تكتونية الصفائح الصخرية. حركة اللوحة

الغلاف الصخري هو القشرة الصخرية للأرض. من الكلمة اليونانية "lithos" - الحجر و "الكرة" - الكرة

الغلاف الصخري هو الغلاف الخارجي الصلب للأرض، والذي يشمل القشرة الأرضية بأكملها مع جزء من الوشاح العلوي للأرض ويتكون من الصخور الرسوبية والنارية والمتحولة. الحدود السفلية للغلاف الصخري غير واضحة ويتم تحديدها من خلال انخفاض حاد في لزوجة الصخور وتغير في سرعة انتشار الموجات الزلزالية وزيادة في التوصيل الكهربائي للصخور. يختلف سمك الغلاف الصخري في القارات وتحت المحيطات ويبلغ متوسطه 25 - 200 و5 - 100 كيلومتر على التوالي.

دعونا نفكر بشكل عام في التركيب الجيولوجي للأرض. الكوكب الثالث بعدا عن الشمس وهو الأرض، يبلغ نصف قطره 6370 كم، ومتوسط ​​كثافته 5.5 جم/سم3، ويتكون من ثلاث أصداف - نباح, عباءةو و. ينقسم الوشاح واللب إلى أجزاء داخلية وخارجية.

القشرة الأرضية هي القشرة العلوية الرقيقة للأرض، ويبلغ سمكها 40-80 كيلومترًا في القارات، و5-10 كيلومترات تحت المحيطات، وتشكل حوالي 1% فقط من كتلة الأرض. ثمانية عناصر - الأكسجين والسيليكون والهيدروجين والألومنيوم والحديد والمغنيسيوم والكالسيوم والصوديوم - تشكل 99.5٪ من القشرة الأرضية.

وفقا للبحث العلمي، تمكن العلماء من إثبات أن الغلاف الصخري يتكون من:

• الأكسجين – 49%؛
• السيليكون - 26%؛
• الألومنيوم – 7%؛
• الحديد – 5%;
• كالسيوم – 4%
• يحتوي الغلاف الصخري على العديد من المعادن، وأكثرها شيوعًا الصاري والكوارتز.

تتكون القشرة الأرضية في القارات من ثلاث طبقات: الصخور الرسوبية تغطي صخور الجرانيت، والصخور الجرانيتية تغطي الصخور البازلتية. تحت المحيطات تكون القشرة "محيطية"، من نوع ذو طبقتين؛ تقع الصخور الرسوبية ببساطة على البازلت، ولا توجد طبقة من الجرانيت. هناك أيضًا نوع انتقالي من القشرة الأرضية (مناطق الجزر القوسية على أطراف المحيطات وبعض المناطق في القارات، على سبيل المثال البحر الأسود).

تكون القشرة الأرضية أكثر سماكة في المناطق الجبلية(تحت جبال الهيمالايا - أكثر من 75 كم)، المتوسط ​​- في مناطق المنصات (تحت الأراضي المنخفضة في غرب سيبيريا - 35-40، داخل حدود المنصة الروسية - 30-35)، والأصغر - في الوسط مناطق المحيطات (5-7 كم). الجزء السائد من سطح الأرض هو سهول القارات وقاع المحيطات.

يحيط بالقارات جرف - وهو شريط ضحل يصل عمقه إلى 200 جرام ومتوسط ​​عرضه حوالي 80 كيلومترًا، والذي يتحول بعد انحناء حاد حاد للقاع إلى منحدر قاري (يتراوح المنحدر من 15 -17 إلى 20-30 درجة). وتستقر المنحدرات تدريجياً وتتحول إلى سهول سحيقة (أعماق 3.7-6.0 كم). تتمتع الخنادق المحيطية بأعمق الأعماق (9-11 كم)، وتقع الغالبية العظمى منها على الحواف الشمالية والغربية للمحيط الهادئ.

يتكون الجزء الرئيسي من الغلاف الصخري من الصخور النارية (95٪)، من بينها الجرانيت والجرانيتويدات السائدة في القارات، والبازلت في المحيطات.

كتل الغلاف الصخري - صفائح الغلاف الصخري - تتحرك على طول الغلاف الموري البلاستيكي نسبيًا. ويخصص قسم الجيولوجيا الخاص بتكتونية الصفائح لدراسة ووصف هذه الحركات.

للإشارة إلى الغلاف الخارجي للغلاف الصخري، تم استخدام مصطلح سيال الذي عفا عليه الزمن الآن، وهو مشتق من اسم العناصر الصخرية الرئيسية Si (باللاتينية: Silicium - silicon) وAl (باللاتينية: الألومنيوم - الألومنيوم).

لوحات الليثوسفير

ومن الجدير بالذكر أن أكبر الصفائح التكتونية تظهر بوضوح شديد على الخريطة وهي:

• المحيط الهادئ- أكبر صفيحة على الكوكب، والتي تحدث على طول حدودها تصادمات مستمرة للصفائح التكتونية وتتشكل الأعطال - وهذا هو سبب انخفاضها المستمر؛
• الأوراسي– يغطي كامل أراضي أوراسيا تقريبًا (باستثناء هندوستان وشبه الجزيرة العربية) ويحتوي على الجزء الأكبر من القشرة القارية؛
• الهندية الأسترالية– وتشمل القارة الأسترالية وشبه القارة الهندية. وبسبب الاصطدامات المستمرة مع الصفيحة الأوراسية، فهي في طور الانكسار؛
• أمريكي جنوبي- تتكون من قارة أمريكا الجنوبية وجزء من المحيط الأطلسي؛
• امريكي شمالي- تتكون من قارة أمريكا الشمالية، وجزء من شمال شرق سيبيريا، والجزء الشمالي الغربي من المحيط الأطلسي، ونصف المحيط المتجمد الشمالي؛
• الأفريقي- تتكون من القارة الأفريقية والقشرة المحيطية للمحيطين الأطلسي والهندي. ومن المثير للاهتمام أن الصفائح المجاورة له تتحرك في الاتجاه المعاكس له، لذلك يقع هنا أكبر صدع على كوكبنا؛
• لوحة القطب الجنوبي– تتكون من القارة القطبية الجنوبية والقشرة المحيطية القريبة منها. ونظرًا لأن اللوحة محاطة بحواف وسط المحيط، فإن القارات المتبقية تبتعد عنها باستمرار.

حركة الصفائح التكتونية في الغلاف الصخري

تعمل صفائح الغلاف الصخري، التي تربط وتفصل، على تغيير الخطوط العريضة باستمرار. وهذا يسمح للعلماء بطرح النظرية القائلة بأن الغلاف الصخري منذ حوالي 200 مليون عام لم يكن به سوى بانجيا - وهي قارة واحدة انقسمت لاحقًا إلى أجزاء، والتي بدأت تتحرك تدريجيًا بعيدًا عن بعضها البعض بسرعة منخفضة جدًا (في المتوسط ​​حوالي سبعة سنتيمترات) في السنة).

هذا مثير للاهتمام!هناك افتراض أنه بفضل حركة الغلاف الصخري، بعد 250 مليون سنة ستتشكل قارة جديدة على كوكبنا بسبب توحيد القارات المتحركة.

عندما تصطدم الصفائح المحيطية والقارية، تغوص حافة القشرة المحيطية تحت القشرة القارية، بينما على الجانب الآخر من اللوحة المحيطية تتباعد حدودها عن اللوحة المجاورة. تسمى الحدود التي تحدث على طولها حركة الغلاف الصخري منطقة الاندساس، حيث يتم تمييز الحواف العلوية والمنخفضة للوحة. ومن المثير للاهتمام أن اللوحة، التي تغرق في الوشاح، تبدأ في الذوبان عندما ينضغط الجزء العلوي من قشرة الأرض، ونتيجة لذلك تتشكل الجبال، وإذا انفجرت الصهارة أيضًا، ثم البراكين.

في الأماكن التي تتلامس فيها الصفائح التكتونية مع بعضها البعض، توجد مناطق ذات نشاط بركاني وزلزالي أقصى: أثناء حركة الغلاف الصخري واصطدامه، تدمر القشرة الأرضية، وعندما تتباعد تتشكل الصدوع والمنخفضات (الغلاف الصخري) وتضاريس الأرض متصلة ببعضها البعض). وهذا هو السبب في أن أكبر التضاريس على الأرض - سلاسل الجبال مع البراكين النشطة وخنادق أعماق البحار - تقع على طول حواف الصفائح التكتونية.

مشاكل الغلاف الصخري

أدى التطور المكثف للصناعة إلى حقيقة أن الإنسان والغلاف الصخري بدأا مؤخرًا في الانسجام بشكل سيء للغاية مع بعضهما البعض: تلوث الغلاف الصخري يكتسب أبعادًا كارثية. ويرجع ذلك إلى زيادة النفايات الصناعية مع النفايات المنزلية والأسمدة والمبيدات المستخدمة في الزراعة، مما يؤثر سلباً على التركيب الكيميائي للتربة والكائنات الحية. وقد حسب العلماء أنه يتم توليد حوالي طن واحد من القمامة لكل شخص سنويًا، بما في ذلك 50 كجم من النفايات التي يصعب تحليلها.

اليوم، أصبح تلوث الغلاف الصخري مشكلة ملحة، لأن الطبيعة غير قادرة على التعامل معها بمفردها: يحدث التنظيف الذاتي لقشرة الأرض ببطء شديد، وبالتالي تتراكم المواد الضارة تدريجياً، ومع مرور الوقت، تؤثر سلباً السبب الرئيسي للمشكلة - البشر.

ويتكون مع جزء من الوشاح العلوي من عدة كتل كبيرة جدًا تسمى صفائح الغلاف الصخري. يتراوح سمكها من 60 إلى 100 كم. تشتمل معظم الصفائح على القشرة القارية والمحيطية. هناك 13 لوحة رئيسية، 7 منها هي الأكبر: الأمريكية، الأفريقية، الهندية، الآمورية.

تقع الصفائح على طبقة بلاستيكية من الوشاح العلوي (الغلاف الموري) وتتحرك ببطء بالنسبة لبعضها البعض بسرعة 1-6 سم سنويًا. تم إثبات هذه الحقيقة من خلال مقارنة الصور المأخوذة من الأقمار الصناعية للأرض. ويشيرون إلى أن التكوين في المستقبل قد يكون مختلفًا تمامًا عن الحالي، إذ من المعروف أن صفيحة الغلاف الصخري الأمريكية تتحرك نحو المحيط الهادئ، والصفيحة الأوراسية تقترب من الإفريقية، والهندو-أسترالية، وكذلك الصفيحة الأوراسية. المحيط الهادئ. تتحرك صفائح الغلاف الصخري الأمريكية والأفريقية ببطء.

تنشأ القوى التي تسبب انحراف صفائح الغلاف الصخري عندما تتحرك مادة الوشاح. تدفع التدفقات الصعودية القوية لهذه المادة الصفائح عن بعضها البعض، وتمزق القشرة الأرضية، وتشكل صدوعًا عميقة فيها. بسبب تدفقات الحمم البركانية تحت الماء، تتشكل الطبقات على طول الصدوع. بالتجميد، يبدو أنهم يشفيون الجروح - الشقوق. ومع ذلك، يزداد التمدد مرة أخرى، وتحدث التمزقات مرة أخرى. لذا، يزداد تدريجياً، لوحات ليثوسفيرتتباعد في اتجاهات مختلفة.

توجد مناطق صدع على الأرض، لكن معظمها يقع في تلال المحيط، حيث تكون القشرة الأرضية أرق. يقع أكبر خطأ على الأرض في الشرق. تمتد لمسافة 4000 كم. عرض هذا الصدع 80-120 كم. وتنتشر في أطرافها ضواحي منقرضة ونشطة.

على طول حدود الصفائح الأخرى، لوحظت تصادمات الصفائح. يحدث ذلك بطرق مختلفة. إذا اقتربت الصفائح، التي تحتوي إحداها على قشرة محيطية والأخرى على قشرة قارية، من بعضها البعض، فإن صفيحة الغلاف الصخري المغطاة بالبحر تغوص تحت الصفيحة القارية. في هذه الحالة تظهر الأقواس () أو سلاسل الجبال (). إذا اصطدمت صفيحتان لهما قشرة قارية، فإن حواف هذه الصفائح تنسحق إلى طيات صخرية، وتتشكل مناطق جبلية. هكذا نشأت، على سبيل المثال، على حدود الصفائح الأوراسية والهندية الأسترالية. إن وجود مناطق جبلية في الأجزاء الداخلية من صفيحة الغلاف الصخري يشير إلى أنه كان هناك في يوم من الأيام حدود بين صفيحتين اندمجتا بقوة مع بعضهما البعض وتحولتا إلى صفيحة صخرية واحدة أكبر حجمًا، وبالتالي يمكننا استخلاص استنتاج عام: حدود الصفائح الصخرية هي مناطق متحركة تنحصر فيها البراكين والمناطق والمناطق الجبلية وتلال وسط المحيط ومنخفضات أعماق البحار والخنادق. يتم تشكيلها على حدود صفائح الغلاف الصخري، ويرتبط أصلها بالصهارة.

هناك نوعان من الغلاف الصخري. يحتوي الغلاف الصخري المحيطي على قشرة محيطية يبلغ سمكها حوالي 6 كيلومترات. ويغطيها البحر في الغالب. الغلاف الصخري القاري مغطى بقشرة قارية يبلغ سمكها من 35 إلى 70 كم. وتبرز معظم هذه القشرة في الأعلى لتشكل الأرض.

لوحات

الصخور والمعادن

لوحات متحركة

تتحرك صفائح القشرة الأرضية باستمرار في اتجاهات مختلفة، وإن كانت ببطء شديد. متوسط ​​سرعة حركتهم 5 سم في السنة. تنمو أظافرك بنفس المعدل تقريبًا. وبما أن جميع الصفائح مترابطة بإحكام، فإن حركة أي واحدة منها تؤثر على الصفائح المحيطة بها، مما يجعلها تتحرك تدريجيا. يمكن للصفائح أن تتحرك بطرق مختلفة، وهو ما يمكن رؤيته عند حدودها، لكن الأسباب التي تسبب حركة الصفائح لا تزال غير معروفة للعلماء. على ما يبدو، قد لا يكون لهذه العملية بداية ولا نهاية. ومع ذلك، فإن بعض النظريات تدعي أن نوعًا واحدًا من حركة الصفائح يمكن أن يكون، إذا جاز التعبير، "أوليًا"، ومنه تبدأ جميع الصفائح الأخرى في التحرك.

أحد أنواع حركة الصفائح هو "غوص" إحدى الصفائح تحت الأخرى. ويعتقد بعض العلماء أن هذا النوع من الحركة هو الذي يسبب جميع حركات الصفائح الأخرى. عند بعض الحدود، تندفع الصخور المنصهرة إلى السطح بين صفيحتين وتتصلب عند حوافهما، مما يدفع الصفائح بعيدًا عن بعضها البعض. يمكن أن تؤدي هذه العملية أيضًا إلى تحريك جميع اللوحات الأخرى. ويعتقد أيضًا أنه بالإضافة إلى الصدمة الأولية، يتم تحفيز حركة الصفائح من خلال تدفقات حرارية عملاقة تدور في الوشاح (انظر المقال "").

القارات المنجرفة

يعتقد العلماء أنه منذ تكوين القشرة الأرضية الأولية، أدت حركة الصفائح إلى تغيير موقع وشكل وحجم القارات والمحيطات. كانت تسمى هذه العملية التكتونية ألواح. يتم تقديم أدلة مختلفة على هذه النظرية. على سبيل المثال، تبدو الخطوط العريضة لقارات مثل أمريكا الجنوبية وأفريقيا كما لو أنها شكلت ذات يوم وحدة واحدة. كما تم اكتشاف أوجه تشابه لا شك فيها في بنية وعمر الصخور التي تشكل سلاسل الجبال القديمة في كلتا القارتين.

1. وفقا للعلماء، فإن الكتل الأرضية التي تشكل الآن أمريكا الجنوبية وأفريقيا كانت مرتبطة ببعضها البعض منذ أكثر من 200 مليون سنة.

2. من الواضح أن قاع المحيط الأطلسي توسع تدريجياً مع تشكل صخور جديدة عند حدود الصفائح.

3. حاليًا تبتعد أمريكا الجنوبية وأفريقيا عن بعضهما البعض بمعدل حوالي 3.5 سم سنويًا بسبب حركة الصفائح.

تنقسم القشرة الأرضية بفعل الصدوع إلى صفائح ليثوسفيرية، وهي عبارة عن كتل صلبة ضخمة تصل إلى الطبقات العليا من الوشاح. وهي أجزاء كبيرة وثابتة من القشرة الأرضية، وهي في حركة مستمرة، وتنزلق على طول سطح الأرض. تتكون صفائح الغلاف الصخري من قشرة قارية أو محيطية، وبعضها يجمع كتلة صخرية قارية مع كتلة محيطية. هناك 7 أكبر صفائح الغلاف الصخري، والتي تشغل 90٪ من سطح كوكبنا: أنتاركتيكا، أوراسيا، أفريقيا، المحيط الهادئ، الهند الأسترالية، أمريكا الجنوبية، أمريكا الشمالية. بالإضافة إلى ذلك، هناك العشرات من الألواح المتوسطة الحجم والعديد من الألواح الصغيرة. ويوجد بين الألواح المتوسطة والكبيرة أحزمة على شكل فسيفساء من ألواح صغيرة من اللحاء.

نظرية تكتونية الصفائح

تدرس نظرية صفائح الغلاف الصخري حركتها والعمليات المرتبطة بهذه الحركة. تنص هذه النظرية على أن سبب التغيرات التكتونية العالمية هو الحركة الأفقية لكتل ​​الغلاف الصخري - الصفائح. تدرس تكتونية الصفائح تفاعل وحركة كتل القشرة الأرضية.

نظرية فاغنر

فكرة أن صفائح الغلاف الصخري تتحرك أفقيًا تم اقتراحها لأول مرة في عشرينيات القرن العشرين من قبل ألفريد فاغنر. لقد طرح فرضية حول "الانجراف القاري"، لكن لم يتم الاعتراف بها على أنها موثوقة في ذلك الوقت. في وقت لاحق، في الستينيات، تم إجراء دراسات حول قاع المحيط، ونتيجة لذلك تم تأكيد تخمينات فاغنر حول الحركة الأفقية للصفائح، ووجود عمليات توسع المحيط الناجمة عن تكوين القشرة المحيطية (الانتشار). تم الكشف عنها. تمت صياغة الأحكام الرئيسية للنظرية في 1967-1968 من قبل الجيوفيزيائيين الأمريكيين ج. إسحاق، سي. لو بيشون، إل. سايكس، ج. أوليفر، دبليو جي مورغان. ووفقا لهذه النظرية، تقع حدود الصفائح في مناطق النشاط التكتوني والزلازل والبركاني. فالحدود متباعدة ومتحولة ومتقاربة.

حركة الصفائح الليتوسفيرية

تبدأ صفائح الغلاف الصخري في التحرك بسبب حركة المادة الموجودة في الوشاح العلوي. في مناطق الصدع، تخترق هذه المادة القشرة، مما يؤدي إلى دفع الصفائح بعيدًا. وتقع معظم الصدوع في قاع المحيط، لأن القشرة الأرضية هناك أرق بكثير. وتقع أكبر الصدوع الموجودة على الأرض بالقرب من بحيرة بايكال والبحيرات الكبرى الأفريقية. تحدث حركة صفائح الغلاف الصخري بسرعة 1-6 سم في السنة. وعندما تصطدم ببعضها البعض، تنشأ الأنظمة الجبلية عند حدودها في ظل وجود القشرة القارية، وفي حالة عندما تحتوي إحدى الصفائح على قشرة ذات أصل محيطي، تتشكل خنادق في أعماق البحار.

تتلخص المبادئ الأساسية لتكتونية الصفائح في عدة نقاط.

1. يوجد في الجزء الصخري العلوي من الأرض قذيفتان تختلفان بشكل كبير في الخصائص الجيولوجية. هذه الأصداف هي الغلاف الصخري الصلب والهش والغلاف الموري المتحرك تحته. قاعدة الغلاف الصخري عبارة عن درجة حرارة متساوية تبلغ 1300 درجة مئوية.
2. يتكون الغلاف الصخري من صفائح القشرة الأرضية التي تتحرك باستمرار على طول سطح الغلاف الموري.

ثم بالتأكيد تريد أن تعرف ما هي لوحات الغلاف الصخري.

لذا، فإن صفائح الغلاف الصخري عبارة عن كتل ضخمة تنقسم إليها الطبقة السطحية الصلبة للأرض. ونظرًا لأن الصخور الموجودة تحتها منصهرة، فإن الصفائح تتحرك ببطء، بسرعة تتراوح من 1 إلى 10 سنتيمترات سنويًا.

يوجد اليوم 13 لوحة كبيرة من الغلاف الصخري تغطي 90٪ من سطح الأرض.

أكبر الصفائح الصخرية:

• لوحة استرالية- 47,000,000 كيلومتر مربع
• لوحة القطب الجنوبي- 60,900,000 كيلومتر مربع
• شبه القارة العربية- 5,000,000 كيلومتر مربع
• لوحة أفريقية- 61,300,000 كيلومتر مربع
• لوحة أوراسية- 67,800,000 كيلومتر مربع
• لوحة هندوستان- 11,900,000 كيلومتر مربع
• طبق جوز الهند - 2,900,000 كيلومتر مربع
• لوحة نازكا - 15.600.000 كيلومتر مربع
• لوحة المحيط الهادئ- 103,300,000 كيلومتر مربع
• لوحة أمريكا الشمالية- 75,900,000 كيلومتر مربع
• طبق صومالي- 16,700,000 كيلومتر مربع
• لوحة أمريكا الجنوبية- 43,600,000 كيلومتر مربع
• لوحة فلبينية- 5,500,000 كيلومتر مربع

وهنا لا بد من القول أن هناك قشرة قارية ومحيطية. وتتكون بعض الصفائح من نوع واحد فقط من القشرة (مثل صفيحة المحيط الهادئ)، وبعضها من أنواع مختلطة، حيث تبدأ الصفيحة في المحيط وتنتقل بسلاسة إلى القارة. سمك هذه الطبقات 70-100 كيلومتر.

تطفو صفائح الغلاف الصخري على سطح طبقة منصهرة جزئيًا من الأرض - الوشاح. عندما تبتعد الصفائح عن بعضها البعض، تملأ الصخور السائلة التي تسمى الصهارة الشقوق الموجودة بينها. عندما تتصلب الصهارة، فإنها تشكل صخورًا بلورية جديدة. سنتحدث أكثر عن الصهارة في مقال عن البراكين.

خريطة لوحات الغلاف الصخري

في بداية القرن العشرين، الأمريكي ف.ب. توصل تايلور والألماني ألفريد فيجنر في نفس الوقت إلى استنتاج مفاده أن موقع القارات يتغير ببطء. بالمناسبة، هذا هو إلى حد كبير ما هو عليه. لكن العلماء لم يتمكنوا من شرح كيفية حدوث ذلك حتى الستينيات من القرن العشرين، عندما تم تطوير عقيدة العمليات الجيولوجية في قاع البحر.

لقد كانت الحفريات هي التي لعبت الدور الرئيسي هنا. تم العثور على بقايا متحجرة لحيوانات من الواضح أنها لا تستطيع السباحة عبر المحيط في قارات مختلفة. أدى ذلك إلى افتراض أنه بمجرد ربط جميع القارات وتنقلت الحيوانات بهدوء فيما بينها.

الاشتراك في. لدينا العديد من الحقائق المثيرة للاهتمام والقصص الرائعة من حياة الناس.