حركة الصفائح الليتوسفيرية. نظريات الانجراف القاري والصفائح الصخرية

المبادئ الأساسية لنظرية تكتونية الصفائح الصخرية :

الصفائح التكتونية(تكتونية الصفائح) - نظرية جيولوجية حديثة حول حركة الغلاف الصخري. وفقا لهذه النظرية، فإن أساس العمليات التكتونية العالمية هو الحركة الأفقية للكتل المتكاملة نسبيا من الغلاف الصخري - لوحات الغلاف الصخري. وهكذا، تدرس تكتونية الصفائح حركات وتفاعلات صفائح الغلاف الصخري، وقد تم اقتراح الحركة الأفقية للكتل القشرية لأول مرة من قبل ألفريد فيجنر في عشرينيات القرن الماضي كجزء من فرضية “الانجراف القاري”، لكن هذه الفرضية لم تلق الدعم في ذلك الوقت. فقط في ستينيات القرن العشرين، قدمت دراسات قاع المحيط دليلًا قاطعًا على حركات الصفائح الأفقية وعمليات تمدد المحيطات بسبب تكوين (انتشار) القشرة المحيطية. حدث إحياء الأفكار حول الدور المهيمن للحركات الأفقية في إطار الاتجاه "الحركي"، الذي أدى تطوره إلى تطوير النظرية الحديثة لتكتونية الصفائح. تمت صياغة المبادئ الرئيسية لتكتونية الصفائح في 1967-1968 من قبل مجموعة من الجيوفيزيائيين الأمريكيين - دبليو. جي. مورغان، سي. لو بيشون، جي. أوليفر، جي. إيزاكس، إل. سايكس في تطوير أفكار سابقة (1961-1962) للصفائح التكتونية. العلماء الأمريكيون G. Hess و R. Digtsa يتحدثون عن توسع (انتشار) قاع المحيط.

يمكن تلخيص المبادئ الأساسية لتكتونية الصفائح بعدة طرق أساسية:

1). ينقسم الجزء الصخري العلوي من الكوكب إلى قذيفتين، تختلفان بشكل كبير في الخصائص الريولوجية: الغلاف الصخري الصلب والهش والغلاف الموري البلاستيكي والمتحرك.
قاعدة الغلاف الصخري عبارة عن درجة حرارة متساوية تقريبًا تعادل 1300 درجة مئوية، وهو ما يتوافق مع درجة حرارة الانصهار (الصلابة) لمادة الوشاح عند الضغط الصخري الموجود على أعماق المئات من الكيلومترات الأولى. الصخور الموجودة في الأرض فوق خط تساوي الحرارة باردة جدًا وتتصرف مثل المواد الصلبة، في حين أن الصخور الأساسية ذات نفس التركيبة تسخن تمامًا وتتشوه بسهولة نسبيًا.

2 ). ينقسم الغلاف الصخري إلى صفائح تتحرك باستمرار على طول سطح الغلاف البلاستيكي. وينقسم الغلاف الصخري إلى 8 صفائح كبيرة وعشرات الصفائح المتوسطة والعديد من الصفائح الصغيرة. ويوجد بين الألواح الكبيرة والمتوسطة أحزمة مكونة من فسيفساء من الألواح القشرية الصغيرة.
حدود الصفائح هي مناطق النشاط الزلزالي والتكتوني والصهاري. المناطق الداخلية للصفائح زلزالية ضعيفة وتتميز بضعف ظهور العمليات الداخلية.
يقع أكثر من 90% من سطح الأرض على 8 صفائح صخرية كبيرة:
لوحة أسترالية,
لوحة القطب الجنوبي,
لوحة أفريقية,
لوحة أوراسية,
لوحة هندوستان,
لوحة المحيط الهادئ,
لوحة أمريكا الشمالية,
لوحة أمريكا الجنوبية.
الصفائح الوسطى: العربية (شبه القارة الهندية)، الكاريبية، الفلبينية، نازكا وكوكو وخوان دي فوكا، إلخ.
تتكون بعض صفائح الغلاف الصخري حصريًا من القشرة المحيطية (على سبيل المثال، صفيحة المحيط الهادئ)، والبعض الآخر يشتمل على أجزاء من القشرة المحيطية والقارية.

3 ). هناك ثلاثة أنواع من الحركات النسبية للصفائح: التباعد (التباعد)، والتقارب (التقارب)، وحركات القص.

وبناء على ذلك، يتم التمييز بين ثلاثة أنواع من حدود الصفائح الرئيسية.

* الحدود المتباعدة هي الحدود التي تتحرك على طولها الصفائح بعيدًا عن بعضها البعض.

يُطلق على الوضع الجيوديناميكي الذي تحدث فيه عملية التمدد الأفقي لقشرة الأرض، المصحوبة بظهور فتحة ممتدة خطيًا أو منخفضات تشبه الخندق، التصدع. تقتصر هذه الحدود على الصدوع القارية وتلال وسط المحيط في أحواض المحيطات.

تترافق عملية انفصال الصفائح في مناطق الصدوع المحيطية (تلال وسط المحيط) مع تكوين قشرة محيطية جديدة بسبب ذوبان البازلت الصهارة القادم من الغلاف الموري. تسمى عملية تكوين قشرة محيطية جديدة بسبب تدفق مادة الوشاح بالانتشار (من الانتشار الإنجليزي - للانتشار والتكشف).

هيكل سلسلة التلال وسط المحيط

1 - الغلاف الموري، 2 - الصخور فوق القاعدية، 3 - الصخور الأساسية (الجابرودات)، 4 - مجمع السدود المتوازية، 5 - بازلت قاع المحيط، 6 - أجزاء من القشرة المحيطية تشكلت في أوقات مختلفة (I-V لأنها أصبحت أقدم )، 7 - غرفة نارية قريبة من السطح (مع الصهارة فوق القاعدية في الجزء السفلي والصهارة الأساسية في الجزء العلوي)، 8 - رواسب قاع المحيط (1-3 عندما تتراكم)

أثناء الانتشار، يصاحب كل نبضة تمديد وصول جزء جديد من ذوبان الوشاح، والذي، عندما يتصلب، يؤدي إلى بناء حواف الصفائح المتباعدة عن محور MOR.

* في هذه المناطق يحدث تكوين القشرة المحيطية الشابة.
الحدود المتقاربة هي الحدود التي تتصادم على طولها الصفائح.
يمكن أن يكون هناك ثلاثة خيارات رئيسية للتفاعل أثناء الاصطدام: الغلاف الصخري "المحيطي - المحيطي"، "المحيطي - القاري"، والغلاف الصخري "القاري - القاري". اعتمادًا على طبيعة الصفائح المتصادمة، يمكن أن تحدث عدة عمليات مختلفة.
تتمتع مناطق الاندساس ببنية مميزة: عناصرها النموذجية هي خندق في أعماق البحار - قوس جزيرة بركانية - حوض قوس خلفي. يتم تشكيل خندق في أعماق البحار في منطقة الانحناء والضغط السفلي للوحة المندسة. ومع غرق هذه اللوحة، فإنها تبدأ بفقدان الماء (الموجود بكثرة في الرواسب والمعادن)، وهذا الأخير، كما هو معروف، يخفض بدرجة كبيرة درجة حرارة ذوبان الصخور، مما يؤدي إلى تكوين مراكز ذوبان تغذي براكين أقواس الجزر. في الجزء الخلفي من القوس البركاني، عادة ما يحدث بعض التمدد، الذي يحدد تشكيل حوض القوس الخلفي. في منطقة حوض القوس الخلفي، يمكن أن يكون التمدد كبيرًا جدًا لدرجة أنه يؤدي إلى تمزق القشرة اللوحية وفتح الحوض بقشرة محيطية (ما يسمى بعملية انتشار القوس الخلفي).

* في مناطق الاندساس، تبدأ عملية تكوين القشرة القارية الجديدة.

4 ). إن عملية التفاعل الأكثر ندرة بين الصفائح القارية والمحيطية هي عملية الحجب - دفع جزء من الغلاف الصخري المحيطي إلى حافة الصفيحة القارية. وينبغي التأكيد على أنه خلال هذه العملية، يتم فصل صفيحة المحيط، ولا يتحرك إلى الأمام سوى الجزء العلوي منها - القشرة وعدة كيلومترات من الوشاح العلوي.

5 ). عندما تصطدم الصفائح القارية، التي تكون قشرتها أخف من مادة الوشاح، ونتيجة لذلك، لا تستطيع الغرق فيها، تحدث عملية تصادم. أثناء الاصطدام، تنسحق وتتحطم حواف الصفائح القارية المتصادمة، وتتشكل أنظمة دفعات كبيرة، مما يؤدي إلى نمو هياكل جبلية ذات بنية دفعية معقدة.
ومصدر الطاقة لهذه التيارات هو اختلاف درجات الحرارة بين المناطق الوسطى من الأرض ودرجة حرارة أجزائها القريبة من سطحها. في هذه الحالة، يتم إطلاق الجزء الرئيسي من الحرارة الداخلية عند حدود اللب والوشاح أثناء عملية التمايز العميق، والتي تحدد تفكك المادة الكوندريتية الأولية، والتي يندفع خلالها الجزء المعدني إلى المركز، مما يؤدي إلى بناء في قلب الكوكب، ويتركز جزء السيليكات في الوشاح، حيث يخضع لمزيد من التمايز.
تتوسع الصخور التي يتم تسخينها في المناطق الوسطى من الأرض، وتقل كثافتها، وتطفو للأعلى، مما يفسح المجال أمام غرق كتل أكثر برودة وبالتالي أثقل، والتي تخلت بالفعل عن بعض الحرارة في المناطق القريبة من السطح. تحدث عملية نقل الحرارة هذه بشكل مستمر، مما يؤدي إلى تكوين خلايا الحمل الحراري المغلقة والمرتبة.

يتم تطبيق القوى الدافعة الرئيسية لتكتونية الصفائح على قاعدة الأجزاء الداخلية من الغلاف الصخري - قوى سحب الوشاح FDO تحت المحيطات وFDC تحت القارات، ويعتمد حجمها في المقام الأول على سرعة تدفق الغلاف الموري، و يتم تحديد الأخير من خلال لزوجة وسمك طبقة الغلاف الوري. نظرًا لأن سمك الغلاف الموري تحت القارات أقل بكثير، واللزوجة أكبر بكثير مما هي عليه تحت المحيطات، فإن حجم قوة FDC يكاد يكون أقل من قيمة FDO. تحت القارات، وخاصة أجزائها القديمة (الدروع القارية)، يكاد الغلاف الموري ينضغط للخارج، لذلك تبدو القارات وكأنها "تقطعت بها السبل". نظرًا لأن معظم صفائح الغلاف الصخري للأرض الحديثة تشتمل على أجزاء محيطية وقارية، فمن المتوقع أن يؤدي وجود قارة في اللوحة، بشكل عام، إلى "إبطاء" حركة اللوحة بأكملها. هذه هي الطريقة التي يحدث بها الأمر بالفعل (أسرع الصفائح المحيطية تقريبًا هي المحيط الهادئ وكوكوس ونازكا؛ والأبطأ هي الصفائح الأوراسية وأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية والقطب الجنوبي والأفريقي، والتي تشغل القارات جزءًا كبيرًا من مساحتها) . أخيرًا، عند حدود الصفائح المتقاربة، حيث تغوص الحواف الثقيلة والباردة لصفائح (ألواح) الغلاف الصخري في الوشاح، فإن طفوها السلبي يخلق قوة FNB (مؤشر في تعيين القوة - من الطفو السلبي الإنجليزي). يؤدي عمل الأخير إلى حقيقة أن الجزء المندس من اللوحة يغرق في الغلاف الموري ويسحب اللوحة بأكملها معها، وبالتالي زيادة سرعة حركتها.
من الواضح أن قوة FNB تعمل بشكل متقطع وفقط في بعض البيئات الجيوديناميكية، على سبيل المثال في حالات فشل الألواح عبر الفجوة البالغة 670 كيلومترًا الموصوفة أعلاه.

يعكس مزيج هذه العمليات العملية الجيوديناميكية العامة، التي تغطي المناطق من السطح إلى المناطق العميقة من الأرض.

6 ). حاليًا، يتطور الحمل الحراري ثنائي الخلية مع الخلايا المغلقة في وشاح الأرض (وفقًا لنموذج الحمل الحراري عبر الوشاح) أو الحمل الحراري المنفصل في الوشاح العلوي والسفلي مع تراكم الألواح تحت مناطق الاندساس (حسب النموذج الثنائي). نموذج الطبقة). تقع الأقطاب المحتملة لصعود مادة الوشاح في شمال شرق أفريقيا (تقريبًا تحت منطقة التقاء الصفائح الأفريقية والصومالية والعربية) وفي منطقة جزيرة الفصح (تحت الحافة الوسطى للمحيط الهادئ - صعود شرق المحيط الهادئ) .

يمر خط استواء هبوط مادة الوشاح تقريبًا على طول سلسلة متواصلة من حدود الصفائح المتقاربة على طول محيط المحيط الهادئ وشرق المحيط الهندي. النظام الحديث للحمل الحراري للوشاح، والذي بدأ منذ حوالي 200 مليون سنة مع انهيار بانجيا وأدى إلى ظهوره. إلى المحيطات الحديثة، سيتم استبداله في المستقبل بنظام الخلية الواحدة (وفقًا لنموذج الحمل الحراري عبر الوشاح) أو (وفقًا لنموذج بديل) سيصبح الحمل الحراري من خلال الوشاح بسبب انهيار الألواح من خلال الوشاح مقطع 670 كم. وقد يؤدي ذلك إلى اصطدام القارات وتكوين قارة عظمى جديدة هي الخامسة في تاريخ الأرض. تخضع حركات الصفائح لقوانين الهندسة الكروية ويمكن وصفها بناءً على نظرية أويلر. تنص نظرية دوران أويلر على أن أي دوران في الفضاء ثلاثي الأبعاد له محور. وبالتالي، يمكن وصف الدوران من خلال ثلاث معلمات: إحداثيات محور الدوران (على سبيل المثال، خط العرض وخط الطول) وزاوية الدوران. وبناء على هذا الموقف، يمكن إعادة بناء موقع القارات في العصور الجيولوجية الماضية. أدى تحليل حركات القارات إلى استنتاج مفاده أن كل 400-600 مليون سنة تتحد في قارة عظمى واحدة، والتي تخضع فيما بعد للتفكك. نتيجة لتقسيم هذه القارة العملاقة بانجيا، التي حدثت قبل 200-150 مليون سنة، تم تشكيل القارات الحديثة.حسب الحديث نظرية اللوحة

وينقسم الغلاف الصخري بأكمله إلى كتل منفصلة عن طريق مناطق ضيقة ونشطة - صدوع عميقة - تتحرك في الطبقة البلاستيكية من الوشاح العلوي نسبة إلى بعضها البعض بسرعة 2-3 سم في السنة. تسمى هذه الكتل

الصفائح الليتوسفيرية متحركة. تحدث حركتها على طول سطح الغلاف الموري تحت تأثير تيارات الحمل الحراري في الوشاح. يمكن أن تتحرك صفائح الغلاف الصخري الفردية عن بعضها البعض، أو تقترب من بعضها البعض، أو تنزلق بالنسبة لبعضها البعض. في الحالة الأولى، تظهر بين اللوحات مناطق التوتر مع الشقوق على طول حدود اللوحات، في مناطق الضغط الثانية، مصحوبة بدفع لوحة واحدة إلى أخرى (الدفع - الحجب؛ الدفع - الاندساس)، في الثالثة - مناطق القص - الصدوع التي يحدث على طولها انزلاق الصفائح المجاورة.

وحيثما تلتقي الصفائح القارية، فإنها تتصادم وتتكون أحزمة جبلية. هكذا، على سبيل المثال، نشأ نظام جبال الهيمالايا على حدود الصفائح الأوراسية والهندية الأسترالية (الشكل 1).

أرز. 1. اصطدام صفائح الغلاف الصخري القارية

عندما تتفاعل الصفائح القارية والمحيطية، تتحرك اللوحة مع القشرة المحيطية أسفل الصفيحة مع القشرة القارية (الشكل 2).

أرز. 2. اصطدام صفائح الغلاف الصخري القارية والمحيطية

نتيجة لاصطدام صفائح الغلاف الصخري القارية والمحيطية، يتم تشكيل خنادق أعماق البحار وأقواس الجزر.

يظهر في الشكل تباعد صفائح الغلاف الصخري والتشكيل الناتج للقشرة المحيطية. 3.

تتميز المناطق المحورية لتلال وسط المحيط بـ الخلافات(من الانجليزية الصدع -شق ، صدع ، خطأ) - هيكل تكتوني خطي كبير لقشرة الأرض يصل طوله إلى مئات الآلاف وعشرات وأحيانًا مئات الكيلومترات عرضًا ، ويتشكل بشكل أساسي أثناء التمدد الأفقي للقشرة (الشكل 4). تسمى الشقوق الكبيرة جدًا أحزمة الصدع,المناطق أو الأنظمة.

وبما أن صفيحة الغلاف الصخري عبارة عن صفيحة واحدة، فإن كل خطأ من عيوبها يعد مصدرًا للنشاط الزلزالي والبركاني. وتتركز هذه المصادر ضمن مناطق ضيقة نسبياً تحدث على طولها تحركات واحتكاك متبادل للصفائح المتجاورة. تسمى هذه المناطق الأحزمة الزلزالية.تعد الشعاب المرجانية وتلال وسط المحيط وخنادق أعماق البحار مناطق متحركة من الأرض وتقع عند حدود صفائح الغلاف الصخري. يشير هذا إلى أن عملية تكوين القشرة الأرضية في هذه المناطق تجري حاليًا بشكل مكثف للغاية.

أرز. 3. تباعد صفائح الغلاف الصخري في المنطقة بين التلال المحيطية

أرز. 4. مخطط تشكيل الصدع

تحدث معظم الصدوع في صفائح الغلاف الصخري في قاع المحيطات، حيث تكون القشرة الأرضية أرق، ولكنها تحدث أيضًا على اليابسة. يقع أكبر خطأ على الأرض في شرق أفريقيا. تمتد لمسافة 4000 كم. عرض هذا الصدع 80-120 كم.

حاليًا، يمكن تمييز سبعة من أكبر اللوحات (الشكل 5). وأكبرها من حيث المساحة هو المحيط الهادئ، الذي يتكون بالكامل من الغلاف الصخري المحيطي. كقاعدة عامة، يتم تصنيف صفيحة نازكا، التي يقل حجمها عدة مرات عن كل واحدة من أكبر السبعة، على أنها كبيرة أيضًا. في الوقت نفسه، يشير العلماء إلى أن لوحة نازكا في الواقع أكبر بكثير مما نراه على الخريطة (انظر الشكل 5)، لأن جزءا كبيرا منه ذهب تحت اللوحات المجاورة. تتكون هذه اللوحة أيضًا من الغلاف الصخري المحيطي فقط.

أرز. 5. صفائح الغلاف الصخري للأرض

مثال على الصفيحة التي تشتمل على الغلاف الصخري القاري والمحيطي، على سبيل المثال، صفيحة الغلاف الصخري الهندية الأسترالية. تتكون الصفيحة العربية بالكامل تقريبًا من الغلاف الصخري القاري.

نظرية لوحات الغلاف الصخري مهمة. بداية، يمكن أن يفسر سبب وجود الجبال في بعض الأماكن على الأرض والسهول في أماكن أخرى. باستخدام نظرية الصفائح الصخرية، من الممكن تفسير والتنبؤ بالظواهر الكارثية التي تحدث عند حدود الصفائح.

أرز. 6. أشكال القارات تبدو متوافقة بالفعل.

نظرية الانجراف القاري

تنبع نظرية صفائح الغلاف الصخري من نظرية الانجراف القاري. مرة أخرى في القرن التاسع عشر. وقد لاحظ العديد من الجغرافيين أنه عند النظر إلى الخريطة، يمكن للمرء أن يلاحظ أن سواحل أفريقيا وأمريكا الجنوبية تبدو متوافقة عند الاقتراب (الشكل 6).

ويرتبط ظهور فرضية الحركة القارية باسم العالم الألماني ألفريد فيجنر(1880-1930) (الشكل 7)، الذي طور هذه الفكرة بشكل كامل.

كتب فيجنر: "في عام 1910، خطرت لي فكرة تحرك القارات لأول مرة... عندما أذهلني تشابه الخطوط العريضة للسواحل على جانبي المحيط الأطلسي". واقترح أنه في أوائل حقب الحياة القديمة كانت هناك قارتان كبيرتان على الأرض - لوراسيا وجندوانا.

كانت لوراسيا هي القارة الشمالية، التي تضم أراضي أوروبا الحديثة وآسيا دون الهند وأمريكا الشمالية. القارة الجنوبية - جندوانا وحدت المناطق الحديثة في أمريكا الجنوبية وأفريقيا والقارة القطبية الجنوبية وأستراليا وهندوستان.

بين غوندوانا ولوراسيا كان هناك البحر الأول - تيثيس، مثل خليج ضخم. أما باقي مساحة الأرض فقد احتلها محيط بانثالاسا.

منذ حوالي 200 مليون سنة، تم توحيد غوندوانا ولوراسيا في قارة واحدة - بانجيا (عموم - عالمي، قه - الأرض) (الشكل 8).

أرز. 8. وجود قارة واحدة هي بانجيا ( البيضاء – اليابسة – النقاط – البحر الضحل )

منذ حوالي 180 مليون سنة، بدأت قارة بانجيا بالانفصال مرة أخرى إلى الأجزاء المكونة لها، والتي اختلطت على سطح كوكبنا. حدث الانقسام على النحو التالي: ظهرت لوراسيا وجندوانا أولًا، ثم انقسمت لوراسيا، ثم انقسمت جوندوانا. بسبب انقسام وتباعد أجزاء من بانجيا، تشكلت المحيطات. يمكن اعتبار المحيطين الأطلسي والهندي محيطات شابة؛ قديم - هادئ. أصبح المحيط المتجمد الشمالي معزولاً مع زيادة مساحة اليابسة في نصف الكرة الشمالي.

أرز. 9. موقع واتجاهات الانجراف القاري خلال العصر الطباشيري قبل 180 مليون سنة

وجد A. Wegener العديد من التأكيدات على وجود قارة واحدة من الأرض. ووجد وجود بقايا حيوانات قديمة - الليتوصور - في أفريقيا وأمريكا الجنوبية مقنعًا بشكل خاص. وكانت هذه الزواحف، على غرار فرس النهر الصغيرة، التي تعيش فقط في المسطحات المائية للمياه العذبة. وهذا يعني أنهم لا يستطيعون السباحة لمسافات طويلة في مياه البحر المالحة. ووجد أدلة مماثلة في عالم النبات.

الاهتمام بفرضية الحركة القارية في الثلاثينيات من القرن العشرين. انخفضت إلى حد ما، ولكن تم إحياؤها مرة أخرى في الستينيات، عندما تم الحصول على بيانات تشير إلى عمليات توسع (انتشار) القشرة المحيطية و"غوص" بعض أجزاء من القشرة تحت أخرى (الاندساس).

10 ديسمبر 2015

قابلة للنقر

أول اقتراح حول الحركة الأفقية للكتل القشرية قدمه ألفريد فيجنر في عشرينيات القرن الماضي في إطار فرضية “الانجراف القاري”، إلا أن هذه الفرضية لم تلق الدعم في ذلك الوقت.

فقط في ستينيات القرن العشرين، قدمت دراسات قاع المحيط دليلًا قاطعًا على حركات الصفائح الأفقية وعمليات تمدد المحيطات بسبب تكوين (انتشار) القشرة المحيطية. حدث إحياء الأفكار حول الدور المهيمن للحركات الأفقية في إطار الاتجاه "الحركي"، الذي أدى تطوره إلى تطوير النظرية الحديثة لتكتونية الصفائح. تمت صياغة المبادئ الرئيسية لتكتونية الصفائح في 1967-1968 من قبل مجموعة من الجيوفيزيائيين الأمريكيين - دبليو. جي. مورغان، سي. لو بيشون، جي. أوليفر، جي. إيزاكس، إل. سايكس في تطوير أفكار سابقة (1961-1962) للصفائح التكتونية. العلماء الأمريكيون G. Hess و R. Digtsa يتحدثون عن توسع (انتشار) قاع المحيط.

ويقال إن العلماء ليسوا متأكدين تمامًا من أسباب هذه التحولات وكيفية تحديد حدود الصفائح التكتونية. هناك عدد لا يحصى من النظريات المختلفة، ولكن لا شيء منها يفسر بشكل كامل جميع جوانب النشاط التكتوني.

دعونا على الأقل نعرف كيف يتخيلون ذلك الآن.

كتب فيجنر: "في عام 1910، خطرت في بالي فكرة تحرك القارات لأول مرة... عندما أذهلني تشابه الخطوط العريضة للسواحل على جانبي المحيط الأطلسي". واقترح أنه في أوائل حقب الحياة القديمة كانت هناك قارتان كبيرتان على الأرض - لوراسيا وجندوانا.

منذ حوالي 200 مليون سنة، اتحدت غوندوانا ولوراسيا في قارة واحدة - بانجيا (Pan - Universal، Ge - Earth)

وجد A. Wegener العديد من التأكيدات على وجود قارة واحدة من الأرض. ما بدا له مقنعًا بشكل خاص هو وجود بقايا حيوانات قديمة في إفريقيا وأمريكا الجنوبية - الليتوصورات. وكانت هذه الزواحف، على غرار فرس النهر الصغيرة، التي تعيش فقط في المسطحات المائية للمياه العذبة. وهذا يعني أنهم لا يستطيعون السباحة لمسافات طويلة في مياه البحر المالحة. ووجد أدلة مماثلة في عالم النبات.

هيكل الصدع القاري

ينقسم الجزء الصخري العلوي من الكوكب إلى قذيفتين، تختلفان بشكل كبير في الخصائص الريولوجية: الغلاف الصخري الصلب والهش والغلاف الموري البلاستيكي والمتحرك.
قاعدة الغلاف الصخري عبارة عن درجة حرارة متساوية تقريبًا تعادل 1300 درجة مئوية، وهو ما يتوافق مع درجة حرارة الانصهار (الصلابة) لمادة الوشاح عند الضغط الصخري الموجود على أعماق المئات من الكيلومترات الأولى. الصخور الموجودة في الأرض فوق خط تساوي الحرارة باردة جدًا وتتصرف مثل المواد الصلبة، في حين أن الصخور الأساسية ذات نفس التركيبة تسخن تمامًا وتتشوه بسهولة نسبيًا.

ينقسم الغلاف الصخري إلى صفائح تتحرك باستمرار على طول سطح الغلاف البلاستيكي. وينقسم الغلاف الصخري إلى 8 صفائح كبيرة وعشرات الصفائح المتوسطة والعديد من الصفائح الصغيرة. ويوجد بين الألواح الكبيرة والمتوسطة أحزمة مكونة من فسيفساء من الألواح القشرية الصغيرة.

حدود الصفائح هي مناطق النشاط الزلزالي والتكتوني والصهاري. المناطق الداخلية للصفائح زلزالية ضعيفة وتتميز بضعف ظهور العمليات الداخلية.
يقع أكثر من 90% من سطح الأرض على 8 صفائح صخرية كبيرة:

تتكون بعض صفائح الغلاف الصخري حصريًا من القشرة المحيطية (على سبيل المثال، صفيحة المحيط الهادئ)، والبعض الآخر يشتمل على أجزاء من القشرة المحيطية والقارية.

مخطط تشكيل الصدع

هناك ثلاثة أنواع من الحركات النسبية للصفائح: التباعد (التباعد)، والتقارب (التقارب)، وحركات القص.

الحدود المتباعدة هي الحدود التي تتحرك على طولها الصفائح بعيدًا عن بعضها البعض. يُطلق على الوضع الجيوديناميكي الذي تحدث فيه عملية التمدد الأفقي لقشرة الأرض، المصحوبة بظهور فتحة ممتدة خطيًا أو منخفضات تشبه الخندق، التصدع. تقتصر هذه الحدود على الصدوع القارية وتلال وسط المحيط في أحواض المحيطات. يتم تطبيق مصطلح "الصدع" (من الصدع الإنجليزي - الفجوة، الكراك، الفجوة) على الهياكل الخطية الكبيرة ذات الأصل العميق، والتي تشكلت أثناء تمدد القشرة الأرضية. من حيث البنية، فهي تشبه الهياكل. يمكن أن تتشكل الصدوع على كل من القشرة القارية والمحيطية، وتشكل نظامًا عالميًا واحدًا موجهًا بالنسبة للمحور الأرضي. وفي هذه الحالة يمكن أن يؤدي تطور الصدع القاري إلى انقطاع في استمرارية القشرة القارية وتحول هذا الصدع إلى صدع محيطي (إذا توقف توسع الصدع قبل مرحلة تمزق القشرة القارية فإنه مليئة بالرواسب، وتتحول إلى أولاكوجين).

هيكل سلسلة التلال وسط المحيط. 1 - الغلاف الموري، 2 - الصخور فوق القاعدية، 3 - الصخور الأساسية (الجابرودات)، 4 - مجمع السدود المتوازية، 5 - بازلت قاع المحيط، 6 - أجزاء من القشرة المحيطية تشكلت في أوقات مختلفة (I-V لأنها أصبحت أقدم )، 7 - غرفة نارية قريبة من السطح (مع الصهارة فوق القاعدية في الجزء السفلي والصهارة الأساسية في الجزء العلوي)، 8 - رواسب قاع المحيط (1-3 عندما تتراكم)

أثناء الانتشار، يصاحب كل نبضة تمديد وصول جزء جديد من ذوبان الوشاح، والذي، عندما يتصلب، يؤدي إلى بناء حواف الصفائح المتباعدة عن محور MOR. في هذه المناطق يحدث تكوين القشرة المحيطية الشابة.

اصطدام صفائح الغلاف الصخري القارية والمحيطية

الاندساس هو عملية دفع صفيحة محيطية تحت صفيحة قارية أو محيطية أخرى. تقتصر مناطق الاندساس على الأجزاء المحورية من خنادق أعماق البحار المرتبطة بأقواس الجزر (والتي تعد عناصر هوامش نشطة). تمثل حدود الاندساس حوالي 80% من طول جميع الحدود المتقاربة.

عندما تصطدم الصفائح القارية والمحيطية، فإن الظاهرة الطبيعية هي إزاحة الصفائح المحيطية (الأثقل) تحت حافة الصفائح القارية؛ عندما يصطدم محيطان، يغرق المحيط الأقدم (أي الأكثر برودة والأكثر كثافة).

تتمتع مناطق الاندساس ببنية مميزة: عناصرها النموذجية هي خندق في أعماق البحار - قوس جزيرة بركانية - حوض قوس خلفي. يتم تشكيل خندق في أعماق البحار في منطقة الانحناء والضغط السفلي للوحة المندسة. ومع غرق هذه اللوحة، فإنها تبدأ بفقدان الماء (الموجود بكثرة في الرواسب والمعادن)، وهذا الأخير، كما هو معروف، يخفض بدرجة كبيرة درجة حرارة ذوبان الصخور، مما يؤدي إلى تكوين مراكز ذوبان تغذي براكين أقواس الجزر. في الجزء الخلفي من القوس البركاني، عادة ما يحدث بعض التمدد، الذي يحدد تشكيل حوض القوس الخلفي. في منطقة حوض القوس الخلفي، يمكن أن يكون التمدد كبيرًا جدًا لدرجة أنه يؤدي إلى تمزق القشرة اللوحية وفتح الحوض بقشرة محيطية (ما يسمى بعملية انتشار القوس الخلفي).

إن حجم القشرة المحيطية الممتصة في مناطق الاندساس يساوي حجم القشرة الناشئة في مناطق الانتشار. يؤكد هذا الموقف على فكرة أن حجم الأرض ثابت. لكن هذا الرأي ليس هو الرأي الوحيد والمثبت بشكل قاطع. ومن الممكن أن يتغير حجم المستوى بشكل نابض، أو أنه يتناقص بسبب التبريد.

يتم تتبع غمر الصفيحة المندسة في الوشاح من خلال بؤر الزلازل التي تحدث عند ملامسة الصفائح وداخل الصفيحة المنغمسة (أبرد وبالتالي أكثر هشاشة من صخور الوشاح المحيطة). تسمى هذه المنطقة البؤرية الزلزالية منطقة بينيوف-زافاريتسكي. في مناطق الاندساس، تبدأ عملية تكوين القشرة القارية الجديدة. إن عملية التفاعل الأكثر ندرة بين الصفائح القارية والمحيطية هي عملية الحجب - دفع جزء من الغلاف الصخري المحيطي إلى حافة الصفيحة القارية. وينبغي التأكيد على أنه خلال هذه العملية، يتم فصل صفيحة المحيط، ولا يتحرك إلى الأمام سوى الجزء العلوي منها - القشرة وعدة كيلومترات من الوشاح العلوي.

تصادم الصفائح القارية

عندما تصطدم الصفائح القارية، التي تكون قشرتها أخف من مادة الوشاح، ونتيجة لذلك، لا تستطيع الغرق فيها، تحدث عملية تصادم. أثناء الاصطدام، تنسحق وتتحطم حواف الصفائح القارية المتصادمة، وتتشكل أنظمة دفعات كبيرة، مما يؤدي إلى نمو هياكل جبلية ذات بنية دفعية معقدة. والمثال الكلاسيكي لمثل هذه العملية هو اصطدام صفيحة هندوستان بالصفيحة الأوراسية، المصحوب بنمو الأنظمة الجبلية الفخمة في جبال الهيمالايا والتبت. تحل عملية الاصطدام محل عملية الاندساس، مما يكمل إغلاق حوض المحيط. علاوة على ذلك، في بداية عملية الاصطدام، عندما تكون حواف القارات قد اقتربت بالفعل من بعضها البعض، يتم دمج الاصطدام مع عملية الاندساس (تستمر بقايا القشرة المحيطية في الغرق تحت حافة القارة). يعد التحول الإقليمي واسع النطاق والصهارة الجرانيتية المتطفلة أمرًا نموذجيًا لعمليات الاصطدام. تؤدي هذه العمليات إلى تكوين قشرة قارية جديدة (مع طبقة الجرانيت والنيس النموذجية).

السبب الرئيسي لحركة الصفائح هو الحمل الحراري للوشاح، الناجم عن تيارات الجاذبية الحرارية للوشاح.

ومصدر الطاقة لهذه التيارات هو اختلاف درجات الحرارة بين المناطق الوسطى من الأرض ودرجة حرارة أجزائها القريبة من سطحها. في هذه الحالة، يتم إطلاق الجزء الرئيسي من الحرارة الداخلية عند حدود اللب والوشاح أثناء عملية التمايز العميق، والتي تحدد تفكك المادة الكوندريتية الأولية، والتي يندفع خلالها الجزء المعدني إلى المركز، مما يؤدي إلى بناء في قلب الكوكب، ويتركز جزء السيليكات في الوشاح، حيث يخضع لمزيد من التمايز.

تتوسع الصخور التي يتم تسخينها في المناطق الوسطى من الأرض، وتقل كثافتها، وتطفو للأعلى، مما يفسح المجال أمام غرق كتل أكثر برودة وبالتالي أثقل، والتي تخلت بالفعل عن بعض الحرارة في المناطق القريبة من السطح. تحدث عملية نقل الحرارة هذه بشكل مستمر، مما يؤدي إلى تكوين خلايا الحمل الحراري المغلقة والمرتبة. في هذه الحالة، في الجزء العلوي من الخلية، يحدث تدفق المادة تقريبًا في مستوى أفقي، وهذا الجزء من التدفق هو الذي يحدد الحركة الأفقية لمسألة الغلاف الموري والصفائح الموجودة عليه. بشكل عام، تقع الفروع الصاعدة لخلايا الحمل الحراري تحت مناطق الحدود المتباعدة (MOR والشقوق القارية)، بينما تقع الفروع الهابطة تحت مناطق الحدود المتقاربة. وبالتالي فإن السبب الرئيسي لحركة صفائح الغلاف الصخري هو "السحب" بواسطة تيارات الحمل الحراري. وبالإضافة إلى ذلك، هناك عدد من العوامل الأخرى التي تؤثر على الألواح. على وجه الخصوص، تبين أن سطح الغلاف الموري مرتفع إلى حد ما فوق مناطق الفروع الصاعدة وأكثر انخفاضًا في مناطق الهبوط، مما يحدد "انزلاق" الجاذبية للوحة الغلاف الصخري الموجودة على سطح بلاستيكي مائل. بالإضافة إلى ذلك، هناك عمليات سحب الغلاف الصخري المحيطي الثقيل البارد في مناطق الاندساس إلى الغلاف الصخري الساخن، وبالتالي الأقل كثافة، بالإضافة إلى الإسفين الهيدروليكي بواسطة البازلت في مناطق MOR.

يتم تطبيق القوى الدافعة الرئيسية لتكتونية الصفائح على قاعدة الأجزاء الداخلية من الغلاف الصخري - قوى سحب الوشاح FDO تحت المحيطات وFDC تحت القارات، ويعتمد حجمها في المقام الأول على سرعة تدفق الغلاف الموري، و يتم تحديد الأخير من خلال لزوجة وسمك طبقة الغلاف الوري. نظرًا لأن سمك الغلاف الموري تحت القارات أقل بكثير، واللزوجة أكبر بكثير مما هي عليه تحت المحيطات، فإن حجم قوة FDC يكاد يكون أقل من قيمة FDO. تحت القارات، وخاصة أجزائها القديمة (الدروع القارية)، يكاد الغلاف الموري ينضغط للخارج، لذلك تبدو القارات وكأنها "تقطعت بها السبل". نظرًا لأن معظم صفائح الغلاف الصخري للأرض الحديثة تشتمل على أجزاء محيطية وقارية، فمن المتوقع أن يؤدي وجود قارة في اللوحة، بشكل عام، إلى "إبطاء" حركة اللوحة بأكملها. هذه هي الطريقة التي يحدث بها الأمر بالفعل (أسرع الصفائح المحيطية تقريبًا هي المحيط الهادئ وكوكوس ونازكا؛ والأبطأ هي الصفائح الأوراسية وأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية والقطب الجنوبي والأفريقي، والتي تشغل القارات جزءًا كبيرًا من مساحتها) . أخيرًا، عند حدود الصفائح المتقاربة، حيث تغوص الحواف الثقيلة والباردة لصفائح (ألواح) الغلاف الصخري في الوشاح، فإن طفوها السلبي يخلق قوة FNB (مؤشر في تعيين القوة - من الطفو السلبي الإنجليزي). يؤدي عمل الأخير إلى حقيقة أن الجزء المندس من اللوحة يغرق في الغلاف الموري ويسحب اللوحة بأكملها معها، وبالتالي زيادة سرعة حركتها. من الواضح أن قوة FNB تعمل بشكل متقطع وفقط في بعض البيئات الجيوديناميكية، على سبيل المثال في حالات فشل الألواح عبر الفجوة البالغة 670 كيلومترًا الموصوفة أعلاه.

وبالتالي، يمكن تصنيف الآليات التي تحرك صفائح الغلاف الصخري بشكل مشروط إلى المجموعتين التاليتين: 1) المرتبطة بقوى آلية سحب الوشاح المطبقة على أي نقاط من قاعدة الصفائح، في الشكل - القوى FDO وFDC؛ 2) المرتبطة بالقوى المطبقة على حواف الألواح (آلية قوة الحافة)، في الشكل - قوى FRP وFNB. يتم تقييم دور آلية القيادة أو تلك، بالإضافة إلى قوى معينة، بشكل فردي لكل لوحة من طبقات الغلاف الصخري.

يعكس مزيج هذه العمليات العملية الجيوديناميكية العامة، التي تغطي المناطق من السطح إلى المناطق العميقة من الأرض. حاليًا، يتطور الحمل الحراري ثنائي الخلية مع الخلايا المغلقة في وشاح الأرض (وفقًا لنموذج الحمل الحراري عبر الوشاح) أو الحمل الحراري المنفصل في الوشاح العلوي والسفلي مع تراكم الألواح تحت مناطق الاندساس (حسب النموذج الثنائي). نموذج الطبقة). تقع الأقطاب المحتملة لصعود مادة الوشاح في شمال شرق أفريقيا (تقريبًا تحت منطقة التقاء الصفائح الأفريقية والصومالية والعربية) وفي منطقة جزيرة الفصح (تحت الحافة الوسطى للمحيط الهادئ - صعود شرق المحيط الهادئ) . يمر خط استواء هبوط مادة الوشاح تقريبًا على طول سلسلة متواصلة من حدود الصفائح المتقاربة على طول محيط المحيط الهادئ وشرق المحيط الهندي. النظام الحديث للحمل الحراري للوشاح، والذي بدأ منذ حوالي 200 مليون سنة مع انهيار بانجيا وأدى إلى ظهوره. إلى المحيطات الحديثة، سيتم استبداله في المستقبل بنظام الخلية الواحدة (وفقًا لنموذج الحمل الحراري عبر الوشاح) أو (وفقًا لنموذج بديل) سيصبح الحمل الحراري من خلال الوشاح بسبب انهيار الألواح خلال 670 قسم كم. وقد يؤدي ذلك إلى اصطدام القارات وتكوين قارة عظمى جديدة هي الخامسة في تاريخ الأرض.

تخضع حركات الصفائح لقوانين الهندسة الكروية ويمكن وصفها بناءً على نظرية أويلر. تنص نظرية دوران أويلر على أن أي دوران في الفضاء ثلاثي الأبعاد له محور. وبالتالي، يمكن وصف الدوران من خلال ثلاث معلمات: إحداثيات محور الدوران (على سبيل المثال، خط العرض وخط الطول) وزاوية الدوران. وبناء على هذا الموقف، يمكن إعادة بناء موقع القارات في العصور الجيولوجية الماضية. أدى تحليل حركات القارات إلى استنتاج مفاده أن كل 400-600 مليون سنة تتحد في قارة عظمى واحدة، والتي تخضع فيما بعد للتفكك. نتيجة لتقسيم هذه القارة العملاقة بانجيا، التي حدثت قبل 200-150 مليون سنة، تم تشكيل القارات الحديثة.

كانت تكتونية الصفائح أول مفهوم جيولوجي عام يمكن اختباره. تم إجراء مثل هذا الفحص. في السبعينيات تم تنظيم برنامج الحفر في أعماق البحار. وكجزء من هذا البرنامج، تم حفر عدة مئات من الآبار بواسطة سفينة الحفر Glomar Challenger، مما أظهر توافقًا جيدًا بين الأعمار المقدرة من الشذوذات المغناطيسية والأعمار المحددة من البازلت أو الآفاق الرسوبية. يظهر في الشكل مخطط توزيع أقسام القشرة المحيطية من مختلف الأعمار:

عمر القشرة المحيطية على أساس الشذوذات المغناطيسية (كينيت، 1987): 1- المناطق التي تعاني من نقص البيانات والأراضي؛ 2-8 - العمر: 2 - الهولوسين، البليستوسين، البليوسين (0-5 مليون سنة)؛ 3 - الميوسين (5-23 مليون سنة)؛ 4 - الأوليجوسين (23-38 مليون سنة)؛ 5- الأيوسين (38-53 مليون سنة)؛ 6- العصر الباليوسيني (53-65 مليون سنة) 7- العصر الطباشيري (65-135 مليون سنة) 8- العصر الجوراسي (135-190 مليون سنة)

في نهاية الثمانينات. تم الانتهاء من تجربة أخرى لاختبار حركة صفائح الغلاف الصخري. كان يعتمد على قياس خطوط الأساس بالنسبة للكوازارات البعيدة. تم اختيار النقاط على لوحتين تم من خلالهما، باستخدام التلسكوبات الراديوية الحديثة، تحديد المسافة إلى الكوازارات وزاوية انحرافها، وبناء على ذلك تم حساب المسافات بين النقاط على اللوحين، أي تم تحديد خط الأساس. وكانت دقة التحديد بضعة سنتيمترات. وبعد عدة سنوات، تكررت القياسات. تم الحصول على اتفاق جيد جدًا بين النتائج المحسوبة من الشذوذات المغناطيسية والبيانات المحددة من خطوط الأساس

رسم تخطيطي يوضح نتائج قياسات الحركة المتبادلة لصفائح الغلاف الصخري التي تم الحصول عليها بواسطة طريقة قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا - البنك الإسلامي للتنمية (كارتر، روبرتسون، 1987). تغير حركة الصفائح طول خط الأساس بين التلسكوبات الراديوية الموجودة على لوحات مختلفة. تُظهر خريطة نصف الكرة الشمالي خطوط الأساس التي تم الحصول منها على بيانات كافية باستخدام طريقة البنك الإسلامي للتنمية لإجراء تقدير موثوق لمعدل التغير في طولها (بالسنتيمتر في السنة). تشير الأرقام الموجودة بين قوسين إلى مقدار إزاحة اللوحة المحسوبة من النموذج النظري. في جميع الحالات تقريبًا تكون القيم المحسوبة والمقاسة قريبة جدًا

وهكذا، تم اختبار تكتونية الصفائح على مر السنين من خلال عدد من الطرق المستقلة. وقد تم الاعتراف به من قبل المجتمع العلمي العالمي باعتباره نموذجًا للجيولوجيا في الوقت الحاضر.

بمعرفة موقع القطبين وسرعة الحركة الحديثة للصفائح الصخرية، وسرعة انتشار وامتصاص قاع المحيط، يمكن رسم مسار حركة القارات في المستقبل وتخيل موقعها لفترة معينة من الوقت.

تم تقديم هذه التوقعات من قبل الجيولوجيين الأمريكيين ر. ديتز وجي. هولدن. في غضون 50 مليون سنة، وفقا لافتراضاتهم، سوف يتوسع المحيطان الأطلسي والهندي على حساب المحيط الهادئ، وسوف تتحول أفريقيا إلى الشمال وبفضل ذلك سيتم القضاء على البحر الأبيض المتوسط تدريجيا. وسوف يختفي مضيق جبل طارق، وسوف تغلق إسبانيا "المتحولة" خليج بسكاي. سيتم تقسيم أفريقيا بسبب الصدوع الأفريقية الكبرى وسيتحول الجزء الشرقي منها إلى الشمال الشرقي. سوف يتوسع البحر الأحمر كثيرًا لدرجة أنه سيفصل شبه جزيرة سيناء عن إفريقيا، وستتحرك الجزيرة العربية إلى الشمال الشرقي وتغلق الخليج الفارسي. سوف تتحرك الهند بشكل متزايد نحو آسيا، مما يعني أن جبال الهيمالايا سوف تنمو. وستنفصل كاليفورنيا عن أمريكا الشمالية عبر صدع سان أندرياس، وسيبدأ حوض محيطي جديد بالتشكل في هذا المكان. ستحدث تغييرات كبيرة في نصف الكرة الجنوبي. ستعبر أستراليا خط الاستواء وتتصل بأوراسيا. هذه التوقعات تتطلب توضيحا كبيرا. ولا يزال الكثير هنا محل نقاش وغير واضح.

مصادر

http://www.pegmatite.ru/My_Collection/mineralogy/6tr.htm

http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/dvizhenie-litosfernyh-plit.html

http://kafgeo.igpu.ru/web-text-books/geology/platehistory.htm

http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/geologia/dvizh/dvizh.htm

اسمحوا لي أن أذكركم، ولكن هنا هي الأشياء المثيرة للاهتمام وهذا. أنظر و المقال الأصلي موجود على الموقع InfoGlaz.rfرابط المقال الذي أخذت منه هذه النسخة -

نظرية تكتونية الصفائح هي العلم الحديث لأصل وتطور الغلاف الصخري للأرض. الأفكار الأساسية لنظرية تكتونية الصفائح هي كما يلي. توجد الصفائح الليثوسفيرية فوق غلاف بلاستيكي ولزج، الغلاف الموري. الغلاف الموري عبارة عن طبقة ذات صلابة ولزوجة منخفضة في الجزء العلوي من وشاح الأرض. تطفو الصفائح وتتحرك ببطء أفقيًا عبر الغلاف الموري.

ومع تباعد الصفائح، تظهر شقوق على الجانب الآخر من الشعاب المحيطية في وسط الوادي، والتي تمتلئ بالبازلت الصغير المتصاعد من وشاح الأرض. تنتهي الصفائح المحيطية أحيانًا أسفل الصفائح القارية، أو تنزلق بالنسبة لبعضها البعض على طول مستويات الصدوع العمودية. يتم تعويض انتشار وزحف الصفائح من خلال ولادة قشرة محيطية جديدة في مواقع الشقوق.

ويفسر العلم الحديث أسباب حركة الصفائح الصخرية بأن الحرارة تتراكم في أحشاء الأرض مما يسبب تيارات الحمل الحراريمواد عباءة. تحدث أعمدة الوشاح حتى عند حدود الوشاح الأساسي. وتغوص الصفائح المحيطية المبردة تدريجيًا في الوشاح. وهذا يعطي زخما للعمليات الهيدروديناميكية. وتظل الصفائح المتساقطة باقية لحوالي 400 مليون سنة على حدود 700 كيلومتر، وبعد أن تتراكم الوزن الكافي "يفشل"من خلال الحدود، إلى الوشاح السفلي، وصولاً إلى سطح القلب. وهذا يتسبب في ارتفاع أعمدة الوشاح إلى السطح. عند حدود 700 كيلومتر، تنقسم هذه النفاثات وتخترق الوشاح العلوي، مما يولد تدفقًا صاعدًا فيه. يتم تشكيل خط فصل الصفائح فوق هذه التيارات. تحت تأثير تدفقات الوشاح، تحدث تكتونية الصفائح.

في عام 1912، أثبت عالم الجيوفيزياء وعالم الأرصاد الجوية الألماني ألفريد فيجنر، بناءً على تشابه سواحل المحيط الأطلسي لأمريكا الشمالية والجنوبية مع أوروبا وأفريقيا، وكذلك على أساس البيانات الحفرية والجيولوجية، " الانجراف القاري" نشر هذه البيانات في عام 1915 في ألمانيا.

وبحسب هذه النظرية فإن القارات «تطفو» على «بحيرة» البازلت السفلية مثل الجبال الجليدية. وفقا لفرضية فيجنر، كانت القارة العملاقة موجودة قبل 250 مليون سنة بانجيا(gr. عموم - كل شيء، وجايا - الأرض، أي الأرض كلها). قبل حوالي 200 مليون سنة، انقسمت بانجيا إلى لوراسيافي الشمال و جندواناعلى الجنوب. وكان بينهما بحر تيثيس.

تم تأكيد وجود القارة العملاقة جندوانا في بداية عصر الدهر الوسيط من خلال تشابه تضاريس أمريكا الجنوبية وأفريقيا وأستراليا وشبه جزيرة هندوستان. تم العثور على رواسب الفحم في القارة القطبية الجنوبية، مما يشير إلى أنه في الماضي البعيد كان لهذه الأماكن مناخ حار ونباتات وفيرة.

لقد أثبت علماء الحفريات أن النباتات والحيوانات في القارات التي تشكلت بعد انهيار جندوانا هي نفسها وتشكل عائلة واحدة. إن تشابه طبقات الفحم في أوروبا وأمريكا الشمالية وتشابه بقايا الديناصورات يشير إلى أن هذه القارات انفصلت بعد ذلك الفترة الترياسية.

في القرن العشرين، أصبح من الواضح أنه توجد في وسط المحيطات جبال بحرية يبلغ ارتفاعها حوالي 2 كم، وعرضها من 200 إلى 500 كم، ويصل طولها إلى عدة آلاف من الكيلومترات. كانوا يسمون مرتفعات وسط المحيط (CR). غطت هذه التلال الكوكب بأكمله في حلقة. لقد ثبت أن أكثر الأماكن نشاطا زلزاليا على سطح الأرض هي SKh. المادة الرئيسية لهذه الجبال هي البازلت.

اكتشف العلماء خنادق محيطية عميقة (حوالي 10 كيلومترات) تحت المحيطات، والتي تقع بشكل رئيسي على شواطئ القارات أو الجزر. تم اكتشافها في المحيط الهادئ والمحيط الهندي. لكن لا يوجد أي منها في المحيط الأطلسي. أعمق مزراب هو خندق ماريانابعمق 11022 م، وتقع في المحيط الهادئ. في المزاريب العميقةهناك نشاط زلزالي كبير، والقشرة الأرضية في مثل هذه الأماكن تقع في الوشاح.

اقترح العالم الأمريكي جي. هيس أن مادة الوشاح من خلال شقوق الصدع (إزالة الصدع الإنجليزي والتوسع) ترتفع إلى الأجزاء المركزية من SC، وملء الشقوق، تتبلور، موجهة في اتجاه المجال المغناطيسي للأرض. وبعد مرور بعض الوقت، أثناء الابتعاد عن بعضها البعض، يظهر صدع جديد مرة أخرى، وتتكرر العملية. العلماء، مع الأخذ في الاعتبار اتجاه المجال المغناطيسي للبلورات ذات الأصل البركاني والأرض، من خلال الارتباط، حددوا موقع واتجاه حركة القارات في أوقات جيولوجية مختلفة. استقراءفي الاتجاه المعاكس لحركة القارات، استقبلوا القارتين العملاقتين غوندوانا وبانجيا.

المكان الأكثر نشاطًا في سلاسل الجبال هو الخط الذي يمر في وسط التلالحيث تظهر العيوب التي تصل إلى الوشاح. ويتراوح طول الصدوع من 10 كم إلى 100 كم. تقسم الصدوع SH إلى قسمين. الصدوع الموجودة بين شبه الجزيرة العربية وأفريقيايبلغ طولها حوالي 6500 كم. ويبلغ إجمالي طول التصدعات المحيطية حوالي 90 ألف كيلومتر.

وتراكمت الصخور الرسوبية منذ ذلك الحين العصر الجوراسي. ولا توجد صخور رسوبية بالقرب من SKh، ويتزامن اتجاه المجال المغناطيسي للبلورات مع اتجاه المجال المغناطيسي للأرض. بناءً على هذه البيانات، في عام 1962، أوضح الجيولوجيان الأمريكيان جي. هيس و ر. ديتز أسباب حدوث SH من خلال حقيقة أن قشرة الأرض تحت المحيطات تنزلق في الاتجاه المعاكس. ولهذا السبب، تظهر الشقوق الصدعو ش. ترتبط أسباب الانجراف القاري بظهور القارات القارية التي تتوسع وتدفع صفائح الغلاف الصخري بعيدًا وبالتالي تحركها.

تحت الماء الألواح ثقيلةوعندما تلتقي بالصفائح القارية، فإنها تقع في وشاح الأرض. بالقرب من فنزويلا، تتحرك صفيحة الكاريبي تحت صفيحة أمريكا الجنوبية. في السنوات الأخيرة، وبمساعدة المركبات الفضائية، ثبت أن سرعات حركة الألواح مختلفة. على سبيل المثال، سرعة حركة شبه الجزيرة هندوستانوإلى الشمال حوالي 6 سم/سنة، أمريكا الشماليةنحو الغرب - 5 سم / سنة و أسترالياإلى الشمال الشرقي - 14 سم / سنة.

ويبلغ معدل تكوين القشرة الأرضية الجديدة 2.8 كيلومتر مربع في السنة. تبلغ مساحة SKh 310 مليون كم 2، وبالتالي تشكلت على مدى 110 مليون سنة. يبلغ عمر الصخور القشرية في غرب المحيط الهادئ 180 مليون سنة. على مدى الـ 2 مليار سنة الماضية، ظهرت محيطات جديدة واختفت المحيطات القديمة حوالي 20 مرة.

أمريكا الجنوبية انفصلت عن أفريقيا منذ 135 مليون سنة. انفصلت أمريكا الشمالية عن أوروبا منذ 85 مليون سنة. لوحة هندوستان منذ 40 مليون سنةاصطدمت بأوراسيا ونتيجة لذلك ظهرت الجبال التبت والهيمالايا. أثبت العلم أنه بعد تكون القشرة الأرضية (قبل 4.2 مليار سنة) نتيجة العمليات التكتونية تفككت أربع مراتوتكوين بانجيا بفترة حوالي مليار سنة.

ويتركز النشاط البركاني عند تقاطعات الصفائح. على طول خط تقاطع اللوحات هناك سلاسل البركانعلى سبيل المثال، في جزر هاواي وجرينلاند. ويبلغ طول السلاسل البركانية حاليا حوالي 37 ألف كيلومتر. ويعتقد العلماء أنه في غضون بضع مئات الملايين من السنين، سوف تتحد آسيا مع أمريكا الشمالية والجنوبية. سينغلق المحيط الهادئ ويتوسع المحيط الأطلسي.

أسئلة للتحكم في النفس

1. ما اسم النظرية حول أصل وتطور الغلاف الصخري للأرض؟

2. ما اسم الطبقة ذات الصلابة واللزوجة المنخفضة الموجودة في الجزء العلوي من وشاح الأرض؟

3. أين تتباعد الصفائح المحيطية على الجانب الآخر؟

4. كيف يفسر العلم الحديث أسباب حركة صفائح الغلاف الصخري؟

5. ما هي الصفائح التي تغوص في عباءة الأرض؟

6. ما الذي يسبب ارتفاع أعمدة الوشاح إلى السطح؟

7. من ومتى، بناءً على تشابه سواحل المحيط الأطلسي لأمريكا الشمالية والجنوبية مع أوروبا وأفريقيا، “ الانجراف القاري».

8. كم مليون سنة مضت كانت القارة العملاقة موجودة؟ بانجيا؟

9. كم مليون سنة مضت انقسمت بانجيا؟ لوراسيافي الشمال و جندوانافي الجنوب؟

10. أين كان بحر تيثيس؟

11. أين تم العثور على رواسب الفحم، مما يدل على أنه في الماضي البعيد كان لهذه الأماكن مناخ حار ونباتات وفيرة؟

12. النباتات والحيوانات في أي القارات هي نفسها وتشكل عائلة واحدة؟

13. إلى ماذا يشير التشابه بين طبقات الفحم في أوروبا وأمريكا الشمالية؟

14. عندما اكتشفوا أنه يوجد في وسط المحيطات منتصف حواف المحيط؟

15.منتصف حواف المحيطهل يغطون الكوكب بأكمله في حلقة أم لا؟

16. أين تقع خنادق المحيط؟

17. أي خندق محيطي هو الأعمق وأين يقع؟

18. كم عدد الأجزاء التي تقسمها الصدوع (الشقوق) في حواف وسط المحيط؟

19. كم يبلغ إجمالي طول التصدعات المحيطية ألف كيلومتر؟

20. من ومتى ربط أسباب الانجراف القاري بظهور تلال وسط المحيط؟

21. لماذا تقع الصفائح تحت الماء، عندما تلتقي بالصفائح القارية، في عباءة الأرض؟

22. كم سم/ سنة تبلغ سرعة الحركة؟ أمريكا الشماليةنحو الغرب؟

23. كم سم/ سنة تبلغ سرعة الحركة؟ أسترالياإلى الشمال الشرقي؟

24. كم كم 2 / سنة هو معدل تكوين القشرة الأرضية الجديدة؟

25. كم مساحة المليون كم2 منتصف حواف المحيط؟

26. كم مليون سنة تشكلت؟ منتصف حواف المحيط؟

27. لأي سبب تنشأ؟ سلاسل البراكين؟

28. في أي الجزر توجد سلسلة من البراكين؟

29. كم يبلغ طول السلاسل البركانية في الوقت الحاضر آلاف الكيلومترات؟

…******…
الموضوع 21. البيئة والصحة

اقرأ المزيد في المقال تاريخ نظرية الصفائح التكتونية

كان أساس الجيولوجيا النظرية في بداية القرن العشرين هو فرضية الانكماش. تبرد الأرض مثل التفاحة المخبوزة، وتظهر عليها تجاعيد على شكل سلاسل جبلية. تم تطوير هذه الأفكار من خلال نظرية Geosynclines، التي تم إنشاؤها على أساس دراسة الهياكل المطوية. تمت صياغة هذه النظرية من قبل ج. دان، الذي أضاف مبدأ التوازن إلى فرضية الانكماش. ووفقا لهذا المفهوم، تتكون الأرض من الجرانيت (القارات) والبازلت (المحيطات). عندما تنقبض الأرض، تنشأ قوى عرضية في أحواض المحيطات، التي تضغط على القارات. هذا الأخير يرتفع إلى سلاسل الجبال ثم ينهار. وتترسب المواد الناتجة عن التدمير في المنخفضات.

إن الصراع البطيء بين الإصلاحيين، كما كان يُطلق على مؤيدي غياب الحركات الأفقية المهمة، والتعبئة، الذين زعموا أنهم ما زالوا يتحركون، اندلع بقوة متجددة في الستينيات، عندما، نتيجة لدراسة قاع الحركة، اندلع بقوة متجددة. المحيطات، تم العثور على أدلة لفهم "الآلة" التي تسمى الأرض.

بحلول أوائل الستينيات، تم تجميع خريطة إغاثة لقاع المحيط، والتي أظهرت أن تلال وسط المحيط تقع في وسط المحيطات، والتي ترتفع بمقدار 1.5 إلى 2 كم فوق السهول السحيقة المغطاة بالرواسب. سمحت هذه البيانات لـ R. Dietz وG. Hess بطرح فرضية الانتشار في 1962-1963. ووفقا لهذه الفرضية، يحدث الحمل الحراري في الوشاح بسرعة حوالي 1 سم في السنة. تحمل الفروع الصاعدة لخلايا الحمل الحراري مادة الوشاح تحت حواف وسط المحيط، مما يجدد قاع المحيط في الجزء المحوري من التلال كل 300-400 عام. لا تطفو القارات على القشرة المحيطية، ولكنها تتحرك على طول الوشاح، حيث يتم "التحامها" بشكل سلبي في صفائح الغلاف الصخري. ووفقا لمفهوم الانتشار، فإن أحواض المحيطات لها بنية متغيرة وغير مستقرة، في حين أن القارات مستقرة.

وفي عام 1963، تلقت فرضية الانتشار دعمًا قويًا فيما يتعلق باكتشاف الشذوذات المغناطيسية المخططة في قاع المحيط. وقد تم تفسيرها على أنها سجل لانعكاسات المجال المغناطيسي للأرض، المسجلة في مغنطة البازلت في قاع المحيط. بعد ذلك، بدأت تكتونية الصفائح مسيرتها المظفرة في علوم الأرض. أدرك المزيد والمزيد من العلماء أنه بدلاً من إضاعة الوقت في الدفاع عن مفهوم الإصلاحية، كان من الأفضل النظر إلى الكوكب من وجهة نظر نظرية جديدة، وأخيراً البدء في تقديم تفسيرات حقيقية للعمليات الأرضية الأكثر تعقيدًا.

تم الآن تأكيد تكتونية الصفائح من خلال القياسات المباشرة لسرعة الصفائح باستخدام قياس تداخل الإشعاع الصادر من الكوازارات البعيدة والقياسات باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). لقد أكدت نتائج سنوات عديدة من البحث بشكل كامل المبادئ الأساسية لنظرية تكتونية الصفائح.

الوضع الحالي لتكتونية الصفائح

على مدى العقود الماضية، غيرت تكتونية الصفائح مبادئها الأساسية بشكل كبير. أما اليوم فيمكن صياغتها على النحو التالي:

ينقسم الجزء العلوي من الأرض الصلبة إلى غلاف صخري هش وطبقة مورنية بلاستيكية. الحمل الحراري في الغلاف الموري هو السبب الرئيسي لحركة الصفائح.

وينقسم الغلاف الصخري إلى 8 صفائح كبيرة وعشرات الصفائح المتوسطة والعديد من الصفائح الصغيرة. توجد الألواح الصغيرة في أحزمة بين الألواح الكبيرة. يتركز النشاط الزلزالي والتكتوني والصهاري عند حدود الصفائح.

لتقريب أولي، توصف صفائح الغلاف الصخري بأنها أجسام صلبة، وحركتها تخضع لنظرية دوران أويلر.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من حركات الصفائح النسبية

التباعد (التباعد)، معبرًا عنه بالتصدع والانتشار؛
التقارب (التقارب) المعبر عنه بالاندساس والاصطدام.
حركات الإضراب والانزلاق على طول أخطاء التحويل.

ويتم تعويض الانتشار في المحيطات عن طريق الاندساس والاصطدام على طول محيطها، ويكون نصف قطر الأرض وحجمها ثابتين (يتم مناقشة هذه العبارة باستمرار، لكن لم يتم دحضها مطلقًا)

ترجع حركة صفائح الغلاف الصخري إلى انحباسها بواسطة تيارات الحمل الحراري في الغلاف الموري.

هناك نوعان مختلفان بشكل أساسي من القشرة الأرضية - القشرة القارية والقشرة المحيطية. تتكون بعض صفائح الغلاف الصخري حصريًا من القشرة المحيطية (مثال على ذلك أكبر صفيحة المحيط الهادئ)، وتتكون لوحات أخرى من كتلة من القشرة القارية ملحومة في القشرة المحيطية.

أكثر من 90% من سطح الأرض مغطى بثمانية من أكبر الصفائح الصخرية:

تشمل الصفائح متوسطة الحجم شبه القارة العربية وصفيحة كوكوس وخوان دي فوكا، وهي بقايا صفيحة فارالون الضخمة التي شكلت جزءًا كبيرًا من قاع المحيط الهادئ ولكنها اختفت الآن في منطقة الاندساس أسفل الأمريكتين.

القوة التي تحرك الصفائح

الآن لم يعد هناك شك في أن حركة الصفائح تحدث بسبب تيارات الجاذبية الحرارية للوشاح - الحمل الحراري. مصدر الطاقة لهذه التيارات هو نقل الحرارة من الأجزاء الوسطى من الأرض، والتي تتميز بدرجة حرارة عالية جدًا (تقدر درجة الحرارة الأساسية بحوالي 5000 درجة مئوية). تتوسع الصخور الساخنة (انظر التمدد الحراري)، وتقل كثافتها، وتطفو للأعلى، مما يفسح المجال للصخور الباردة. يمكن لهذه التيارات أن تنغلق وتشكل خلايا حمل حراري مستقرة. في هذه الحالة، في الجزء العلوي من الخلية، يحدث تدفق المادة في مستوى أفقي وهذا الجزء منه هو الذي ينقل اللوحات.

وبالتالي، فإن حركة الصفائح هي نتيجة لتبريد الأرض، حيث يتم تحويل جزء من الطاقة الحرارية إلى عمل ميكانيكي، وكوكبنا، بمعنى ما، محرك حراري.

هناك عدة فرضيات حول سبب ارتفاع درجة حرارة باطن الأرض. وفي بداية القرن العشرين، انتشرت فرضية الطبيعة المشعة لهذه الطاقة. ويبدو أن ذلك تم تأكيده من خلال تقديرات تكوين القشرة العليا، والتي أظهرت تركيزات كبيرة جدًا من اليورانيوم والبوتاسيوم والعناصر المشعة الأخرى، ولكن تبين لاحقًا أن محتوى العناصر المشعة يتناقص بشكل حاد مع العمق. نموذج آخر يشرح التسخين عن طريق التمايز الكيميائي للأرض. كان الكوكب في الأصل عبارة عن خليط من السيليكات والمواد المعدنية. ولكن في الوقت نفسه مع تشكيل الكوكب، بدأ تمايزه في قذائف منفصلة. اندفع الجزء المعدني الأكثر كثافة إلى مركز الكوكب، وتركزت السيليكات في الأصداف العلوية. وفي الوقت نفسه، انخفضت الطاقة الكامنة للنظام وتحولت إلى طاقة حرارية. يعتقد باحثون آخرون أن تسخين الكوكب حدث نتيجة للتراكم أثناء اصطدام النيزك بسطح الجسم السماوي الناشئ.

القوى الثانوية

يلعب الحمل الحراري دورًا حاسمًا في حركات الصفائح، ولكن بالإضافة إلى ذلك، تعمل قوى أصغر ولكن لا تقل أهمية على الصفائح.

عندما تغوص القشرة المحيطية في الوشاح، تتحول البازلتات التي تتكون منها إلى صخور إكلوجيت، وهي صخور أكثر كثافة من صخور الوشاح العادية - البريدوتيت. ولذلك، فإن هذا الجزء من الصفيحة المحيطية يغوص في الوشاح، ويسحب معه الجزء الذي لم يتم تطهيره بعد.

الحدود المتباعدة أو حدود الصفائح

هذه هي الحدود بين الصفائح التي تتحرك في اتجاهين متعاكسين. وفي تضاريس الأرض، يتم التعبير عن هذه الحدود على شكل شقوق، حيث تسود تشوهات الشد، ويقل سمك القشرة، ويبلغ تدفق الحرارة الحد الأقصى، وتحدث البراكين النشطة. إذا تشكلت مثل هذه الحدود في القارة، فسيتم تشكيل الصدع القاري، والذي يمكن أن يتحول لاحقا إلى حوض محيطي مع صدع محيطي في المركز. في الصدوع المحيطية، تتشكل قشرة محيطية جديدة نتيجة للانتشار.

انشقاقات المحيط

على القشرة المحيطية، تقتصر الصدوع على الأجزاء المركزية من تلال وسط المحيط. تتشكل فيها قشرة محيطية جديدة. يبلغ طولها الإجمالي أكثر من 60 ألف كيلومتر. وترتبط بالعديد من العناصر التي تحمل جزءًا كبيرًا من الحرارة العميقة والعناصر الذائبة إلى المحيط. تسمى المصادر ذات درجات الحرارة المرتفعة المدخنون السود، وترتبط بها احتياطيات كبيرة من المعادن غير الحديدية.

الانقسامات القارية

يبدأ تفكك القارة إلى أجزاء بتكوين صدع. ترقق القشرة وتتحرك بعيدًا، وتبدأ الصهارة. يتم تشكيل منخفض خطي ممتد يبلغ عمقه حوالي مئات الأمتار، وهو محدود بسلسلة من العيوب. بعد ذلك، هناك سيناريوهان محتملان: إما أن يتوقف توسع الصدع ويمتلئ بالصخور الرسوبية، ويتحول إلى أولاكوجين، أو تستمر القارات في التحرك بعيدًا وفيما بينها، بالفعل في الصدوع المحيطية النموذجية، تبدأ القشرة المحيطية في التشكل .

الحدود المتقاربة

اقرأ المزيد في مقالة منطقة الاندساس

الحدود المتقاربة هي الحدود التي تتصادم فيها الصفائح. ثلاثة خيارات ممكنة:

صفيحة قارية مع صفيحة محيطية. القشرة المحيطية أكثر كثافة من القشرة القارية وتغوص تحت القارة في منطقة الاندساس.
صفيحة محيطية مع صفيحة محيطية. في هذه الحالة، تزحف إحدى الصفائح تحت الأخرى وتتشكل أيضًا منطقة اندساس، يتشكل فوقها قوس الجزيرة.
لوحة قارية مع لوحة قارية. يحدث الاصطدام وتظهر منطقة مطوية قوية. والمثال الكلاسيكي هو جبال الهيمالايا.

في حالات نادرة، يتم دفع القشرة المحيطية إلى القشرة القارية - إعاقة. وبفضل هذه العملية، ظهرت صخور الأفيوليت في قبرص وكاليدونيا الجديدة وعمان وغيرها.

في مناطق الاندساس، يتم امتصاص القشرة المحيطية، وبالتالي تعويض ظهورها في MOR. تحدث فيها عمليات وتفاعلات معقدة للغاية بين القشرة والوشاح. وبالتالي، يمكن للقشرة المحيطية أن تسحب كتلًا من القشرة القارية إلى الوشاح، والتي، بسبب كثافتها المنخفضة، يتم نبشها مرة أخرى في القشرة. هذه هي الطريقة التي تنشأ بها المجمعات المتحولة للضغوط العالية للغاية، وهي واحدة من أكثر الأشياء شعبية في الأبحاث الجيولوجية الحديثة.

تقع معظم مناطق الاندساس الحديثة على طول محيط المحيط الهادئ، وتشكل حلقة النار في المحيط الهادئ. تعتبر العمليات التي تحدث في منطقة الحمل الحراري للصفائح من بين العمليات الأكثر تعقيدًا في الجيولوجيا. فهو يمزج بين كتل من أصول مختلفة، لتشكل قشرة قارية جديدة.

الحواف القارية النشطة

اقرأ المزيد في المقال الهامش القاري النشط

يحدث هامش قاري نشط عندما تغوص القشرة المحيطية تحت القارة. يعتبر معيار هذا الوضع الجيوديناميكي هو الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، وغالبا ما يطلق عليه الأنديزنوع الحافة القارية. يتميز الحافة القارية النشطة بالعديد من البراكين والصهارة القوية بشكل عام. تتكون الذوبان من ثلاثة مكونات: القشرة المحيطية، والوشاح الذي يعلوها، والقشرة القارية السفلية.

تحت الحافة القارية النشطة، يوجد تفاعل ميكانيكي نشط بين الصفائح المحيطية والقارية. اعتمادًا على سرعة القشرة المحيطية وعمرها وسمكها، هناك عدة سيناريوهات للتوازن ممكنة. إذا تحركت اللوحة ببطء ولها سمك منخفض نسبيا، فإن القارة تتخلص منها الغطاء الرسوبي. يتم سحق الصخور الرسوبية إلى طيات كثيفة، وتتحول وتصبح جزءًا من القشرة القارية. الهيكل الذي يشكل يسمى إسفين تراكمي. وإذا كانت سرعة الصفيحة المندسة عالية والغطاء الرسوبي رقيقا، فإن القشرة المحيطية تمحو قاع القارة وتسحبه إلى الوشاح.

أقواس الجزيرة

قوس الجزيرة

اقرأ المزيد في مقال Island Arc

أقواس الجزر هي سلاسل من الجزر البركانية الموجودة فوق منطقة الاندساس، وتحدث عندما تغوص صفيحة محيطية تحت صفيحة محيطية. تشمل أقواس الجزر الحديثة النموذجية جزر ألوشيان وكوريل وماريانا والعديد من الأرخبيلات الأخرى. غالبًا ما تسمى الجزر اليابانية أيضًا بقوس الجزيرة، ولكن أساسها قديم جدًا وفي الواقع تم تشكيلها من خلال العديد من مجمعات أقواس الجزر في أوقات مختلفة، لذا فإن الجزر اليابانية هي قارة صغيرة.

تتشكل أقواس الجزيرة عندما تصطدم صفيحتان محيطيتان. في هذه الحالة، تنتهي إحدى الصفائح في الأسفل ويتم امتصاصها في الوشاح. تتشكل براكين قوس الجزيرة على اللوحة العلوية. يتم توجيه الجانب المنحني لقوس الجزيرة نحو اللوحة الممتصة. يوجد على هذا الجانب خندق في أعماق البحار وحوض أمامي.

يوجد خلف قوس الجزيرة حوض القوس الخلفي (أمثلة نموذجية: بحر أوخوتسك، بحر الصين الجنوبي، وما إلى ذلك) والذي يمكن أن يحدث فيه الانتشار أيضًا.

الاصطدام القاري

تصادم القارات

اقرأ المزيد في مقال التصادم القاري

يؤدي اصطدام الصفائح القارية إلى انهيار القشرة الأرضية وتشكل السلاسل الجبلية. مثال على الاصطدام هو حزام جبال الألب في جبال الهيمالايا، الذي تشكل نتيجة لإغلاق محيط تيثيس والاصطدام بالصفيحة الأوراسية في هندوستان وأفريقيا. ونتيجة لذلك يزداد سمك القشرة بشكل ملحوظ تحت جبال الهيمالايا ويصل إلى 70 كم. هذا هيكل غير مستقر يتم تدميره بشكل مكثف بسبب التآكل السطحي والتكتوني. في القشرة ذات السماكة المتزايدة بشكل حاد، يتم صهر الجرانيت من الصخور الرسوبية والنارية المتحولة. لذلك تم تشكيل أكبر باثوليث، على سبيل المثال، Angara-Vitimsky وZerendinsky.

تحويل الحدود

حيث تتحرك الصفائح في مسارات متوازية، ولكن بسرعات مختلفة، تنشأ أخطاء تحويلية - أخطاء قص هائلة، منتشرة في المحيطات ونادرة في القارات.

تحويل العيوب

مزيد من التفاصيل في المقالة تحويل الخطأ

في المحيطات، تسير الصدوع التحويلية بشكل عمودي على حواف وسط المحيط (MORs) وتقسمها إلى أجزاء يبلغ متوسط عرضها 400 كيلومتر. يوجد بين أجزاء التلال جزء نشط من خطأ التحويل. تحدث الزلازل وبناء الجبال باستمرار في هذه المنطقة، وتتشكل العديد من هياكل الريش حول الصدع - الدعامات والطيات والقبضات. ونتيجة لذلك، غالبًا ما تنكشف صخور الوشاح في منطقة الصدع.

توجد على جانبي مقاطع MOR أجزاء غير نشطة من أخطاء التحويل. لا توجد فيها حركات نشطة، ولكن يتم التعبير عنها بوضوح في تضاريس قاع المحيط من خلال الارتفاعات الخطية ذات المنخفض المركزي. .

تشكل أخطاء التحويل شبكة منتظمة، ومن الواضح أنها لا تنشأ عن طريق الصدفة، ولكن لأسباب مادية موضوعية. إن الجمع بين بيانات النمذجة العددية والتجارب الفيزيائية الحرارية والملاحظات الجيوفيزيائية جعل من الممكن اكتشاف أن الحمل الحراري للوشاح له بنية ثلاثية الأبعاد. بالإضافة إلى التدفق الرئيسي من MOR، تنشأ تيارات طولية في خلية الحمل الحراري بسبب تبريد الجزء العلوي من التدفق. تندفع هذه المادة المبردة للأسفل على طول الاتجاه الرئيسي لتدفق الوشاح. تقع أخطاء التحويل في مناطق هذا التدفق التنازلي الثانوي. يتوافق هذا النموذج جيدًا مع البيانات المتعلقة بتدفق الحرارة: لوحظ انخفاض في تدفق الحرارة فوق أخطاء التحويل.

التحولات القارية

مزيد من التفاصيل في المقال التحول

تعتبر حدود الصفائح المنزلقة في القارات نادرة نسبيًا. ولعل المثال الوحيد النشط حاليًا لحدود من هذا النوع هو صدع سان أندرياس، الذي يفصل صفيحة أمريكا الشمالية عن صفيحة المحيط الهادئ. يعد صدع سان أندرياس الذي يبلغ طوله 800 ميل أحد أكثر المناطق نشاطًا زلزاليًا على هذا الكوكب: تتحرك الصفائح بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 0.6 سم سنويًا، وتحدث الزلازل التي تزيد قوتها عن 6 وحدات في المتوسط مرة واحدة كل 22 عامًا. تم بناء مدينة سان فرانسيسكو وجزء كبير من منطقة خليج سان فرانسيسكو على مقربة من هذا الصدع.

العمليات داخل اللوحة

زعمت الصياغات الأولى لتكتونية الصفائح أن الظواهر البركانية والزلزالية تتركز على طول حدود الصفائح، ولكن سرعان ما أصبح من الواضح أن العمليات التكتونية والصهارية المحددة تحدث أيضًا داخل الصفائح، والتي تم تفسيرها أيضًا في إطار هذه النظرية. من بين العمليات داخل الصفيحة، احتلت ظاهرة الصهارة البازلتية طويلة المدى مكانًا خاصًا في بعض المناطق، أو ما يسمى بالنقاط الساخنة.

نقاط الجذب

هناك العديد من الجزر البركانية في قاع المحيطات. يقع بعضها في سلاسل مع تغير الأعمار على التوالي. والمثال الكلاسيكي لمثل هذه التلال تحت الماء هو Hawaiian Underwater Ridge. وترتفع فوق سطح المحيط على شكل جزر هاواي، وتمتد منها إلى الشمال الغربي سلسلة من الجبال البحرية ذات العمر المتزايد باستمرار، وبعضها، على سبيل المثال، ميدواي أتول، يطفو على السطح. على مسافة حوالي 3000 كيلومتر من هاواي، تتحول السلسلة قليلا إلى الشمال، وتسمى بالفعل ريدج الإمبراطوري. تم قطعه في خندق في أعماق البحار أمام قوس جزيرة ألوشيان.

لشرح هذا الهيكل المذهل، تم اقتراح أنه يوجد تحت جزر هاواي نقطة ساخنة - وهو مكان يرتفع فيه تدفق الوشاح الساخن إلى السطح، مما يؤدي إلى إذابة القشرة المحيطية التي تتحرك فوقها. هناك العديد من هذه النقاط المثبتة الآن على الأرض. ويطلق على تدفق الوشاح الذي يسببها اسم العمود. في بعض الحالات، يُفترض أن أصل مادة العمود عميق جدًا، وصولاً إلى حدود الوشاح الأساسي.

الفخاخ والهضاب المحيطية

بالإضافة إلى النقاط الساخنة طويلة المدى، تحدث أحيانًا تدفقات هائلة من الذوبان داخل الصفائح، مما يشكل مصائد في القارات والهضاب المحيطية في المحيطات. تكمن خصوصية هذا النوع من الصهارة في أنه يحدث في فترة جيولوجية قصيرة تصل إلى عدة ملايين من السنين، ولكنها تغطي مساحات شاسعة (عشرات الآلاف من الكيلومترات المربعة) ويتم سكب كمية هائلة من البازلت، مماثلة لكميتها تتبلور في التلال وسط المحيط.

ومن المعروف أن مصائد سيبيريا على منصة شرق سيبيريا، ومصائد هضبة ديكان في قارة هندوستان وغيرها الكثير. تعتبر تدفقات الوشاح الساخنة أيضًا سببًا في تكوين الفخاخ، ولكن على عكس النقاط الساخنة، فإنها تعمل لفترة قصيرة، والفرق بينهما ليس واضحًا تمامًا.

أدت النقاط الساخنة والفخاخ إلى ظهور ما يسمى ب الجيوتكتونية العمودية، والتي تنص على أن الحمل الحراري المنتظم ليس فقط، ولكن أيضًا الأعمدة تلعب دورًا مهمًا في العمليات الجيوديناميكية. لا تتعارض تكتونية الأعمدة مع تكتونية الصفائح، ولكنها تكملها.

تكتونية الصفائح كنظام للعلوم

خريطة الصفائح التكتونية

الآن لم يعد من الممكن اعتبار التكتونية مفهومًا جيولوجيًا بحتًا. إنه يلعب دورًا رئيسيًا في جميع علوم الأرض؛ وقد ظهرت فيه العديد من المناهج المنهجية ذات المفاهيم والمبادئ الأساسية المختلفة.

من وجهة نظر النهج الحركييمكن وصف حركات الصفائح بالقوانين الهندسية لحركة الأشكال على الكرة. يُنظر إلى الأرض على أنها فسيفساء من الصفائح ذات الأحجام المختلفة التي تتحرك بالنسبة لبعضها البعض وللكوكب نفسه. تسمح لنا البيانات المغناطيسية القديمة بإعادة بناء موضع القطب المغناطيسي بالنسبة لكل لوحة في نقاط زمنية مختلفة. أدى تعميم البيانات الخاصة باللوحات المختلفة إلى إعادة بناء التسلسل الكامل للحركات النسبية للصفائح. إن الجمع بين هذه البيانات والمعلومات التي تم الحصول عليها من النقاط الساخنة الثابتة جعل من الممكن تحديد الحركات المطلقة للصفائح وتاريخ حركة الأقطاب المغناطيسية للأرض.

النهج الفيزيائي الحرارييعتبر الأرض بمثابة محرك حراري، حيث تتحول الطاقة الحرارية جزئيًا إلى طاقة ميكانيكية. ضمن هذا النهج، تم تصميم حركة المادة في الطبقات الداخلية للأرض على أنها تدفق لسائل لزج، موصوف في معادلات نافييه-ستوكس. يصاحب الحمل الحراري للوشاح انتقالات طورية وتفاعلات كيميائية تلعب دورًا حاسمًا في بنية تدفقات الوشاح. واستنادًا إلى بيانات السبر الجيوفيزيائية، ونتائج التجارب الفيزيائية الحرارية والحسابات التحليلية والعددية، يحاول العلماء تفصيل بنية الحمل الحراري للوشاح، والعثور على سرعات التدفق وغيرها من الخصائص المهمة للعمليات العميقة. هذه البيانات مهمة بشكل خاص لفهم بنية أعمق أجزاء الأرض - الوشاح السفلي واللب، والتي لا يمكن الوصول إليها للدراسة المباشرة، ولكن بلا شك لها تأثير كبير على العمليات التي تحدث على سطح الكوكب.

النهج الجيوكيميائي. بالنسبة للكيمياء الجيولوجية، تعتبر تكتونية الصفائح مهمة كآلية للتبادل المستمر للمادة والطاقة بين طبقات الأرض المختلفة. يتميز كل بيئة جيوديناميكية بجمعيات صخرية محددة. وفي المقابل، يمكن استخدام هذه السمات المميزة لتحديد البيئة الجيوديناميكية التي تشكلت فيها الصخرة.

النهج التاريخي. من حيث تاريخ كوكب الأرض، فإن تكتونية الصفائح هي تاريخ اندماج القارات وتفككها، وولادة واضمحلال السلاسل البركانية، وظهور المحيطات والبحار وإغلاقها. الآن، بالنسبة للكتل الكبيرة من القشرة، تم تحديد تاريخ الحركات بتفصيل كبير وعلى مدار فترة زمنية طويلة، ولكن بالنسبة للصفائح الصغيرة، تكون الصعوبات المنهجية أكبر بكثير. تحدث العمليات الجيوديناميكية الأكثر تعقيدًا في مناطق تصادم الصفائح، حيث تتشكل سلاسل الجبال، المكونة من العديد من الكتل الصغيرة غير المتجانسة - التضاريس، التي نفذتها محطة الفضاء البروتيروزويك في عام 1999. قبل ذلك، ربما كان للوشاح بنية مختلفة لنقل الكتلة، حيث لعب الحمل الحراري المضطرب والأعمدة دورًا رئيسيًا بدلاً من تدفقات الحمل الحراري الثابتة.

حركات اللوحة الماضية

اقرأ المزيد في المقال تاريخ حركة الصفائح

تعد إعادة بناء حركات الصفائح الماضية أحد الموضوعات الرئيسية للبحث الجيولوجي. بدرجات متفاوتة من التفاصيل، تم إعادة بناء موقع القارات والكتل التي تشكلت منها حتى العصر الأركي.

إنها تتحرك شمالًا وتسحق الصفيحة الأوراسية، ولكن على ما يبدو، فإن مورد هذه الحركة قد استنفد تقريبًا، وفي الوقت الجيولوجي القريب ستنشأ منطقة اندساس جديدة في المحيط الهندي، حيث ستكون القشرة المحيطية للمحيط الهندي استيعابها تحت القارة الهندية.

تأثير حركات الصفائح على المناخ

يساهم موقع الكتل القارية الكبيرة في المناطق القطبية في انخفاض عام في درجة حرارة الكوكب، حيث يمكن أن تتشكل الصفائح الجليدية في القارات. كلما زاد انتشار التجلد، زاد بياض الكوكب وانخفض متوسط درجة الحرارة السنوية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الموقع النسبي للقارات يحدد الدورة المحيطية والجوية.

ومع ذلك، فإن المخطط البسيط والمنطقي: القارات في المناطق القطبية - التجلد، القارات في المناطق الاستوائية - زيادة في درجة الحرارة، تبين أنه غير صحيح بالمقارنة مع البيانات الجيولوجية حول ماضي الأرض. حدث التجلد الرباعي بالفعل عندما انتقلت القارة القطبية الجنوبية إلى منطقة القطب الجنوبي، وفي نصف الكرة الشمالي، اقتربت أوراسيا وأمريكا الشمالية من القطب الشمالي. من ناحية أخرى، حدث أقوى التجلد البروتيروزويك، حيث كانت الأرض مغطاة بالكامل تقريبًا بالجليد، عندما كانت معظم الكتل القارية في المنطقة الاستوائية.

بالإضافة إلى ذلك، تحدث تغيرات كبيرة في موقع القارات على مدى حوالي عشرات الملايين من السنين، في حين أن المدة الإجمالية للعصور الجليدية حوالي عدة ملايين من السنين، وخلال عصر جليدي واحد تحدث تغيرات دورية في التجمعات الجليدية والفترات بين الجليدية. كل هذه التغيرات المناخية تحدث بسرعة مقارنة بسرعة حركة القارات، وبالتالي لا يمكن أن تكون حركة الصفائح هي السبب.

ويترتب على ما سبق أن حركات الصفائح لا تلعب دوراً حاسماً في تغير المناخ، بل يمكن أن تكون عاملاً إضافياً مهماً "يدفعها".

معنى تكتونية الصفائح

لعبت تكتونية الصفائح دورًا في علوم الأرض يمكن مقارنته بمفهوم مركزية الشمس في علم الفلك أو اكتشاف الحمض النووي في علم الوراثة. قبل اعتماد نظرية تكتونية الصفائح، كانت علوم الأرض وصفية بطبيعتها. لقد حققوا مستوى عال من الكمال في وصف الأشياء الطبيعية، ولكن نادرا ما تمكنوا من تفسير أسباب العمليات. يمكن أن تهيمن المفاهيم المتعارضة في مختلف فروع الجيولوجيا. ربطت تكتونيات الصفائح بين علوم الأرض المختلفة وأعطتها القدرة على التنبؤ.

في إي خين. على المناطق وعلى نطاقات زمنية أصغر.