تكتونية الصفائح

الصفائح التكتونية هي نظرية علمية تشرح حركات وسلوكيات الغلاف الصخري للأرض ، والذي يتكون من القشرة والعباءة العلوية. تقترح النظرية أن الغلاف الصخري للأرض ينقسم إلى سلسلة من الصفائح التي تتحرك باستمرار ، مدفوعة بالحرارة المتولدة من لب الأرض. عندما تتحرك هذه الصفائح ، فإنها تتفاعل مع بعضها البعض ، مما يؤدي إلى مجموعة واسعة من الظواهر الجيولوجية، مثل الزلازلوثوران البراكين وتشكلها جبل نطاقات.

تم تطوير نظرية تكتونية الصفائح في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، بناءً على مجموعة من البيانات الجيوفيزيائية وملاحظات ميزات سطح الأرض. لقد حلت محل النظريات السابقة حول "الانجراف القاري" و"انتشار قاع البحر" وقدمت إطارًا موحدًا لفهم التاريخ الجيولوجي للأرض وتوزيع الموارد الجيولوجية. الموارد الطبيعية.

تتضمن بعض المفاهيم الأساسية المتعلقة بتكتونية الصفائح أنواع حدود الصفائح، وعمليات الاندساس وانتشار قاع البحر، وتكوين الجبال والتلال المحيطية، وتوزيع الزلازل والنشاط البركاني حول العالم. لتكتونية الصفائح آثار مهمة على فهمنا للمخاطر الطبيعية وتغير المناخ والظواهر المناخية تطور الحياة على الارض.

إلى جانب مجرد وصف حركات الصفائح الحالية ، توفر الصفائح التكتونية إطارًا شاملاً يربط بين العديد من عناصر علوم الأرض. تعد الصفائح التكتونية نظرية علمية حديثة العهد نسبيًا كانت بحاجة إلى تطوير تقنيات المراقبة والحوسبة في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي حتى يتم تطويرها بالكامل. تفسيرية الوقار وتغلب وزن دليل الرصد على الكثير من الشكوك الأولية حول مدى حركة سطح الأرض حقًا ، وسرعان ما أصبحت الصفائح التكتونية مقبولة عالميًا من قبل العلماء في جميع أنحاء العالم.

التطور التاريخي لنظرية الصفائح التكتونية

تعد نظرية الصفائح التكتونية واحدة من أكثر النظريات أساسية وتأثيرًا في مجال الجيولوجيا. تشرح النظرية بنية الغلاف الصخري للأرض والعمليات التي تحرك حركة الصفائح التكتونية للأرض. إن تطور نظرية الصفائح التكتونية هو نتيجة مساهمات العديد من العلماء على مدى عدة قرون. فيما يلي بعض التطورات الرئيسية في التطور التاريخي لنظرية الصفائح التكتونية:

1. فرضية الانجراف القاري من قبل ألفريد فيجنر (1912): اقترح ألفريد فيجنر لأول مرة فكرة أن القارات كانت متصلة ببعضها البعض منذ ذلك الحين وانجرفت بعيدًا عن بعضها البعض. الحفريات على جانبي المحيط الأطلسي ، ودليل على التجلد في الماضي.
2. دراسات المغناطيسية القديمة (الخمسينيات): في الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت دراسات مغنطة الصخور أظهر في قاع المحيط أن القشرة المحيطية لها نمط من الأشرطة المغناطيسية التي كانت متناظرة حول تلال وسط المحيط. قدم هذا النمط دليلاً على انتشار قاع البحر وساعد في دعم فكرة الانجراف القاري.
3. فرضية فاين-ماثيوز-مورلي (1963): في عام 1963 ، اقترح فريد فاين ودروموند ماثيوز ولورانس مورلي فرضية تشرح الخطوط المغناطيسية المتماثلة في قاع البحر من حيث انتشار قاع البحر. اقترحت الفرضية أن قشرة محيطية جديدة تشكلت عند تلال وسط المحيط ثم ابتعدت عن التلال في اتجاهين متعاكسين ، مكونة نمطًا من الأشرطة المغناطيسية.
4. نظرية تكتونية الصفائح (أواخر الستينيات): في أواخر الستينيات، تم دمج فكرة الانجراف القاري وانتشار قاع البحر في نظرية تكتونية الصفائح. تشرح النظرية حركة صفائح الغلاف الصخري للأرض، والتي تتكون من القارات والقشرة المحيطية. تتحرك الصفائح استجابة للقوى الناتجة عن الحمل الحراري للوشاح، وتتفاعل عند حدود الصفائح، والتي ترتبط بالزلازل والنشاط البركاني، بناء الجبل.
5. التحسينات اللاحقة: منذ تطوير نظرية الصفائح التكتونية ، كان هناك العديد من التحسينات والتطورات في فهمنا لحركة الصفائح وحدودها. وتشمل هذه التعرف على أنواع مختلفة من حدود الصفائح (على سبيل المثال ، متباعدة ومتقاربة وتحويل) ، ودراسة النقاط الساخنة وأعمدة الوشاح ، واستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتتبع حركة اللوحة.

دليل على النظرية

تدعم نظرية الصفائح التكتونية مجموعة واسعة من الأدلة من مختلف مجالات الدراسة. وهنا بعض الأمثلة:

1. المغناطيسية القديمة: تحتوي الصخور على مغناطيسية صغيرة المعادن التي تتماشى مع المجال المغناطيسي للأرض عندما تتشكل. من خلال قياس اتجاه هذه المعادن ، يمكن للعلماء تحديد خط العرض الذي تشكلت فيه الصخرة. عندما تتم مقارنة الصخور من قارات مختلفة ، فإنها تظهر أن توجهاتها المغناطيسية تتطابق كما لو كانت مرتبطة ببعضها من قبل.
2. انتشار قاع البحر: تعتبر حواف منتصف المحيط ، حيث تتشكل قشرة محيطية جديدة ، أطول سلاسل جبلية على الأرض. عندما ترتفع الصهارة وتتصلب عند التلال ، فإنها تخلق قشرة محيطية جديدة تتحرك بعيدًا عن التلال في اتجاهين متعاكسين. من خلال قياس أعمار الصخور على جانبي التلال ، أظهر العلماء أن قاع البحر يتباعد.
3. الزلازل و البراكين: تحدث معظم الزلازل والبراكين عند حدود الصفائح ، مما يوفر دليلًا إضافيًا على أن الصفائح تتحرك.
4. قياسات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS): تتيح تقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للعلماء قياس حركة لوحات الأرض بدقة كبيرة. تؤكد هذه القياسات أن الألواح تتحرك بالفعل ، وتوفر معلومات حول معدلات واتجاهات حركة اللوحة.
5. الأدلة الأحفورية: تم العثور على أحافير لكائنات متطابقة على جوانب متقابلة من المحيط الأطلسي ، مما يشير إلى أن القارات كانت مرتبطة ببعضها البعض.

بشكل عام ، فإن نظرية الصفائح التكتونية مدعومة بمجموعة كبيرة من الأدلة من مجموعة متنوعة من المصادر ، مما يوفر تفسيرًا قويًا لحركات وتفاعلات ألواح الغلاف الصخري للأرض.

حدود اللوحة: الأنواع والخصائص

تشير حدود الصفائح إلى المناطق التي تتفاعل فيها الصفائح التي تشكل الغلاف الصخري للأرض. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من حدود الصفائح: متباينة ومتقاربة وتحويل. يتميز كل نوع بسمات محددة وعمليات جيولوجية.

1. حدود لوحة متباعدة: تحدث عندما تتحرك الصفائح بعيدًا عن بعضها البعض. ترتفع الصهارة من الوشاح وتخلق قشرة جديدة عندما تبرد وتتصلب. تسمى هذه العملية بانتشار قاع البحر وتؤدي إلى تكوين حواف وسط المحيط. تحدث حدود متباينة أيضًا على الأرض ، حيث تخلق الوديان المتصدعة. تشمل الأمثلة على الحدود المتباينة سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي ومنطقة صدع شرق إفريقيا.
2. حدود الصفائح المتقاربة: تحدث عندما تتحرك الصفائح تجاه بعضها البعض. هناك ثلاثة أنواع من الحدود المتقاربة ، اعتمادًا على نوع الصفائح المعنية: المحيط المحيطي ، المحيطي القاري ، القاري القاري. عند الحدود المتقاربة للمحيطات والمحيطات ، تنحدر إحدى الصفائح (تغوص تحت) الأخرى ، ويتشكل خندق في أعماق البحار. يخلق الاندساس أيضًا قوسًا بركانيًا على الصفيحة الفوقية. تشمل الأمثلة على الحدود المتقاربة للمحيطات والمحيطات جزر ألوشيان وجزر ماريانا. عند حدود متقاربة محيطية قارية ، تنحدر الصفيحة المحيطية الأكثر كثافة تحت الصفيحة القارية الأقل كثافة ، مما يخلق قوسًا بركانيًا قاريًا. تشمل الأمثلة على الحدود المتقاربة المحيطية القارية جبال الأنديز وجبال كاسكيدز. على الحدود المتقاربة القارية القارية ، لا تنزل أي من الصفائح لأنهما طافيان للغاية. بدلاً من ذلك ، فإنها تنهار وتنطوي ، مما يخلق سلاسل جبلية كبيرة. تشمل الأمثلة على الحدود المتقاربة القارية القارية جبال الهيمالايا وجبال الآبالاش.
3. حدود لوحة التحويل: تحدث عندما تنزلق الصفائح أمام بعضها البعض. تتميز بضرب الانزلاق أخطاء، حيث تكون الحركة أفقية وليست رأسية. ترتبط حدود التحويل بالزلازل ، وأشهر مثال على ذلك هو سان أندرياس خطأ في ولاية كاليفورنيا.

ترتبط خصائص حدود الصفيحة بنوع تفاعل الصفائح والعمليات الجيولوجية التي تحدث عند هذه الحدود. يعد فهم أنواع حدود الصفائح أمرًا بالغ الأهمية لفهم تكتونية الصفائح والعمليات الجيولوجية التي تشكل كوكبنا.

كيف تعمل الصفائح التكتونية

الصفائح التكتونية هي النظرية التي تصف حركة أجزاء كبيرة من الغلاف الصخري للأرض (القشرة والجزء العلوي من الوشاح) فوق طبقة الأثينوسفير الأضعف. ينقسم الغلاف الصخري إلى سلسلة من الصفائح التي تتحرك نسبة إلى بعضها البعض بمعدلات تصل إلى بضعة سنتيمترات في السنة. حركة هذه الصفائح مدفوعة بالقوى المتولدة داخل باطن الأرض.

تتضمن عملية الصفائح التكتونية الخطوات التالية:

1. خلق الغلاف الصخري المحيطي الجديد عند التلال وسط المحيط ، حيث ترتفع الصهارة من الوشاح وتتصلب لتشكل قشرة جديدة. وهذا ما يسمى بانتشار قاع البحر.
2. تدمير الغلاف الصخري المحيطي القديم في مناطق الاندساس ، حيث يتم دفع صفيحة واحدة تحت أخرى إلى الوشاح. هذه العملية مصحوبة بإطلاق طاقة زلزالية مسببة الزلازل.
3. حركة الصفائح بسبب القوى المتولدة عند حدودها ، والتي يمكن أن تكون متباينة أو متقاربة أو متغيرة.
4. التفاعلات بين الصفائح ، والتي يمكن أن تتسبب في تكوين الجبال ، وفتح أو إغلاق أحواض المحيطات ، وتكوين البراكين.

بشكل عام ، فإن حركة صفائح الأرض هي المسؤولة عن العديد من السمات الجيولوجية التي نلاحظها على كوكبنا.

ما هي اللوحات؟

ينقسم الغلاف الصخري للأرض ، وهو الطبقة الخارجية من الأرض ، إلى عدة صفائح كبيرة وصغيرة تطفو على الغلاف الموري السماوي المطيل. تتكون هذه الصفائح من قشرة الأرض والجزء العلوي من الوشاح ، ويمكنهما التحرك بشكل مستقل عن بعضهما البعض. هناك ما يقرب من اثنتي عشرة لوحة رئيسية ، وهي لوحات المحيط الهادئ وأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية والأوراسية والأفريقية والهندية الأسترالية والقارة القطبية الجنوبية ونازكا والعديد من اللوحات الأصغر.

حدود اللوحة

حدود الصفائح هي المناطق التي تلتقي فيها لوحتان أو أكثر من الصفائح التكتونية. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من حدود الصفائح: حدود متباينة ، حيث تتحرك الصفائح منفصلة عن بعضها البعض ؛ حدود متقاربة ، حيث تتحرك الصفائح تجاه بعضها البعض وتتصادم ؛ وتحويل الحدود ، حيث تنزلق الألواح فوق بعضها البعض. تتميز هذه الحدود بسمات وظواهر جيولوجية محددة ، مثل الوديان المتصدعة ، وتلال وسط المحيط ، ومناطق الاندساس ، والزلازل. التفاعلات بين الصفائح عند حدودها مسؤولة عن العديد من العمليات الجيولوجية ، بما في ذلك بناء الجبال ، والنشاط البركاني ، وتكوين أحواض المحيطات.

حدود متباينة: ميزات وأمثلة

الحدود المتباعدة هي مواقع تتحرك فيها صفحتان تكتونيتان بعيدًا عن بعضهما البعض. يمكن العثور على هذه الحدود على اليابسة وتحت المحيط. عندما تتحرك الصفائح متباعدة ، ترتفع الصهارة إلى السطح وتبرد لتشكل قشرة جديدة ، مما يخلق فجوة أو صدعًا بين الألواح.

ميزات الحدود المتباينة:

• حواف وسط المحيط: سلاسل الجبال تحت الماء التي تتشكل عند حدود متباينة بين الصفائح المحيطية. تعد سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي الأكثر شمولاً والأكثر شهرة.
• الوديان المتصدعة: الوديان العميقة التي تتشكل على الأرض عند حدود صفائح متباينة ، مثل الوادي المتصدع في شرق إفريقيا.
• البراكين: عندما ترتفع الصهارة إلى السطح عند حدود متباينة ، يمكن أن تشكل براكين ، خاصة في المناطق التي تكون فيها الحدود تحت المحيط. عادة ما تكون هذه البراكين عبارة عن براكين درع ، وهي واسعة ومنحدرة بلطف.

أمثلة على الحدود المتباينة:

• سلسلة جبال وسط الأطلسي: الحد الفاصل بين صفيحة أمريكا الشمالية وصفيحة أوراسيا.
• الوادي المتصدع في شرق إفريقيا: الحد الفاصل بين الصفيحة الإفريقية والصفيحة العربية.
• أيسلندا: جزيرة بركانية تقع على سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي عند الحدود بين صفيحة أمريكا الشمالية والصفيحة الأوراسية.

حدود متقاربة: ميزات وأمثلة

الحدود المتقاربة هي المناطق التي تصطدم فيها صفحتان تكتونيتان. تعتمد خصائص وسمات هذه الحدود على نوع الصفائح المتقاربة ، سواء كانت صفائح محيطية أو قارية ، وكثافتها النسبية. هناك ثلاثة أنواع من الحدود المتقاربة:

1. التقارب المحيطي القاري: في هذا النوع من التقارب ، تنحدر الصفيحة المحيطية تحت صفيحة قارية ، وتشكل خندقًا محيطيًا عميقًا وسلسلة جبلية بركانية. يؤدي اندساس الصفيحة المحيطية إلى ذوبان جزئي للوشاح ، مما يؤدي إلى تكوين الصهارة. ترتفع الصهارة إلى السطح وتشكل سلسلة جبلية بركانية على الصفيحة القارية. تشمل الأمثلة على هذا النوع من الحدود جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية وسلسلة كاسكيد في أمريكا الشمالية.
2. التقارب المحيطي والمحيطي: في هذا النوع من التقارب ، تنحدر صفيحة محيطية واحدة تحت صفيحة محيطية أخرى ، وتشكل خندقًا محيطيًا عميقًا وقوس جزيرة بركانية. يؤدي اندساس الصفيحة المحيطية إلى ذوبان جزئي للوشاح ، مما يؤدي إلى تكوين الصهارة. ترتفع الصهارة إلى السطح وتخلق قوس جزيرة بركانية. تشمل الأمثلة على هذا النوع من الحدود جزر ألوشيان في ألاسكا وجزر ماريانا في غرب المحيط الهادئ.
3. التقارب القاري - القاري: في هذا النوع من التقارب ، تصطدم صفيحتان قاريتان ، وتشكلان سلسلة جبال عالية. نظرًا لأن كلا الصفيحتين القاريتين لهما كثافة متشابهة ، فلا يمكن إخضاع أي منهما. بدلاً من ذلك ، يتم دفع الألواح لأعلى ، لتشكيل سلسلة جبال عالية مع طي وصدوع واسعة النطاق. تشمل الأمثلة على هذا النوع من الحدود جبال الهيمالايا في آسيا وجبال الأبلاش في أمريكا الشمالية.

عند الحدود المتقاربة ، تعتبر الزلازل والانفجارات البركانية وتشكيل سلاسل الجبال من السمات الشائعة بسبب النشاط الجيولوجي المكثف الذي يحدث في هذه المواقع.

حدود التحويل: الميزات والأمثلة

حدود التحويل هي مناطق تنزلق فيها لوحتان تكتونيتان أمام بعضهما البعض في حركة أفقية. تُعرف هذه الحدود أيضًا بالحدود المحافظة نظرًا لعدم وجود صافي إنشاء أو تدمير للغلاف الصخري. فيما يلي بعض ميزات وأمثلة حدود التحويل:

المميزات:

• تتميز حدود التحويل عادةً بسلسلة من الصدوع أو الكسور المتوازية في الغلاف الصخري.
• يمكن أن تتراوح الأعطال المرتبطة بحدود التحويل من بضعة أمتار إلى مئات الكيلومترات في الطول.
• يمكن لحدود التحويل إنشاء ميزات خطية على سطح الأرض ، مثل الوديان أو التلال.
• يمكن أن تؤدي حركة الصفائح على طول حدود التحويل إلى حدوث زلازل.

أمثلة:

• صدع سان أندرياس في كاليفورنيا مثال معروف لحدود التحويل. وهو يمثل الحدود بين صفيحة أمريكا الشمالية وصفيحة المحيط الهادئ.
• صدع جبال الألب في نيوزيلندا هو مثال آخر لحدود التحويل ، التي تحدد الحدود بين لوحة المحيط الهادئ والصفيحة الأسترالية.
• البحر الميت التحول في الشرق الأوسط هو نظام معقد لأعطال التحويل التي تربط صدع البحر الأحمر بمنطقة صدع شرق الأناضول.

تلعب حدود التحويل دورًا مهمًا في الصفائح التكتونية ، لأنها تساعد على استيعاب حركة الصفائح على طول سطح الأرض.

حركة اللوح و حركيات اللوح

تشير حركة الصفائح إلى حركة الصفائح التكتونية بالنسبة لبعضها البعض. تسمى دراسة حركة الصفائح الحركية للصفائح. تتضمن حركيات الصفائح قياس اتجاه ومعدل وأسلوب حركة الصفائح التكتونية.

حركة الصفيحة مدفوعة بحركة الصهارة في الوشاح ، مما يؤدي إلى تحرك الصفائح في اتجاهات مختلفة وبسرعات مختلفة. يمكن قياس حركة الألواح باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات ، بما في ذلك نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وصور الأقمار الصناعية.

هناك ثلاثة أنواع من حدود الصفائح: متباعدة ومتقاربة وتحويلية. عند الحدود المتباعدة ، تبتعد صفيحتان عن بعضهما البعض ، مما يؤدي إلى تكوين قشرة جديدة في هذه العملية. عند الحدود المتقاربة ، تتحرك صفيحتان باتجاه بعضهما البعض ، وتنخفض الصفيحة المحيطية الأكثر كثافة تحت الصفيحة القارية الأقل كثافة. عند حدود التحويل ، تنزلق لوحتان متجاورتان أفقيًا.

يمكن أن يتأثر اتجاه وسرعة حركة اللوحة بعدة عوامل ، بما في ذلك كثافة وسمك الغلاف الصخري ، وقوة واتجاه ألواح الغلاف الصخري ، وتوزيع خلايا الوشاح الحراري. تعد دراسة حركيات الصفائح ضرورية لفهم تكوين وتطور قشرة الأرض ، وكذلك للتنبؤ بآثار الزلازل والانفجارات البركانية والتخفيف من حدتها.

القوى الدافعة للصفائح التكتونية

القوى الدافعة للصفائح التكتونية هي القوى التي تسبب حركة الصفائح التكتونية للأرض. هناك نوعان رئيسيان من القوى المحركة:

1. دفع ريدج: هذه القوة ناتجة عن الدفع الصاعد للصهارة عند تلال وسط المحيط ، مما يؤدي إلى تكوين قشرة محيطية جديدة. عندما تتشكل القشرة الجديدة ، فإنها تدفع القشرة القديمة بعيدًا عن التلال ، مما يؤدي إلى تحركها.
2. سحب اللوح: هذه القوة ناتجة عن وزن الغلاف الصخري المحيطي ، والذي يسحب بقية الصفيحة نحو منطقة الاندساس. عندما يتم سحب الصفيحة ، يمكن أن تسبب تشوهًا وزلازل ونشاطًا بركانيًا.

تشمل القوى الدافعة المحتملة الأخرى للصفائح التكتونية الحمل الحراري للوشاح ، وهو الحركة البطيئة لغطاء الأرض بسبب الحرارة من القلب ، وقوى الجاذبية ، والتي يمكن أن تسبب حركة جانبية للصفائح.

الصفائح التكتونية والزلازل

تعتبر الصفائح التكتونية والزلازل ظواهر وثيقة الصلة. تحدث الزلازل عندما تتفاعل صفيحتان عند حدودهما. تصنف حدود اللوحة إلى ثلاثة أنواع: متشعب ، ومتقارب ، وتحويل. تحدث الزلازل في جميع الأنواع الثلاثة من الحدود ، لكن خصائص الزلازل تختلف باختلاف نوع الحدود.

عند الحدود المتباينة ، تميل الزلازل إلى أن تكون ضحلة ومنخفضة القوة. وذلك لأن الألواح تتحرك بعيدًا عن بعضها ، وهناك القليل نسبيًا من الاحتكاك والضغط على الصخور. ومع ذلك ، كلما تباعدت الصفائح عن بعضها البعض ، يمكن أن يزداد عمق الزلازل.

عند الحدود المتقاربة ، يمكن أن تكون الزلازل عميقة وعالية الحجم. وذلك لأن الصفائح تتصادم ، والصخور تتعرض لضغط وضغط عاليين. مناطق الاندساس ، حيث يتم دفع صفيحة واحدة تحت الأخرى ، معرضة بشكل خاص للزلازل الكبيرة المدمرة.

تتعرض حدود التحويل أيضًا إلى زلازل كبيرة. تحدث هذه الحدود عندما تنزلق صفيحتان متجاوزتين أفقياً. يمكن للاحتكاك والضغط على الصخور قيادة للزلازل الكبيرة.

بشكل عام، تعد تكتونية الصفائح هي القوة الدافعة وراء معظم الزلازل على الأرض، ويعد فهم حركة الصفائح التكتونية وتفاعلاتها أمرًا بالغ الأهمية للتنبؤ والتخفيف من آثارها. زلزال المخاطر.

الصفائح التكتونية والبراكين

ترتبط تكتونية الصفائح والبراكين ارتباطًا وثيقًا لأن غالبية النشاط البركاني للأرض يحدث عند حدود الصفائح. ترتفع الصهارة من الوشاح وتضطر إلى الأعلى بواسطة حركة الصفائح التكتونية ، مما يؤدي إلى ثورات بركانية. نوع من بركان ويتم تحديد أسلوب الاندفاع من خلال تكوين ولزوجة الصهارة.

عند حدود الصفائح المتباينة ، ترتفع الصهارة من الوشاح لتكوين قشرة جديدة ، مكونة براكين درع تكون عادة غير قابلة للانفجار. تعد ارتفاعات منتصف المحيط أمثلة على هذا النوع من النشاط البركاني.

عند حدود الصفيحة المتقاربة ، تندفع الصفيحة المحيطية الأكثر كثافة تحت الصفيحة القارية الأقل كثافة ، مما يؤدي إلى ذوبان الصفيحة المنسدلة لتكوين الصهارة. يمكن أن يؤدي هذا النوع من النشاط البركاني إلى ثوران بركاني متفجر وتكوين طبقات البراكين. حلقة النار في المحيط الهادئ هي منطقة نشاط بركاني مكثف يحدث عند حدود الصفائح المتقاربة.

لا تنتج حدود لوحة التحويل عادةً نشاطًا بركانيًا ، ولكنها يمكن أن تخلق سمات بركانية مثل ثوران الشق والفتحات البركانية.

باختصار ، تلعب الصفائح التكتونية دورًا مهمًا في تكوين البراكين وموقعها ، ويتم تحديد نوع النشاط البركاني بواسطة نوع حدود الصفيحة وتكوين الصهارة.

الصفائح التكتونية وبناء الجبال

تلعب الصفائح التكتونية دورًا مهمًا في بناء الجبال أو تكون الجبال. تتكون الجبال من تشوه قشرة الأرض وارتفاعها. هناك نوعان من عمليات بناء الجبال: 1) بناء الجبال الحدودية المتقاربة و 2) بناء الجبال داخل الصفائح.

1. يحدث بناء الجبال الحدودية المتقاربة حيث تصطدم صفحتان تكتونيتان وتسببان ارتفاعًا وتشوهًا. أبرز مثال على هذا النوع من المباني الجبلية هو سلسلة جبال الهيمالايا. اصطدمت شبه القارة الهندية بالصفيحة الأوراسية ، مما تسبب في ارتفاع جبال الهيمالايا.
2. يحدث البناء الجبلي داخل الصفيحة حيث تتحرك الصفيحة التكتونية فوق عمود الوشاح. عندما تتحرك الصفيحة فوق العمود ، ترتفع الصهارة إلى السطح ، مكونة جزرًا بركانية وسلسلة من الجبال. جزر هاواي هي مثال على بناء الجبال داخل الصفيحة.

تلعب الصفائح التكتونية أيضًا دورًا في تكوين الهياكل الجيولوجية الأخرى ، مثل الوديان المتصدعة و الخنادق المحيطية. في الوديان المتصدعة ، يتم تفتيت القشرة عن طريق القوى التكتونية ، مما يتسبب في تكوين الوادي. تتشكل الخنادق المحيطية في مناطق الاندساس ، حيث يتم دفع صفيحة تكتونية أسفل أخرى إلى الوشاح. عندما تهبط اللوحة ، تنحني وتشكل خندقًا عميقًا.

الصفائح التكتونية ودورة الصخور

الصفائح التكتونية و دورة الصخور هي عمليات وثيقة الصلة تشكل سطح الأرض وتكوين قشرتها. ال دورة الصخور يصف تحول الصخور من نوع إلى آخر من خلال العمليات الجيولوجية مثل التجويةوالتعرية والحرارة والضغط والذوبان والتصلب. تلعب الصفائح التكتونية دورًا مهمًا في دورة الصخور عن طريق إعادة تدوير القشرة الأرضية وتغييرها من خلال عمليات الاندساس والاصطدام والتصدع.

مناطق الاندساس هي المناطق التي يتم فيها دفع صفيحة تكتونية تحت أخرى ، وهي مرتبطة بتكوين أقواس بركانية وأقواس جزرية. عندما تنزل صفيحة الاندفاع إلى الوشاح ، فإنها تسخن وتطلق الماء ، مما يقلل درجة حرارة انصهار الصخور المحيطة ويولد الصهارة. ترتفع هذه الصهارة إلى السطح وتشكل البراكين التي تطلق معادن وغازات جديدة في الغلاف الجوي.

تحدث مناطق الاصطدام حيث تتلاقى صفيحتان تكتونيتان وترفعان القشرة ، مما يؤدي إلى تكوين سلاسل جبلية. على سبيل المثال ، أدى تصادم الصفائح الهندية والأوراسية إلى إنشاء سلسلة جبال الهيمالايا. تتسبب هذه العملية أيضًا في تحول الصخور ، حيث تعمل الحرارة الشديدة والضغط الناجم عن الاصطدام على تحويلها إلى أنواع جديدة من الصخور.

مناطق الصدع هي المناطق التي تتحرك فيها الصفائح التكتونية متباعدة ، مما يؤدي إلى تكوين أحواض محيطات جديدة وتلال وسط المحيط. عندما تتحرك الصفائح متباعدة ، تضعف القشرة ، وترتفع الصهارة لملء الفجوة ، وفي النهاية تصلب وتشكل قشرة جديدة. تنتج هذه العملية نشاطًا بركانيًا ويمكن أن تؤدي إلى تكوين جديد الرواسب المعدنية.

باختصار ، تحرك الصفائح التكتونية دورة الصخور عن طريق تكوين قشرة جديدة وإعادة تدوير القشرة القديمة وتحويل الصخور من خلال عمليات الاندساس والاصطدام والتصدع.

الصفائح التكتونية وتطور الحياة

لعبت الصفائح التكتونية دورًا مهمًا في تطور الحياة على الأرض. لقد شكلت بيئة الكوكب وسمحت بتطوير وتنويع الحياة بمرور الوقت. فيما يلي بعض الطرق التي أثرت بها الصفائح التكتونية على تطور الحياة:

1. تشكيل القارات: تسببت الصفائح التكتونية في تكوين القارات وحركتها بمرور الوقت. أدى فصل القارات واصطدامها إلى خلق موائل متنوعة لأنواع مختلفة من الكائنات الحية لتتطور.
2. تغير المناخ: أثرت الصفائح التكتونية على تغير المناخ من خلال تغيير توزيع الأرض والبحر وأنماط دوران المحيطات والغلاف الجوي. وقد أثر ذلك على تطور الأنواع من خلال إنشاء موائل جديدة وتغيير الظروف البيئية.
3. الجغرافيا الحيوية: خلقت حركة القارات حواجز ومسارات لهجرة الأنواع ، مما أدى إلى تطوير أنظمة بيئية فريدة وأنماط جغرافية حيوية.
4. البراكين: أدت الصفائح التكتونية إلى تكوين البراكين ، والتي ساهمت في تطور الحياة من خلال توفير موائل جديدة وتربة غنية بالمغذيات.

بشكل عام ، كانت الصفائح التكتونية عاملاً رئيسياً في تشكيل بيئة الأرض وخلق الظروف اللازمة لتطور وتنويع الحياة.

الصفائح التكتونية والموارد المعدنية

تلعب الصفائح التكتونية دورًا مهمًا في تكوين وتوزيع الموارد المعدنية. رواسب الخام، بما في ذلك المعادن الثمينة مثل الذهب, فضيو بلاتين، وكذلك المعادن الصناعية مثل copper, zinc، والرصاص ، غالبًا ما ترتبط بحدود الصفائح التكتونية.

عند حدود الصفائح المتقاربة ، يمكن أن تولد مناطق الاندساس معدنًا واسع النطاق الودائع، بما في ذلك النحاس السماقي ، والذهب الظهاري ، والفضة ، ورواسب الكبريتيد الضخمة. تتكون هذه الودائع من قبل السوائل الحرارية المائية التي يتم إطلاقها من لوح الانزلاق وإسفين الوشاح العلوي ، مما يتسبب في هطول المعادن في الصخور المحيطة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تستضيف التلال وسط المحيط ، حيث يتم تكوين قشرة محيطية جديدة ، رواسب من معادن الكبريتيد الغنية بالنحاس والزنك والمعادن الأخرى. تتكون هذه الرواسب من فتحات حرارية مائية تطلق سوائل غنية بالمعادن في مياه البحر المحيطة.

تؤثر الصفائح التكتونية أيضًا على تكوين رواسب الهيدروكربون ، مثل النفط والغاز. غالبًا ما توجد هذه الرواسب في الأحواض الرسوبية المرتبطة بالوديان المتصدعة والحواف السلبية والحواف المتقاربة. غنية بالمواد العضوية صخور رسوبية يتم دفنها وتسخينها بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى تكوين الهيدروكربونات.

بشكل عام ، تعد الصفائح التكتونية عاملاً حاسمًا في تكوين وتوزيع الموارد المعدنية ، وفهم العمليات الجيولوجية المرتبطة بحدود الصفائح أمر ضروري لتحديد هذه الموارد واستغلالها.

النقاط الساخنة

على الرغم من أن معظم النشاط البركاني للأرض يتركز على طول حدود الصفائح أو بجوارها ، إلا أن هناك بعض الاستثناءات المهمة التي يحدث فيها هذا النشاط داخل الصفائح. أبرز الأمثلة هي السلاسل الخطية للجزر ، التي يبلغ طولها آلاف الكيلومترات ، والتي تحدث بعيدًا عن حدود الصفائح. تسجل سلاسل الجزر هذه تسلسلاً نموذجيًا لانخفاض الارتفاع على طول السلسلة ، من الجزيرة البركانية إلى الشعاب المرجانية إلى جزيرة مرجانية وأخيراً إلى الجبال البحرية المغمورة. عادة ما يوجد البركان النشط في أحد طرفي سلسلة الجزر ، مع وجود براكين خامدة أقدم تدريجيًا على طول بقية السلسلة. أوضح الجيوفيزيائي الكندي جيه توزو ويلسون والجيوفيزيائي الأمريكي دبليو جيسون مورغان هذه السمات الطبوغرافية كنتيجة للنقاط الساخنة.

الصفائح التكتونية الرئيسية التي تشكل الغلاف الصخري للأرض. توجد أيضًا عدة عشرات من النقاط الساخنة حيث تتصاعد أعمدة من مادة الوشاح الساخن أسفل الصفائح.Encyclopædia Britannica، Inc.

مناطق الزلازل البراكينتحدث مناطق الزلازل في العالم في نطاقات حمراء وتتزامن إلى حد كبير مع حدود الصفائح التكتونية للأرض. تشير النقاط السوداء إلى البراكين النشطة ، بينما تشير النقاط المفتوحة إلى البراكين غير النشطة.Encyclopædia Britannica، Inc.

عدد هذه النقاط الساخنة غير مؤكد (تتراوح التقديرات من 20 إلى 120) ، ولكن معظمها يحدث داخل لوحة وليس عند حدود اللوحة. يُعتقد أن النقاط الساخنة هي التعبير السطحي لأعمدة الحرارة العملاقة ، والتي يطلق عليها أعمدة الوشاح ، والتي تصعد من أعماق الوشاح ، ربما من حدود الوشاح الأساسي ، على بعد حوالي 2,900 كيلومتر (1,800 ميل) تحت السطح. يُعتقد أن هذه الأعمدة ثابتة بالنسبة إلى ألواح الغلاف الصخري التي تتحرك فوقها. يبنى البركان على سطح صفيحة مباشرة فوق العمود. ومع تقدم الصفيحة ، ينفصل البركان عن مصدر الصهارة الأساسي وينقرض. تتآكل البراكين المنقرضة عندما تبرد وتهدأ لتشكل شعاب مرجانية متهدئة ، وفي النهاية تغرق تحت سطح البحر لتشكل جبلًا بحريًا. في الوقت نفسه ، يتشكل بركان نشط جديد مباشرة فوق عمود الوشاح.

رسم تخطيطي يصور عملية تكوين الجزر المرجانية. تتكون الجزر المرجانية من الأجزاء المتبقية من الجزر البركانية الغارقة.Encyclopædia Britannica، Inc.

وأفضل مثال على هذه العملية محفوظ في سلسلة جبال هاواي-إمبراطور البحرية. يقع العمود حاليًا أسفل هاواي ، وتمتد سلسلة خطية من الجزر والجزر المرجانية والجبال البحرية لمسافة 3,500 كيلومتر (2,200 ميل) شمال غرب ميدواي و 2,500 كيلومتر (1,500 ميل) شمالًا شمال غربًا إلى خندق ألوشيان. يتقدم العمر الذي انقرضت فيه البراكين على طول هذه السلسلة تدريجياً مع زيادة المسافة من هاواي - وهو دليل حاسم يدعم هذه النظرية. لا يقتصر النشاط البركاني في النقاط الساخنة على أحواض المحيطات ؛ كما يحدث داخل القارات ، كما هو الحال في حديقة يلوستون الوطنية في غرب أمريكا الشمالية.

تشير القياسات إلى أن النقاط الساخنة قد تتحرك بالنسبة إلى بعضها البعض ، وهو وضع لم يتنبأ به النموذج الكلاسيكي ، والذي يصف حركة صفائح الغلاف الصخري فوق أعمدة الوشاح الثابتة. وقد أدى ذلك إلى تحديات لهذا النموذج الكلاسيكي. علاوة على ذلك ، فإن العلاقة بين النقاط الساخنة والأعمدة محل نقاش ساخن. يؤكد مؤيدو النموذج الكلاسيكي أن هذه التناقضات ترجع إلى تأثيرات دوران الوشاح مع صعود الأعمدة ، وهي عملية تسمى رياح الوشاح. تشير البيانات من النماذج البديلة إلى أن العديد من الأعمدة ليست عميقة الجذور. بدلاً من ذلك ، يقدمون دليلاً على أن العديد من أعمدة الوشاح تحدث كسلاسل خطية تحقن الصهارة في الكسور ، نتيجة لعمليات ضحلة نسبيًا مثل الوجود المحلي للوشاح الغني بالمياه ، وتنبع من الخصائص العازلة للقشرة القارية (مما يؤدي إلى تراكم حرارة الوشاح المحاصرة وإزالة ضغط القشرة) ، أو بسبب عدم الاستقرار في السطح البيني بين القشرة القارية والمحيطية. بالإضافة إلى ذلك ، يلاحظ بعض الجيولوجيين أن العديد من العمليات الجيولوجية التي ينسبها آخرون إلى سلوك أعمدة الوشاح يمكن تفسيرها من خلال قوى أخرى.

قوائم مرجعية

1. كوندي ، كيه سي (2019). الصفائح التكتونية: مقدمة قصيرة جدًا. مطبعة جامعة أكسفورد.
2. كوكس ، أ ، وهارت ، آر بي (1986). الصفائح التكتونية: كيف تعمل. منشورات بلاكويل العلمية.
3. أوريسكس ، ن. (2003). الصفائح التكتونية: تاريخ من الداخل لنظرية الأرض الحديثة. مطبعة ويستفيو.
4. ستيرن ، آر جيه ، ومشا ، آر. (2019). الصفائح التكتونية وتاريخ الأرض. جون وايلي وأولاده.
5. Torsvik ، TH ، & Cocks ، LRM (2017). تاريخ الأرض والصفائح التكتونية: مقدمة في الجيولوجيا التاريخية. صحافة جامعة كامبرج.
6. Van der Pluijm، BA، & Marshak، S. (2018). بنية الأرض: مقدمة عن الجيولوجيا الهيكلية والتكتونية. دبليو دبليو نورتون وشركاه.
7. Wicander ، R. ، & Monroe ، JS (2019). الجيولوجيا التاريخية. سينجاج ليرنينج.
8. وينشستر ، جا ، & فلويد ، بنسلفانيا (2005). جيوكيمياء الصهارة البوتاسية القارية. الجمعية الجيولوجية الأمريكية.
9. زيجلر ، بنسلفانيا (1990). الأطلس الجيولوجي لأوروبا الغربية والوسطى. شل انترناشيونال النفط ماتشابيج بي.