إن لوحات الغلاف الصخري للأرض عبارة عن صخور ضخمة. يتكون أساسها من صخور نارية متغيرة من الجرانيت مطوية للغاية. سيتم إعطاء أسماء لوحات الغلاف الصخري في المقالة أدناه. من الأعلى مغطاة بـ "غطاء" طوله ثلاثة أربعة كيلومترات. يتكون من الصخور الرسوبية. تحتوي المنصة على ارتياح يتكون من سلاسل جبلية فردية وسهول شاسعة. بعد ذلك ، سيتم النظر في نظرية حركة صفائح الغلاف الصخري.
ظهور الفرضية
ظهرت نظرية حركة صفائح الغلاف الصخري في بداية القرن العشرين. بعد ذلك ، كان من المقرر لها أن تلعب دورًا رئيسيًا في استكشاف الكوكب. طرح العالم تايلور ، وبعده فيجنر ، الفرضية القائلة بأنه بمرور الوقت يكون هناك انجراف في صفائح الغلاف الصخري في اتجاه أفقي. ومع ذلك ، في الثلاثينيات من القرن العشرين ، ظهر رأي مختلف. وفقا له ، تم تنفيذ حركة صفائح الغلاف الصخري عموديا. استندت هذه الظاهرة إلى عملية التمايز بين مادة عباءة الكوكب. أصبح يعرف باسم التثبيت. كان هذا الاسم بسبب حقيقة أنه ثابت بشكل دائمموقع مناطق القشرة بالنسبة إلى الوشاح. ولكن في عام 1960 ، بعد اكتشاف نظام عالمي من حواف منتصف المحيط التي تطوق الكوكب بأكمله وتخرج على اليابسة في بعض المناطق ، كانت هناك عودة إلى فرضية أوائل القرن العشرين. ومع ذلك ، فقد اتخذت النظرية شكلا جديدا. أصبحت الكتلة التكتونية الفرضية الرائدة في العلوم التي تدرس بنية الكوكب.
أساسيات
تم تحديد وجود صفائح كبيرة من الغلاف الصخري. عددهم محدود. هناك أيضًا صفائح صغيرة من الغلاف الصخري للأرض. وترسم الحدود بينهما حسب تركيز مصادر الزلازل.
تتوافق أسماء صفائح الغلاف الصخري مع المناطق القارية والمحيطية الموجودة فوقها. لا يوجد سوى سبع كتل ذات مساحة ضخمة. أكبر صفائح الغلاف الصخري هي أمريكا الجنوبية والشمالية والأوروبية الآسيوية والأفريقية والقارة القطبية الجنوبية والمحيط الهادئ والهندو الأسترالية.
تتميز الكتل العائمة في الغلاف الموري بالصلابة والصلابة. المناطق المذكورة أعلاه هي لوحات الغلاف الصخري الرئيسية. وفقًا للأفكار الأولية ، كان يعتقد أن القارات تشق طريقها عبر قاع المحيط. في الوقت نفسه ، تم تنفيذ حركة صفائح الغلاف الصخري تحت تأثير قوة غير مرئية. نتيجة البحث ، تم الكشف عن أن الكتل تطفو بشكل سلبي فوق مادة الوشاح. من الجدير بالذكر أن اتجاههم عمودي في البداية. ترتفع مادة الوشاح تحت قمة التلال. ثم هناك انتشار في كلا الاتجاهين. وفقًا لذلك ، هناك اختلاف في لوحات الغلاف الصخري. هذا النموذج يمثلقاع المحيط كحزام ناقل عملاق. يتعلق الأمر بالسطح في مناطق الصدع في تلال وسط المحيط. ثم يختبئون في خنادق أعماق البحار.
يؤدي تباعد ألواح الغلاف الصخري إلى توسع قاع المحيط. ومع ذلك ، فإن حجم الكوكب ، على الرغم من ذلك ، لا يزال ثابتًا. الحقيقة هي أن ولادة قشرة جديدة يتم تعويضها بامتصاصها في مناطق الانغماس (الانحدار) في خنادق أعماق البحار.
لماذا تتحرك ألواح الغلاف الصخري؟
السبب هو الحمل الحراري لمادة عباءة الكوكب. يمتد الغلاف الصخري ويرفع ، والذي يحدث على الفروع الصاعدة من التيارات الحملية. هذا يثير حركة صفائح الغلاف الصخري على الجانبين. مع تحرك المنصة بعيدًا عن صدوع منتصف المحيط ، تصبح المنصة مضغوطة. يصبح أثقل ، ويغرق سطحه. هذا ما يفسر الزيادة في عمق المحيط. نتيجة لذلك ، تغرق المنصة في خنادق في أعماق البحار. عندما تتلاشى الترسبات التحديثية من الوشاح الساخن ، فإنها تبرد وتغرق لتشكل بركًا مليئة بالرواسب.
مناطق تصادم ألواح الغلاف الصخري هي المناطق التي تتعرض فيها القشرة والمنصة للضغط. في هذا الصدد ، فإن قوة الزيادات الأولى. نتيجة لذلك ، تبدأ الحركة الصعودية لألواح الغلاف الصخري. يؤدي إلى تكون الجبال.
بحث
تتم الدراسة اليوم باستخدام الطرق الجيوديسية. إنها تسمح لنا باستنتاج أن العمليات مستمرة وفي كل مكان. تم الكشف عنهاأيضا مناطق تصادم ألواح الغلاف الصخري. يمكن أن تصل سرعة الرفع إلى عشرات المليمترات.
تطفو ألواح الغلاف الصخري الأفقية الكبيرة بشكل أسرع إلى حد ما. في هذه الحالة ، يمكن أن تصل السرعة إلى عشرة سنتيمترات خلال العام. لذلك ، على سبيل المثال ، ارتفعت سانت بطرسبرغ بالفعل بمقدار متر خلال فترة وجودها بأكملها. شبه الجزيرة الاسكندنافية - 250 م في 25000 سنة. تتحرك مادة الوشاح ببطء نسبيًا. ومع ذلك ، تحدث الزلازل والانفجارات البركانية وظواهر أخرى نتيجة لذلك. هذا يسمح لنا باستنتاج أن قوة نقل المواد عالية.
باستخدام الموقع التكتوني للصفائح ، يشرح الباحثون العديد من الظواهر الجيولوجية. في الوقت نفسه ، خلال الدراسة ، اتضح أن تعقيد العمليات التي تحدث مع النظام الأساسي أكبر بكثير مما بدا في بداية ظهور الفرضية.
لا تستطيع الصفائح التكتونية أن تفسر التغيرات في شدة التشوهات والحركة ، ووجود شبكة عالمية مستقرة من الأعطال العميقة وبعض الظواهر الأخرى. كما تظل مسألة البداية التاريخية للعمل مفتوحة. تُعرف العلامات المباشرة التي تشير إلى العمليات التكتونية للصفائح منذ أواخر العصر البدائي. ومع ذلك ، فإن عددًا من الباحثين يتعرفون على مظهرهم من العصر الأركي أو البروتيروزويك المبكر.
توسيع فرص البحث
أدى ظهور التصوير المقطعي الزلزالي إلى انتقال هذا العلم إلى مستوى نوعي جديد. في منتصف الثمانينيات من القرن الماضي ، أصبحت الديناميكا الجيوديناميكية العميقة الأكثر واعدة واتجاه الشباب من جميع علوم الأرض الموجودة. ومع ذلك ، تم حل المشاكل الجديدة ليس فقط باستخدام التصوير المقطعي الزلزالي. جاءت العلوم الأخرى أيضًا للإنقاذ. وتشمل هذه ، على وجه الخصوص ، علم المعادن التجريبي.
بفضل توفر المعدات الجديدة ، أصبح من الممكن دراسة سلوك المواد في درجات حرارة وضغوط تقابل الحد الأقصى في أعماق الوشاح. كما تم استخدام طرق الكيمياء الجيولوجية للنظائر في الدراسات. يدرس هذا العلم ، على وجه الخصوص ، التوازن النظيري للعناصر النادرة ، وكذلك الغازات النبيلة في مختلف الأصداف الأرضية. في هذه الحالة ، تتم مقارنة المؤشرات ببيانات النيزك. يتم استخدام طرق المغناطيسية الأرضية ، بمساعدة العلماء الذين يحاولون الكشف عن أسباب وآلية الانعكاسات في المجال المغناطيسي.
اللوحة الحديثة
تستمر فرضية النظام التكتوني في شرح عملية تطور قشرة المحيطات والقارات بشكل مرضٍ خلال الثلاثة مليارات سنة الماضية على الأقل. في الوقت نفسه ، هناك قياسات ساتلية ، والتي بموجبها تم تأكيد حقيقة أن لوحات الغلاف الصخري الرئيسية للأرض لا تزال قائمة. نتيجة لذلك ، تظهر صورة معينة.
هناك ثلاث طبقات أكثر نشاطًا في المقطع العرضي للكوكب. سمك كل منهم عدة مئات من الكيلومترات. من المفترض أن الدور الرئيسي في الجيوديناميكا العالمية قد تم تعيينه لهم. في عام 1972 ، أثبت مورغان الفرضية التي طرحها ويلسون في عام 1963 حول صعود نفاثات الوشاح. أوضحت هذه النظرية ظاهرة المغناطيسية داخل الصفائح. العمود الناتجأصبحت الحركة التكتونية أكثر شيوعًا بمرور الوقت.
الجيوديناميكا
بمساعدتها ، يتم النظر في تفاعل العمليات المعقدة إلى حد ما التي تحدث في الوشاح والقشرة. وفقًا للمفهوم الذي حدده Artyushkov في عمله "Geodynamics" ، يعمل التمايز الثقالي للمادة كمصدر رئيسي للطاقة. لوحظت هذه العملية في الوشاح السفلي.
بعد فصل المكونات الثقيلة (الحديد ، إلخ) عن الصخر ، تبقى كتلة أخف من المواد الصلبة. إنها تنزل إلى القلب. موقع الطبقة الأخف تحت الطبقة الثقيلة غير مستقر. في هذا الصدد ، يتم جمع المواد المتراكمة بشكل دوري في كتل كبيرة إلى حد ما تطفو في الطبقات العليا. حجم هذه التكوينات حوالي مائة كيلومتر. كانت هذه المادة أساس تكوين الوشاح العلوي للأرض.
الطبقة السفلية ربما تكون مادة أولية غير متمايزة. أثناء تطور الكوكب ، بسبب الوشاح السفلي ، ينمو الوشاح العلوي ويزداد اللب. من الأرجح أن كتل المواد الخفيفة ترتفع في الوشاح السفلي على طول القنوات. درجة حرارة الكتلة فيها مرتفعة للغاية. في الوقت نفسه ، يتم تقليل اللزوجة بشكل كبير. يتم تسهيل الزيادة في درجة الحرارة من خلال إطلاق كمية كبيرة من الطاقة الكامنة في عملية رفع المادة إلى منطقة الجاذبية على مسافة حوالي 2000 كم. أثناء الحركة على طول هذه القناة ، يحدث تسخين قوي للكتل الخفيفة. في هذا الصدد ، تدخل المادة في العباءة بارتفاع كافٍدرجة الحرارة وأخف بكثير من العناصر المحيطة
بسبب الكثافة المنخفضة ، تطفو المادة الخفيفة في الطبقات العليا على عمق 100-200 كيلومتر أو أقل. مع انخفاض الضغط ، تقل درجة انصهار مكونات المادة. بعد التمايز الأساسي على مستوى "اللب-الوشاح" ، يحدث التمايز الثانوي. في الأعماق الضحلة ، تتعرض المادة الخفيفة جزئيًا للذوبان. أثناء التمايز ، يتم إطلاق المواد الأكثر كثافة. تغوص في الطبقات السفلية من الوشاح العلوي. تبرز المكونات الأخف وزنًا وفقًا لذلك
يسمى مجمع حركات المواد في الوشاح ، المرتبط بإعادة توزيع الكتل ذات الكثافة المختلفة نتيجة التمايز ، بالحمل الكيميائي. يحدث صعود الكتل الخفيفة على فترات تبلغ حوالي 200 مليون سنة. في الوقت نفسه ، لا يتم ملاحظة التطفل على الوشاح العلوي في كل مكان. في الطبقة السفلية ، توجد القنوات على مسافة كبيرة بما يكفي من بعضها البعض (تصل إلى عدة آلاف من الكيلومترات).
رفع الكتل
كما هو مذكور أعلاه ، في تلك المناطق حيث يتم إدخال كتل كبيرة من المواد المسخنة بالضوء في الغلاف الموري ، يحدث ذوبانها الجزئي وتمايزها. في الحالة الأخيرة ، لوحظ فصل المكونات وصعودها اللاحق. يمرون بسرعة عبر الغلاف الموري. عندما يصلون إلى الغلاف الصخري ، تنخفض سرعتهم. في بعض المناطق ، تشكل المادة تراكمات من الوشاح الشاذ. هم ، كقاعدة عامة ، يكذبون في الطبقات العليا من الكوكب.
عباءة شاذة
يتوافق تركيبها تقريبًا مع مادة الوشاح الطبيعي. الفرق بين التراكم الشاذ هو ارتفاع درجة الحرارة (حتى 1300-1500 درجة) وانخفاض سرعة الموجات الطولية المرنة.
دخول المادة تحت الغلاف الصخري يثير ارتفاعًا متوازنًا. بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، فإن الكتلة الشاذة لها كثافة أقل من الوشاح الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك لزوجة طفيفة للتكوين.
في عملية دخول الغلاف الصخري ، يتم توزيع الوشاح الشاذ بسرعة على طول النعل. في الوقت نفسه ، يزيح المادة الأكثر كثافة والأقل حرارة من الغلاف الموري. أثناء الحركة ، يملأ التراكم الشاذ تلك المناطق التي يكون فيها نعل المنصة في حالة مرتفعة (مصائد) ، ويتدفق حول مناطق مغمورة بعمق. نتيجة لذلك ، في الحالة الأولى ، لوحظ ارتفاع متوازنة. فوق المناطق المغمورة ، تظل القشرة مستقرة.
الفخاخ
عملية تبريد طبقة الوشاح العلوي والقشرة إلى عمق حوالي مائة كيلومتر بطيئة. بشكل عام ، يستغرق الأمر عدة مئات من ملايين السنين. في هذا الصدد ، فإن عدم التجانس في سمك الغلاف الصخري ، الذي يفسر من خلال الاختلافات الأفقية في درجة الحرارة ، له خمول كبير إلى حد ما. في حالة عدم وجود المصيدة بعيدًا عن التدفق التصاعدي للتراكم الشاذ من العمق ، يتم التقاط كمية كبيرة من المادة وهي ساخنة للغاية. نتيجة لذلك ، يتم تكوين عنصر جبلي كبير إلى حد ما. وفقًا لهذا المخطط ، تحدث ارتفاعات عالية في المنطقةتكون المنشأ epiplatform في أحزمة مطوية.
وصف العمليات
في المصيدة ، تخضع الطبقة الشاذة للضغط بمقدار 1-2 كيلومتر أثناء التبريد. اللحاء الموجود في الأعلى مغمور. يبدأ هطول الأمطار في التراكم في الحوض المتشكل. يساهم ثقلها في زيادة هبوط الغلاف الصخري. نتيجة لذلك ، يمكن أن يتراوح عمق الحوض من 5 إلى 8 كم. في الوقت نفسه ، أثناء انضغاط الوشاح في الجزء السفلي من طبقة البازلت ، يمكن ملاحظة تحول طور للصخور إلى eclogite وغرانيت العقيق في القشرة. بسبب التدفق الحراري الذي يخرج من المادة الشاذة ، يتم تسخين الوشاح العلوي وتقل لزوجته. في هذا الصدد ، هناك إزاحة تدريجية للكتلة العادية.
إزاحة أفقية
عندما تتشكل الارتفاعات في عملية الوشاح الشاذ الذي يصل إلى القشرة في القارات والمحيطات ، تزداد الطاقة الكامنة المخزنة في الطبقات العليا من الكوكب. لتفريغ المواد الزائدة ، فإنها تميل إلى التشتت على الجانبين. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل ضغوط إضافية. ترتبط بأنواع مختلفة من حركة الصفائح والقشرة.
تمدد قاع المحيط وتعويم القارات هو نتيجة للتوسع المتزامن للحواف وغرق المنصة في الوشاح. تحت الأول توجد كتل كبيرة من مادة شاذة شديدة التسخين. في الجزء المحوري من هذه النتوءات ، يقع الأخير مباشرة تحت القشرة. الغلاف الصخري هنا له سمك أصغر بكثير. في الوقت نفسه ، ينتشر الوشاح الشاذ في منطقة الضغط المرتفع - في كليهماالجوانب من تحت العمود الفقري. في الوقت نفسه ، يكسر بسهولة قشرة المحيط. الشق مليء بالصهارة البازلتية. وهو ، بدوره ، يذوب خارج الوشاح الشاذ. في عملية تصلب الصهارة ، تتشكل قشرة محيطية جديدة. هذه هي الطريقة التي ينمو بها القاع.
ميزات العملية
تحت الحواف الوسطى ، قلل الوشاح الشاذ من اللزوجة بسبب زيادة درجة الحرارة. المادة قادرة على الانتشار بسرعة كبيرة. نتيجة لذلك ، يحدث نمو القاع بمعدل متزايد. الغلاف الموري المحيطي له أيضًا لزوجة منخفضة نسبيًا.
تطفو لوحات الغلاف الصخري الرئيسية للأرض من التلال إلى أماكن الغمر. إذا كانت هذه المناطق في نفس المحيط ، فإن العملية تحدث بسرعة عالية نسبيًا. هذا الوضع هو الحال اليوم بالنسبة للمحيط الهادئ. إذا حدث تمدد القاع والهبوط في مناطق مختلفة ، فإن القارة الواقعة بينهما تنجرف في الاتجاه الذي يحدث فيه التعمق. تحت القارات ، تكون لزوجة الغلاف الموري أعلى منها تحت المحيطات. بسبب الاحتكاك الناتج ، هناك مقاومة كبيرة للحركة. نتيجة لذلك ، ينخفض معدل تمدد القاع إذا لم يكن هناك تعويض عن هبوط الوشاح في نفس المنطقة. وبالتالي ، فإن النمو في المحيط الهادئ أسرع منه في المحيط الأطلسي.
