلازل والبراكين حيث تتفاعل الصفائح المتحركة على طول حدودها وعند النقاط الساخنة.


التعبير عن الوقت الجيولوجي باستخدام مقياس الوقت الجيولوجي

ال مقياس الوقت الجيولوجي (الشكل 1.6) هي طريقة لكسر الزمن الجيولوجي وفقًا للأحداث المهمة في تاريخ الأرض & # 8217. الوقت مقسم إلى دهور, العصور, فترات، و العصور، ويشار إلى هذه الفترات بالأسماء وليس بالسنوات. من المنطقي إعطاء فترات من أسماء الوقت الجيولوجية بدلاً من استخدام الأرقام لأننا ربحنا & # 8217t دائمًا نعرف العمر بالسنوات ( مطلق عمر) صخرة أو أحفورة ، ولكن يمكننا وضعها في سياق بناءً على معرفتنا بالسجل الجيولوجي. يمكننا وصفها العمر النسبي بالقول إنها أقدم من أو أصغر من صخرة أو أحفورة أخرى.

الشكل 1.6 الجمعية الجيولوجية الأمريكية مقياس الوقت الجيولوجي ، 2012. المصدر: Walker، J.D.، Geissman، J.W.، Bowring، SA، and Babcock، L.E.، compilers (2012) Geologic Time Scale v. 4.0: Geological Society of America، doi: 10.1130 / 2012.CTS004R3C. تحميل PDF

الشيء الصعب في المقياس الزمني الجيولوجي هو أن الحدود تتغير دائمًا. نظرًا لأن معرفتنا بالعمر المطلق لحدث ما تتحسن مع الاكتشافات الجديدة ، فقد يكون من الضروري دفع الحدود في وقت سابق أو لاحقًا. في بعض الأحيان ، لم يعد السبب الأصلي لتحديد الحدود صالحًا ، لكننا نوافق على استخدامه على أي حال. على سبيل المثال ، دهر دهر الحياة (آخر 542 مليون سنة) تمت تسميته للوقت الذي كان مرئيًا خلاله (الفانيروس) الحياة (zoi) موجود في السجل الجيولوجي ، وكان الهدف من بدايته هو تحديد أول ظهور لهذه الكائنات. في الواقع ، لدينا الآن دليل على أن الكائنات الحية الكبيرة - تلك التي تترك أحافير مرئية للعين المجردة - كانت موجودة لفترة أطول من ذلك ، وظهرت لأول مرة قبل 600 مليون سنة على أبعد تقدير.

تعريف مبكر للبروتيروزويك

لاحظ أن دهر البروتيروزويك في الشكل 1.6 يسبق دهر الحياة البرية. لم يكن هذا هو الحال دائما. يوضح الشكل 1.7 مقتطفًا من دورية نُشرت في عام 1879 ، يُعرّف فيها البروتيروزويك بأنه يغطي العصر الكمبري من خلال السيلوريان. يشير المؤلف إلى & # 8220 أشد أتباع الحزب المورشيسوني في الجيولوجيا ، & # 8221 إشارة إلى التأكيد المثير للجدل من قبل الجيولوجي الاسكتلندي رودريك مورشيسون (1792-1871) بأن العصر السيلوري يجب أن يشمل الفترتين الكمبري والأوردوفيشي أيضًا.

الشكل 1.7 مقتطف من الدورية حوليات ومجلة التاريخ الطبيعي (1879) حيث تم تعيين الاسم & # 8220Proterozoic & # 8221 إلى الفترات الكمبري والأوردوفيشي والسيلوري بدلاً من الفترة التي سبقت العصر الكمبري. المصدر: Karla Panchuk (2017) CC BY 4.0 اقرأ الكتاب


الصفائح التكتونية (الجزء 5): مفتاح بسيط لتحديد الصخور في الحقل

هيلين جولد (المملكة المتحدة) متابعة لمقالاتي عن الصفائح التكتونية ودورة الصخور ، نأمل أن تكون الجداول أدناه مفيدة كمساعد - m & eacutemoire لتحديد عينات الصخور في رحلاتك الميدانية. تم إعداد هذا الجدول ليكون بمثابة دليل ميداني للجيولوجيين الناشئين. خذها معك & - واستمتع. الشكل 1. (يمين) Breccia و (يسار) تكتل. الشكل 2. (يمين) الحجر الرملي الصحراوي و (اليسار) الحجر الرملي الدقيق. الشكل 3. (يمين) فلينت و (يسار) طباشير. الشكل 4. (يمين) الحجر الجيري الزيتي و (اليسار) الحجر الجيري القرمزي. الشكل 5. (يمين) حجر الغرين و (يسار) الطمي. شكل 6. (يمين) كوارتز وطين (يسار). مزيد من القراءة مقدمة عن Metamorphism ، بقلم إيان ساندرز ، دنيدن أكاديميك بريس ليمتد ، إدنبرة (2018) ، 148 صفحة (غلاف عادي) ، ISBN: 9781780460642. مقدمة عن علم المعادن ، بقلم جون ماسون ، مطبعة دنيدن الأكاديمية ، إدنبرة (2015) ، 118 صفحة (غلاف عادي) ، ردمك: 978-17-80460-28-4. إدخال علم البراكين: دليل للصخور الساخنة ، بقلم دوجال جيرام ، دنيدن أكاديميك برس ليمتد ، إدنبرة ولندن (2011) ، 118 صفحة (غلاف عادي) ، ISBN: 978-19-03544-26-6. تقديم التكتونية والهياكل الصخرية وأحزمة الجبال ، بقلم غراهام بارك ، مطبعة دنيدن الأكاديمية ، إدنبرة (2012) ، 132 صفحة (غلاف عادي) ، ISBN: 978-19-06716-26-4. جيولوجيا الكواكب: مقدمة (الطبعة الثانية) ، بقلم كلاوديو فيتا فينزي ودومينيك فورتيس ، دنيدن ، إدنبرة (2015) ، 206 صفحة (غلاف عادي) ، ISBN: 978-17-80460-15-4. الصخور والمعادن: الدليل المرئي النهائي ، بقلم رونالد لويس بونويتز ، دورلينج كيندرسلي (2008) ، 356 صفحة (مقوى) ، ISBN: 978-14-05328-31-9. تشتمل المقالات الأخرى في هذه السلسلة على: الصفائح التكتونية (الجزء الأول): ما هي تكتونية الصفائح (الجزء 2): نظرة عن قرب ، حركة الصفائح التكتونية (الجزء 3): دورة الصخور ، حركة الصفائح التكتونية (الجزء 4): المزيد عن دورة الصخور ، حركة الصفائح التكتونية (الجزء 3): الجزء 5): بسيط & hellip قراءة المزيد


5: الصفائح التكتونية - علوم الأرض

1. نظريات لشرح أصل أحواض المحيطات - لطالما فكر العلماء في سبب وجود مناطق واسعة من سطح الأرض تحت الماء. كيف تشكلت هذه الأحواض؟

ج: كانت إحدى الأفكار أن السمات الرئيسية للأرض تشكلت منذ عدة مليارات من السنين عندما تشكلت القشرة وظلت كما هي منذ ذلك الحين. إذا كان هذا صحيحًا ، فيجب أن يكون للمحيطات سجل للرواسب لكل تاريخ الأرض.

اقترح ب. جورج داروين (ابن تشارلز) أن حوض المحيط الهادئ قد تشكل عندما اقتلع القمر من القشرة الأرضية. وهكذا كان المحيط الهادئ هو أقدم حوض محيط.

كانت التكتونية الرأسية نموذجًا عامًا في القرن التاسع عشر لشرح سبب ارتفاع بعض المناطق الجبلية فوق معظم اليابسة في حين أن المناطق الأخرى ، بما في ذلك أحواض المحيطات ، كانت أقل بكثير. يعتقد العلماء أن القوى الداخلية داخل الأرض تسببت في ارتفاع متقطع أو هبوطي في المناطق المختلفة.

II. نظرية الانجراف القاري: في عام 1912 ، بدأ ألفريد فيجنر في إحداث ثورة في التفكير الجيولوجي عندما أعلن أن القارات ليست ثابتة ، ولكنها بدلاً من ذلك تنجرف حول سطح الأرض. ثم كانت أحواض المحيطات هي الثقوب التي تركت وراءها مع تحرك القارات.

ج: اقترح أنه في وقت ما في الماضي الجيولوجي للأرض: تم ضم جميع القارات في كتلة أرضية واحدة ، والتي أطلق عليها اسم بانجيا.

1. بدأت بانجيا في الانقسام منذ حوالي 200 مليون سنة ، مشكلة قارتين جديدتين.

2. أطلق على القارة الشمالية اسم Laurasia وهي تشمل ما يعرف الآن بأمريكا الشمالية وأوروبا ومعظم آسيا.

3. كانت تسمى القارة الجنوبية Gondwana وتضم أمريكا الجنوبية وأفريقيا والهند وأستراليا والقارة القطبية الجنوبية.

قدم B. Wegener الأدلة التالية لدعم نظريته عن الانجراف القاري:

1. لقد لوحظ منذ وضع الخرائط الأولى للمحيط الأطلسي أن جانبي المحيط الأطلسي يمكن تركيبهما معًا مثل أحجية منشار الرقصة. هل يعني ذلك أن القارات كانت ذات يوم أقرب من بعضها البعض؟

2. بعد تحديد أعمار الصخور النسبية من الحفريات الموجودة فيها ، فإن الحدود بين الوحدات الصخرية ذات الأعمار المختلفة جدًا في أمريكا الجنوبية تتطابق مع نفس الحدود بين الصخور ذات الأعمار المختلفة جدًا في إفريقيا عندما يتم إعادة تجميع القارات معًا.

3. تتطابق سلاسل الجبال على الجانب الغربي من المحيط الأطلسي مع سلاسل الجبال على الجانب الشرقي من المحيط الأطلسي عندما يتم إعادة تجميع القارات معًا باسم بانجيا. (أبالاتشي وكالادونيد في اسكتلندا)

4. تم العثور على بعض حفريات النباتات البرية (Glossopteris sp.) في الصخور الجليدية والأنهار المترسبة في أمريكا الجنوبية وأفريقيا والهند وأستراليا. (هم حتى تحت جليد القارة القطبية الجنوبية ، لكن فيجنر لم يكن يعلم ذلك.) هذه الحفريات النباتية نفسها غائبة عن أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا. كيف يمكن للمصنع أن ينتشر في جميع أنحاء القارات الجنوبية ويبقى خارج القارات الشمالية؟

5. يشير توزيع الرواسب الجليدية في العصر البرمي وتوجهات الانقسامات الجليدية إلى أن القارات الجنوبية تشترك في فترات من التجلد مع نقطة مشتركة انتشرت منها الأنهار الجليدية. التصدعات الجليدية عبارة عن خدوش في الصخور ، يتم صنعها أثناء طحن الأنهار الجليدية عبر سطح الأرض ، والتي تشير إلى اتجاه حركة الأنهار الجليدية بالطريقة التي تشير بها سليكينسيد إلى اتجاه حركة الصدع.

6. كانت مشكلة فرضية فيجنر هي إيجاد آلية لتحريك القارات. بدون طريقة معقولة لشرح كيفية تحرك القارات ، قلة من الناس يؤمنون بأفكاره.

ج- أسفرت الدراسات الحديثة عن المجال المغناطيسي للأرض عن مجموعة أخرى من الملاحظات التي تتوافق مع فكرة الانجراف القاري. تتجسد هذه الملاحظات في ما يسمى بالتجول القطبي الواضح (APW).

1. نعلم من الدراسات التاريخية أن القطب الشمالي المغناطيسي المحدد من القياسات المغناطيسية يتزامن مع القطب الشمالي الجغرافي (في المتوسط) أي أن البوصلات تشير عمومًا إلى الشمال.

2. الدراسات المغنطيسية القديمة للصخور من مختلف الأعمار في القارات الفردية ، ومع ذلك ، تشير إلى أن القطب المغناطيسي الشمالي قد نقل موقعه بطريقة منهجية على مدى الزمن الجيولوجي. هذا يسمى تجول قطبي واضح. ما هو أكثر من ذلك ، يختلف نمط التجوال القطبي الظاهري لكل قارة. (تحتوي الصخور على معادن مغناطيسية تعمل مثل البوصلات وتحبس اتجاهها في الوقت الذي تشكلت فيه الصخور).

3. من الأسهل شرح APW بحركة القارات الفردية. تسجل كل قارة مسارًا واضحًا للتجول القطبي لماضيها الجيولوجي. تختلف APWP في قارات مختلفة. لذلك فمن المرجح أن القارات تحركت أكثر من تحرك القطب. في بعض الحالات ، يمكن أن تتلاءم APWPs في قارتين معًا لمئات الملايين من السنين مما يشير إلى أنها كانت مرتبطة وتتحرك معًا خلال تلك الفترة الزمنية.

ثالثا. نظرية انتشار قاع البحر: في الثلاثين عامًا الماضية ، كدليل على تجول قطبي واضح وانجراف قاري ، كان هناك أيضًا قدر لا يُصدق من الأبحاث في المحيطات مما أدى إلى نظرية أخرى - انتشار قاع البحر.

ألف - الملاحظات الأخيرة لأحواض المحيطات وأفضل تفسير لها هو امتداد قاع البحر.

1. تضاريس قشرة المحيطات: تميل أحواض المحيطات الواسعة النطاق إلى التلال المتناظرة والخنادق الضيقة الطويلة. تحدث المرتفعات عادة في وسط أحواض المحيطات ولها خنادق ذات تدفق حراري مرتفع تحدث عادة عند حواف أحواض المحيط ولها تدفق منخفض للحرارة. (التدفق الحراري هو معدل فقدان الحرارة من باطن الأرض. تذكر أن مركز الأرض عند درجات حرارة قريبة من 5000 كلفن ، ويجب أن تتسرب الحرارة بطريقة ما!)

2. الخطوط المغناطيسية: تتكون قشرة المحيط في الغالب من البازلت والجابرو. هذه الصخور غنية بالمعادن المغناطيسية. عندما بدأ الجيوفيزيائيون في قياس شذوذ المجال المغناطيسي في قشرة المحيط ، رأوا ظهور أنماط مذهلة - "خطوط". تعمل هذه الخطوط بالتوازي مع الحواف وأنماطها متماثلة حول الحواف. تم تفسير هذه الخطوط من خلال انتشار قاع البحر. الفكرة هي أن القشرة المحيطية تسجل الأوقات الطبيعية (المناطق البيضاء أدناه) والعكس (المناطق السوداء أدناه) قطبية المجال المغناطيسي. مع استمرار الانتشار ، تنقسم الصخور التي تسجل نفس القطبية وتتحرك بعيدًا عن بعضها البعض.

3. لاحظ الجيوفيزيائيون لفترة طويلة أن الزلازل في أحواض المحيط لها نمط مميز. تحدث الزلازل في الغالب عند التلال والخنادق المحيطية. تكون زلازل التلال ضحلة دائمًا وتحدث بالقرب من قمة التلال. قد تكون زلازل الخندق ضحلة إلى عميقة جدًا ، لكن الزلازل الضحلة تحدث بالقرب من الخندق بينما الزلازل الأعمق باتجاه القارات.

ب. تتمحور نظرية انتشار قاع البحر حول فكرة أن حواف منتصف المحيط عبارة عن خطوط من البراكين في قاع المحيط. عندما تصل الصهارة إلى سطح الأرض وتوضع في القشرة المحيطية في براكين سلسلة التلال في منتصف المحيط ، تتحرك القشرة المحيطية على جانبي التلال بطريقة (تنتشر) لإفساح المجال لمزيد من القشرة. لتحقيق التوازن بين نمو القشرة المحيطية الجديدة ، يجب أن يكون هناك مكان يتم فيه استهلاك القشرة المحيطية. (وإلا ستنمو الأرض باستمرار ، ولدينا أدلة علمية جيدة على أن هذا ليس هو الحال.) الخنادق هي مواقع يتم فيها دفع القشرة المحيطية تحت القارات واستهلاكها في العمق. (في الواقع ، تمت إعادة صهر القشرة المحيطية في الوشاح وإعادة استخدامها لتشكيل المزيد من القشرة المحيطية لاحقًا).

جيم - هناك الكثير من الأدلة المؤيدة الحديثة التي تدعم انتشار قاع البحر.

1. يمكن اختبار احتمالية حدوث انتشار قاع البحر (وقد تم اختباره مرارًا وتكرارًا) من خلال 1) تحديد تاريخ البازلت في أماكن مختلفة في القشرة المحيطية و 2) من خلال تحديد أقدم الحفريات الموجودة فوق أي مكان في القشرة المحيطية. (DSDP، ODP - مشاريع حفر أعماق البحار). أظهرت هذه النتائج أن أقدم قشرة بعيدة عن التلال المحيطية وأصغر القشرة عند التلال!

2. ومع ذلك ، لا توجد قشرة محيطية يزيد عمرها عن 200 مليون سنة. على النقيض من ذلك ، فإن أقدم الصخور القارية أقدم من 3.5 Ga ، وبالتالي يجب إعادة تدوير قاع المحيط باستمرار.

رابعا. الصفائح التكتونية هي النظرية التي توحد الانجراف القاري ونظريات انتشار قاع البحر. التكتونية هي دراسة تشوه وحركة طبقات الأرض على نطاق واسع. الألواح عبارة عن كتل قشرية صلبة تتحرك فوق مادة الوشاح شبه المنصهرة.

أ. عناصر الصفائح التكتونية.

1. هناك ست صفائح قشرية كبيرة والعديد من الصفائح الصغيرة التي تشكل سطح الأرض الصلب. الصفائح صلبة لعمق حوالي 50 كم. أسفل ذلك توجد طبقة بلاستيكية من مواد الأرض ، الغلاف الموري ، الذي يتدفق في خلايا الحمل الحراري التي تمتد إلى عمق 300 كم أو نحو ذلك.

2. هناك ثلاثة أنواع من حدود الصفائح: البناءة (أو المتباينة) ، المدمرة (أو المتقاربة) ، والمحافظة. تعد ارتفاعات منتصف المحيط هي الحدود البناءة ، والخنادق هي الحدود المدمرة ، وأعطال التحويل (مثل صدع سان أندرياس) هي حدود متحفظة تجعل إحدى الصفائح تنزلق فوق الأخرى.

3. اللوحات الرئيسية: أمريكا الشمالية ، أمريكا الجنوبية ، المحيط الهادئ ، أوراسيا ، أستراليا / الهند ، أنتاركتيكا.

4. ما محرك الصفائح التكتونية؟ هناك ثلاث طرق لتبديد الحرارة من منطقة ذات درجة حرارة أعلى إلى منطقة ذات درجة حرارة منخفضة: التوصيل والإشعاع والحمل الحراري. الجزء الداخلي للأرض حار جدًا ، والطريقة الأكثر فاعلية لنقل الحرارة إلى السطح هي من خلال الحمل الحراري.

سلاسل الجبال تحت سطح البحر ، حواف منتصف المحيط ، تقع فوق الأجزاء المرتفعة من التيارات الحرارية في عباءة الأرض. تحمل التيارات ، مثل الأحزمة الناقلة ، قشرة المحيط بعيدًا عن التلال. تضع ضغوط الانسحاب شقوقًا في الإمساك عند قمة التلال. الحمم البركانية تتسرب من الشقوق لتبريدها لتشكل صخور قشرة محيطية جديدة.

نظرًا لأن سطح الأرض الجديد يتم إنشاؤه عند التلال وسط المحيط ، وبما أن الأرض لا تكبر ، يجب تدمير القشرة في مكان ما ، أليس كذلك؟ على اليمين - عند الخنادق ، تعود القشرة إلى الوشاح ، وتذوب كما تفعل.

5. هناك ثلاثة أنواع من حدود الصفائح المتقاربة ، اعتمادًا على أنواع القشرة التي تتصادم. إذا تقاربت قشرة المحيط مع قشرة المحيط ، فإن إحدى الصفيحتين تنغمس وتقفز الأخرى فوقها. يتميز هذا النوع من الحدود بوجود خندق وبراكين على الصفيحة العلوية. إذا تلاقت قشرة المحيط والقشرة القارية ، فإن صفيحة المحيط الأثقل تندمج وتتغلب عليها الصفيحة القارية الأخف. يتميز هذا النوع من الحدود بخندق وبراكين على الصفيحة العلوية وسلاسل جبلية ساحلية تتكون من رواسب دفعت من الخندق. إذا تقاربت القشرة القارية مع القشرة القارية ، فلن تنغمس أي من الصفائح. بدلاً من ذلك ، استمروا في الانكماش معًا ، وبناء الجبال وتوليد الزلازل. أكبر زلزال تم تسجيله على الإطلاق بقوة ريختر وقع في جبال الهيمالايا ، والتي نتجت عن تصادم بين القارة والقارة.

ب. انعكاسات الصفائح التكتونية على العمليات المحيطية والبيئية السطحية.

1. تشرح نظرية الصفائح التكتونية توزيع البراكين والزلازل وتدفق الحرارة على الأرض. بالنسبة للجزء الأكبر ، تشير الاتجاهات الخطية في الزلازل والبراكين إلى حدود الصفائح.

2. يشرح أيضًا وظيفة صدع سان أندرياس وجيولوجيا الحافة الغربية لأمريكا الشمالية.


مبادئ الصفائح التكتونية

في جوهرها ، نظرية الصفائح التكتونية بسيطة بأناقة. طبقة سطح الأرض التي يتراوح سمكها بين 50 و 100 كيلومتر (30 إلى 60 ميلاً) صلبة وتتكون من مجموعة من الصفائح الكبيرة والصغيرة. تشكل هذه الصفائح معًا الغلاف الصخري ، من اليونانية الليثوس، تعني "موسيقى الروك". يستقر الغلاف الصخري وينزلق فوق طبقة منصهرة جزئيًا (وبالتالي أضعف ولكنها أكثر كثافة بشكل عام) من الصخور البلاستيكية المنصهرة جزئيًا والمعروفة باسم الغلاف الموري ، من اليونانية أستينوس، تعني "ضعيف". حركة الصفيحة ممكنة لأن حدود الغلاف الصخري والغلاف الموري هي منطقة انفصال. عندما تتحرك صفائح الغلاف الصخري عبر سطح الأرض ، مدفوعة بقوى لم يتم فهمها بالكامل حتى الآن ، فإنها تتفاعل على طول حدودها ، متباينة ، متقاربة ، أو تنزلق عبر بعضها البعض. في حين يُفترض أن الأجزاء الداخلية للصفائح تظل غير مشوهة بشكل أساسي ، فإن حدود الصفائح هي مواقع للعديد من العمليات الرئيسية التي تشكل سطح الأرض ، بما في ذلك الزلازل والبراكين وتكوين المنشأ (أي تكوين سلاسل الجبال).

قد تكون عملية الصفائح التكتونية مدفوعة بالحمل الحراري في وشاح الأرض ، أو سحب القطع الثقيلة القديمة من القشرة في الوشاح ، أو مزيج من الاثنين معًا. لإجراء مناقشة أعمق لآليات قيادة الألواح ، يرى آليات قيادة الصفائح ودور الوشاح.


تسونامي

انقر هنا للحصول على رابط إلى رسم متحرك يوضح كيفية إنشاء تسونامي في منطقة الاندساس: http://serc.carleton.edu/resources/12331.html

أثناء مشاهدة الفيديو ، لاحظ أنه ليس نشاط الموجات الزلزالية (الزلزال) هو الذي يتسبب في حدوث تسونامي. بدلاً من ذلك ، يتم إزاحة الماء عندما يتحرك الخطأ.

الأمر بسيط - لكي تصنع موجة كبيرة ، عليك أن تحرك كمية كبيرة من الماء فجأة. للقيام بذلك تحتاج فجأة فوق تحت التغيير في قاع البحر. إحدى الطرق التي يمكن من خلالها تحقيق ذلك هي من خلال الصدع المفاجئ تحت سطح البحر - عندما تحرك الأعطال قاع البحر ، فإنها تنقل أيضًا المياه الموجودة فوق قاع البحر ، وبالتالي تبدأ الموجة. تشير الزلازل ذات الحجم العالي إلى حدوث فواصل أكبر للخطأ - فكلما زاد حجم الصدع ، زادت قدرته على تحريك المياه. لذلك ، عندما ينكسر خطأ تحت الماء بشكل مفاجئ عمودي الحركة (كما هو الحال في مناطق الاندساس) تنتج والزلازل ، وإذا كانت الحركة كبيرة بما يكفي ، فقد ينتج عنها أيضًا تسونامي.

تم العثور على جميع تسونامي المرتبط بالصدع في مناطق الاندساس للأسباب التالية:

  1. تقع جميع العيوب في منطقة الاندساس تحت المحيط ، لذلك هناك ماء يجب دفعه من خلال التصدع
  2. غالبًا ما تكون حركة الصدع كبيرة جدًا في مناطق الاندساس (حتى تتمكن من إزاحة كمية ضخمة من الماء عند تحركها)

لا تتشكل التسونامي المرتبط بالصدع في مناطق الاصطدام لأن مناطق الاصطدام كلها على الأرض (لا توجد مياه لتكوين موجة بها)

تسونامي المرتبط بالصدع لا يتشكل عند التحولات لأن معظم الأخطاء في حركة التحويل أفقيا عندما تنزلق الألواح من بعضها البعض - يجب أن يكون لديك حركة عمودية لتحل محل مياه المحيط.

لا تتشكل التسونامي المرتبط بالصدع في مراكز الانتشار (حدود متباينة) لأنه على الرغم من أن الحركة عمودية ، فإن حركة الصدع تكون عمومًا أصغر بكثير من منطقة الاندساس (لذلك لا توجد حركة عمودية كافية لتحريك الماء بشكل كبير). هذا لأن الضغط على الصخور في مركز الانتشار يتم تخفيفه بسرعة - لا يتراكم الإجهاد هناك لأن الصخور دافئة واللوح رقيق ، لذلك لا يتطلب الأمر الكثير لكسر الخطأ. في منطقة الاندساس ، تكون الصخور باردة وسميكة ، لذلك هناك مقاومة أكبر بكثير للكسر بحيث يجب وضع الكثير من الإجهاد (الطاقة) في الصخر (وتخزينه كإجهاد) قبل أن ينكسر أخيرًا بطريقة كبيرة.

تشمل الطرق الأخرى لإجراء تغيير رأسي مفاجئ في قاع البحر (وإزاحة المياه دفعة واحدة) سقوط كويكب ضخم في المحيط (كما حدث قبل 65 مليون سنة عندما انقرضت الديناصورات) ، والانهيار الأرضي الهائل في البحر ( كما حدث في خليج ليتويا في ألاسكا في الخمسينيات من القرن الماضي) ، أو من خلال ثوران بركاني هائل في المحيط (كما حدث عندما ثار كراكاتوا وانهار في البحر).


12 حقيقة يجب أن تعرفها عن الصفائح التكتونية

ال الغلاف الصخري، وهي الغلاف الخارجي الصلب لكوكب ما (القشرة والعباءة العلوية) ، إلى الصفائح التكتونية. يتكون الغلاف الصخري للأرض من سبع أو ثماني صفائح رئيسية (اعتمادًا على كيفية تحديدها) والعديد من الصفائح الصغيرة.

تم رسم الخرائط التكتونية للعالم في النصف الثاني من القرن العشرين.
الصفائح التكتونية وتتكون من محيطي الغلاف الصخري وسمكا قاري الغلاف الصخري ، كل منها يعلوه نوع خاص بها من القشرة.

التمييز بين القشرة المحيطية و القشرة القارية يعتمد على طرق تكوينها. القشرة المحيطية تتشكل في مراكز انتشار قاع البحر ، و القشرة القارية تتشكل من خلال القوس البركاني وتراكم التضاريس من خلال العمليات التكتونية ، على الرغم من أن بعض هذه التضاريس قد تحتوي الأفيوليت المتتاليات ، وهي أجزاء من القشرة المحيطية تعتبر جزءًا من القارة عند خروجها من الدورة القياسية لمراكز التكوين والانتشار والاندساس تحت القارات.

تتناسب أشكال القارات مثل شرق أمريكا الجنوبية وغرب إفريقيا بدقة إذا تم دمجها معًا. اكتشاف مطابقة الأحافير و طبقات الصخور على اليابسة التي تفصل بينها محيطات واسعة قدمت دليلاً آخر على أن كتل اليابسة كانت متحدة في يوم من الأيام. يسمي العلماء هذه القارة العملاقة بانجيا. تسببت الحركة البطيئة لألواح الأرض & # 8217s في انقسام بانجيا.

الصفائح التكتونية قادرة على ذلك نقل لأن الغلاف الصخري للأرض يتمتع بقوة أكبر من الغلاف المائي الأساسي.

تتراوح حركات اللوحة إلى حد نموذجي 10 & # 821140 ملم / سنة (ريدج وسط الأطلسي بأسرع ما يمكن أن تنمو أظافره) ، إلى حوالي 160 ملم / سنة (لوح نازكا بأسرع ما ينمو الشعر).

يُطلق على الموقع الذي تلتقي فيه لوحتان اسم أ لوحة الحدود.

عندما تلتقي الصفائح ، تحدد حركتها النسبية نوع الحدود: متقاربة, متشعب، أو تحول. تحدث الزلازل والنشاط البركاني وتكوين الجبال وخندق المحيط على طول حدود هذه الصفائح.

حدود اللوحة عادة ما ترتبط بالأحداث الجيولوجية مثل الزلازل وخلق السمات الطبوغرافية مثل الجبال والبراكين والتلال وسط المحيط والخنادق المحيطية.

غالبية دول العالم البراكين النشطة تحدث على طول حدود الصفائح ، مع كون حلقة النار في لوحة المحيط الهادئ هي الأكثر نشاطًا وشهرة على نطاق واسع اليوم.


شاهد الفيديو: البراكين - كيف يحدث البركان و ما اضراره و هل للبراكين فوائد !