تكشف نظرية الصفائح التكتونية كيف يعمل سطح الأرض بالفعل

مم يتكون سطح الأرض؟

يمكن تقسيم باطن الأرض إلى طبقات حسب خواصها الميكانيكية (على وجه الخصوص

الريولوجية) أو الخصائص الكيميائية.بناءً على الخواص الميكانيكية، يتم تقسيمها إلى الغلاف الصخري، والغلاف الموري، والميزوسفير، والنواة الخارجية والنواة الداخلية. بناءً على خصائصها الكيميائية، يمكن تقسيم الأرض إلى القشرة، والوشاح العلوي، والوشاح السفلي، واللب الخارجي، واللب الداخلي.

• جوهر

الجزء المركزي والأعمق من الكوكبالأرض ، الغلاف الأرضي الموجود تحت غطاء الأرض ، ويتكون ، على الأرجح ، من سبيكة من الحديد والنيكل مع مزيج من العناصر الأخرى المحبة للحديد. العمق 2900 كم.

• عباءة

يمتد وشاح الأرض على عمق ٢٨٩٠ كيلومترًا ، مما يجعلها أكثر طبقات الأرض سماكة. يبلغ الضغط في الوشاح السفلي حوالي 140 جيجا باسكال (1.4 · 106 ضغط جوي).

يتكون الوشاح من صخور السيليكات الغنيةالحديد والمغنيسيوم فيما يتعلق باللحاء المغطي. درجات الحرارة المرتفعة في الوشاح تجعل مادة السيليكات البلاستيكية كافية للسماح للحمل الحراري للمادة في الوشاح بالظهور من خلال عيوب في الصفائح التكتونية.

• لحاء الشجر

يمكن أن يتراوح سمك قشرة الأرض من 5 إلى 70 كم فيالعمق من السطح. أنحف أجزاء القشرة المحيطية التي تقع تحت أحواض المحيط (5-10 كم) تتكون من صخور كثيفة من سيليكات الحديد والمغنيسيوم مثل البازلت.

سنتحدث في مادتنا عن الجزء العلوي من بنية الأرض: الصفائح الصخرية. 

كيف يتم ترتيب صفائح الغلاف الصخري؟

هناك نوعان أساسيان مختلفان من أنواع الأرضالقشرة - القشرة القارية والقشرة المحيطية. تتكون بعض صفائح الغلاف الصخري حصريًا من قشرة المحيط ، ويتكون البعض الآخر من كتلة من القشرة القارية ملحومة في القشرة المحيطية.

السماكة الكلية (سمك الغلاف الصخري)من الغلاف الصخري المحيطي يتراوح من 2-3 كم في منطقة صدع المحيطات إلى 80-90 كم بالقرب من الحواف القارية. يصل سمك الغلاف الصخري القاري إلى 200-220 كم.

تتغير صفائح الغلاف الصخري باستمرارالخطوط العريضة، يمكن أن تنفصل نتيجة التصدع وتلحم معًا لتشكل لوحة واحدة نتيجة الاصطدام. يمكن أيضًا أن تغوص صفائح الغلاف الصخري في عباءة الكوكب، وتصل إلى عمق اللب الخارجي.

من ناحية أخرى ، تقسيم قشرة الأرض إلى صفائحغامضة ، ومع تراكم المعرفة الجيولوجية ، يتم تحديد لوحات جديدة ، ويتم التعرف على حدود الصفائح على أنها غير موجودة. لذلك ، تتغير الخطوط العريضة بمرور الوقت وبهذا المعنى. هذا ينطبق بشكل خاص على الصفائح الصغيرة ، التي اقترح الجيولوجيون لها العديد من عمليات إعادة البناء الحركية ، والتي غالبًا ما تكون متعارضة.

سرعة الحركة الأفقية للغلاف الصخريتتراوح الألواح في عصرنا من 1 إلى 6 سم سنويًا (سرعة تحريك الألواح من 2 إلى 12 سم سنويًا). ويبلغ معدل حركة الصفائح من سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي في الجزء الشمالي منها 2.3 سم في السنة، وفي الجزء الجنوبي - 4 سم في السنة.

تتباعد الألواح بسرعة أكبر بالقرب منهاريدج شرق المحيط الهادئ بالقرب من جزيرة إيستر - سرعتها 18 سم في السنة. أبطأ الصفائح تتباعد عن بعضها في خليج عدن والبحر الأحمر - بسرعة 1-1.5 سم في السنة.

خريطة لوحات الغلاف الصخري

أنواع تصادمات لوحة الغلاف الصخري:

• تصادم المحيط القاري

يمتد حد التصادم بين المحيطولوحة قارية. تتحرك صفيحة القشرة المحيطية تحت الصفيحة القارية. أمثلة الاصطدام: لوحة نازكا مع لوحة أمريكا الجنوبية ولوحة جوز الهند مع لوحة أمريكا الشمالية.

• تصادم المحيط المحيط

تتحرك إحدى الألواح تحت الأخرى - الواحدة فوق الأخرىوهي مجموعة جزر. أمثلة الاصطدام: لوحة أمريكا الشمالية مع لوحة Okhotsk ، مع لوحة Amur ، مع اللوحة الفلبينية ، مع لوحة Indo-Australian ؛ طبق أمريكا الجنوبية مع طبق كاريبي.

• صراع قاري قاري

نوع من الاصطدام لا يكون فيه أي من الصفيحتين أدنى من الآخر ويشكل كلاهما جبلاً. أمثلة: لوحة هندوستان مع لوحة أوراسية.

كيف تتحرك لوحات الغلاف الصخري؟

وفقًا للنهج العلمي الحديث لحركة الصفائح، تتكون قشرة الأرض من كتل متكاملة نسبيًا - صفائح الغلاف الصخري، التي تكون في حركة مستمرة بالنسبة لبعضها البعض.

وفي الوقت نفسه، في مناطق التوسع(تلال وسط المحيط والشقوق القارية) نتيجة للانتشار (انتشار قاع البحر - انتشار قاع البحر) تتشكل قشرة محيطية جديدة، ويتم امتصاص القشرة القديمة في مناطق الاندساس.

يحدث الحمل الحراري في مادة الوشاحكآلية فعالة لنقل الطاقة الحرارية من باطن الأرض وتمثل خلايا الحمل الحراري التي يصل حجمها إلى عدة آلاف من الكيلومترات. فوق التدفقات الصاعدة من مادة الوشاح، أي الساخنة والأقل كثافة، هناك مناطق انتشار قاع المحيط.

نفاثات تنازلية مبردة وأكثر كثافةيتم نقل مادة الوشاح بعيدًا بواسطة ألواح الغلاف الصخري في مناطق الاندساس. تتم حركة الصفائح بسبب الالتصاق اللزج لمادة الوشاح العلوي ، الذي يكون في حركة الحمل الحراري ، مع قاعدة الغلاف الصخري غير المستوية.

تم تسجيل الحركات الحديثة للصفائح الصخريةعدة طرق، وأكثرها شيوعاً هي طرق الجيوديسيا الفضائية. أجهزة استقبال GPS الحديثة قادرة على تسجيل حركات اللوحة بدقة تصل إلى أجزاء من المليمتر سنويًا.

يمكن أيضًا أن تكون عواقب حركة صفائح الغلاف الصخرينلاحظ في الاضطرابات الزلزالية - اضطرابات في استمرارية الصخور الناتجة عن الزلازل، والتي بدورها هي نتيجة للإفراج الفوري عن الضغط في قشرة الأرض.

ومن الأمثلة الشهيرة على التفكك الزلزالي ، سياج مزرعة في كاليفورنيا ، بالقرب من سان فرانسيسكو ، مقسم إلى جزأين ، تم تحريكه على طول صدع سان أندرياس بعدة أمتار بالنسبة لبعضهما البعض.

نموذج من الصفائح التكتونية على سطح بحيرة الحمم البركانية

أكثر من 90٪ من سطح الأرض في العصر الحديث مغطاة بأكبر ثماني صفائح من الغلاف الصخري:

• طبق استرالي
• صفيحة أنتاركتيكا
• طبق أفريقي
• Евразийская плита
• لوحة هندوستان
• لوحة المحيط الهادئ
• طبق أمريكا الشمالية
• طبق أمريكا الجنوبية

ما الذي تعلمه العلماء عن نظرية الصفائح التكتونية؟

العالم برادفورد فولي بنسلفانياجامعة الولايات المتحدة الأمريكية على يقين من أن سطح الأرض لا يمكن اعتباره ثابتًا ، لأنه مهتاج باستمرار. علاوة على ذلك ، وفقًا للخبير ، تعمل الحركة التكتونية بشكل صحيح ، وتضع كل شيء في مكانه. كما أن الكسور في القشرة الأرضية هي نتيجة تفاعل الصفائح الأرضية.

لعدة قرون ، اعتقد العلم ذلكسطح الأرض ، وطبقتها الخارجية ثابتة وقاسية. لا يتحرك ولا يتغير. ومع ذلك ، فإن النظرية الناشئة عن الصفائح التكتونية غيرت الفهم الكامل لتكوين التربة. يشير بوضوح إلى الحركة المستمرة لسطح الكوكب. والدليل على ذلك الزلازل والانفجارات البركانية وتشكيل الجبال والبرك البركانية.

كل هذه الأحداث مرتبطة بطريقة أو بأخرى بالساخنأحشاء الأرض. كل المناظر الطبيعية المألوفة لدينا الموجودة على هذا الكوكب هي نتاج الدورة الأيونية التي ينشغل فيها الكوكب بالتحسين المستمر لنفسه.

تصف الصفائح التكتونية اليوم الشكل الخارجي بأكملهطبقة من الأرض. يبلغ سمكها حوالي 100 كيلومتر وهي مقسمة إلى ألغاز غريبة من ألواح صخرية تحمل القارات وقاع البحر. في هذه الحالة ، تغرق الصفائح التي تشكلت أثناء هذه الحركة في باطن الكوكب. يقول العلماء إن هذه الدورة تخلق العديد من العجائب الجيولوجية ، لكنها أيضًا سبب العديد من الكوارث الطبيعية على كوكبنا.

يربط العديد غير متوافقالأشياء: انتشار خطوط قاع البحر والمغناطيسية في أماكن تشكل الزلازل وسلاسل الجبال. يعتقد عالم الجيوديناميك برادفورد فولي من جامعة بنسلفانيا أن الصفائح التكتونية تعمل بالطريقة الصحيحة لأنها تضع كل شيء في مكانه.

لذلك ، فإن النظرية لا تبدو مقنعة فحسب ، بلحقيقة. لا يمكن اعتبار سطح الأرض ثابتًا. هي مضطربة باستمرار وقلق. العيوب المتكونة هي أيضًا نتيجة تفاعل الصفائح التكتونية. إنهم يؤيدون فكرة انجراف القارات ، والتي تعتبر غير عادية.

عمر قاع المحيط (الأحمر يتوافق مع القشرة الصغيرة)

ما هو مستقبل علم التكتونية؟

على الرغم من بساطته وأناقته الظاهرة، فإن مفهوم الصفائح التكتونية يتطور باستمرار مع تراكم البيانات الجديدة.

من القضايا الملحة الحديثةتظل التكتونية والديناميكا الجيوديناميكية تفسيرًا لأسباب الصهارة البينية والصهارة ذات النقاط الساخنة ، والتي تؤدي إلى سلاسل من الجزر المحيطية ، على سبيل المثال ، هاواي أو البراكين العملاقة مثل يلوستون ، بالإضافة إلى المقاطعات الصخرية الكبيرة ، على سبيل المثال ، الفخاخ السيبيريّة ومصائد هضبة ديكان في الهند.

واحدة من الفرضيات الأكثر شيوعا هيتفسير أسباب الصهارة داخل الصفيحة هو مفهوم أعمدة الوشاح - نفاثات من مادة الوشاح الساخنة التي ترتفع من حدود الوشاح الأساسي وتكون مصدرًا للحرارة الزائدة (مقارنة بمتوسط ​​قيمة الوشاح)، مما يؤدي إلى ذوبان كميات ضخمة من الصهارة.

عندما تثور على سطح قارة أو قاع المحيط، تشكل هذه المواد المنصهرة، التي يتوافق تكوينها مع البازلت، مقاطعات نارية كبيرة.

إذا ، عندما يرتفع إلى سطح الأرض ، عمودتقع على القشرة المحيطية ، ثم تحترق من خلالها ، مما يؤدي إلى تكوين الجزر البركانية - البراكين تحت الماء ، التي ترتفع قممها فوق سطح المحيط ، أو الهضاب البازلتية المحيطية الكبيرة مثل هضبة أونتونغ جافا في المحيط الهادئ.

قراءة المزيد

الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون

ستصل الأرض إلى درجة حرارة حرجة في غضون 20 عامًا

في الفضاء ، وجدوا موجات الجاذبية التي تغير المكان والزمان. ماذا يعنى ذلك؟