عمليات داخلية في الغلاف الصخري

2024 مؤلف: Henry Conors | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-12 03:32

في العلم الحديث ، يتحدثون عن التضاريس ومكوناتها الرئيسية: المظهر ، والأصل التاريخي ، والتطور التدريجي ، والديناميكيات في الظروف الحديثة وأنماط التوزيع الخاصة من وجهة نظر الجغرافيا ، وغالبًا ما يذكرون أيضًا العناصر الداخلية والخارجية العمليات. إنه على وجه التحديد جزء من الجغرافيا كمجتمع وكعلم معقد يمكن اعتبار الجيومورفولوجيا ، والتي ، في الواقع ، التعريف المذكور أعلاه هو سمة مميزة. هذا الفرع العلمي داخل الجغرافيا اليوم تهيمن عليه فكرة الإغاثة كمنتج نهائي للتأثير المتبادل للعمليات الجيولوجية الخارجية والداخلية.

عمليات خارجية

في ظل العمليات الخارجية ، تُفهم مثل هذه العمليات الجيولوجية ، التي تسببها مصادر الطاقة الخارجية للكرة الأرضية ، جنبًا إلى جنب مع الجاذبية. المصدر الرئيسي للطاقة هو الإشعاع الشمسي. تحدث العمليات الخارجية في المنطقة القريبة من السطح ومباشرة على سطح قشرة الأرض. هم انهميتم تقديمها في شكل تفاعل فيزيائي-كيميائي وميكانيكي لقشرة الأرض مع طبقات الماء والهواء. العمليات الخارجية هي المسؤولة بطبيعتها عن الأعمال المدمرة من أجل تخفيف المخالفات السطحية ، والتي تتشكل بدورها من خلال عمليات داخلية ، أي قطع النتوءات وملء المنخفضات بمنتجات التدمير.

عمليات داخلية

الكرة الأرضية تتغير باستمرار. العمليات الجيولوجية الداخلية والخارجية معادية. إنهم قادرون على إلغاء التأثير على الأرض لخصمهم. العمليات الداخلية هي مثل هذه العمليات الجيولوجية التي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالطاقة المتولدة في الأحشاء العميقة لسطح الأرض الصلبة (الغلاف الصخري). خاصية التجانس هي خاصية مميزة للعديد من الظواهر الأساسية في تكوين سطح الأرض. وتشمل الذاتية تحولات الصخور ، والصهارة ، والنشاط الزلزالي. مثال على العمليات الداخلية هو الحركات التكتونية لقشرة الأرض. المصادر الرئيسية للطاقة لهذا النوع من العمليات هي الحرارية ، وكذلك إعادة توزيع المواد في الأعماق وفقًا لكثافة مواد معينة (تسمى علميًا التمايز الثقالي). يتم تغذية العمليات الداخلية (كما يوحي الاسم) بالطاقة الداخلية للأرض وتتجلى بشكل أساسي في حركات متعددة الاتجاهات لكتل ضخمة من صخور قشرة الأرض ، ومعها المادة المنصهرة لوشاح الأرض. نتيجة للعمليات الداخلية ، يتم إنشاء مخالفات كبيرة على الأرضالأسطح. هذه العمليات هي المسؤولة عن تكوين الجبال وسلاسل الجبال ، والأحواض بين الجبال ، ومنخفضات المحيطات.

في التأثير المتبادل للمتغيرات الخارجية والداخلية للعمليات ، تتطور قشرة الأرض وسطحها. سننظر في مُنشئي العمليات ، أي العمليات الجيولوجية الداخلية ، والتي ، في الواقع ، تخلق الجزء الأكبر من تضاريس الأرض.

المجموعات الذاتية

من بين الذاتية ، هناك 3 مجموعات مترابطة بإحكام ، ولكن في نفس الوقت عمليات مستقلة:

• الصهارة ؛
• زلازل ؛
• التأثيرات التكتونية.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل عملية.

الصهارة

تنتمي الظواهر البركانية إلى العمليات الذاتية. يجب فهمها على أنها عمليات قائمة على حركة الصهارة إلى سطح القشرة الأرضية وطبقاتها العليا. يوضح النشاط البركاني للإنسان المادة الموجودة في أحشاء الأرض ، ويتاح للعلماء فرصة التعرف على تركيبته الكيميائية وحالته الفيزيائية. لا تظهر الظواهر البركانية في كل مكان ، ولكن فقط في ما يسمى بالمناطق النشطة زلزاليًا ، والتي ، في الواقع ، تنحصر إمكانية حدوث مثل هذه الظواهر. غالبًا ما خضعت المناطق التي بها براكين نشطة أو نائمة عليها لتغيرات جيولوجية في سياق العملية التاريخية. الصهارة ، التي تخترق العمليات الداخلية الداخلية للأرض ، قد لا تصل إلى السطح ، وفي هذه الحالة تتصلب في مكان ما في أحشاء الأرض وتشكل صخورًا متطفلة (عميقة) خاصة (تشملالجابرو والجرانيت وغيرها الكثير). الظواهر التي نتجت عن تغلغل الصهارة في القشرة الأرضية ، تلقت اسم الأفلاطونية ، وإلا - البراكين العميقة.

الزلازل

الزلازل ، والتي تعد أيضًا من بين العمليات الداخلية الرئيسية ، تظهر نفسها في أجزاء معينة من سطح الأرض ، ويتم التعبير عنها في الهزات قصيرة المدى. يدرك الجميع أن الزلازل ، مثل الكوارث الطبيعية ، إلى جانب البراكين ، كانت دائمًا قريبة من المجتمع البشري ، ونتيجة لذلك ، فقد صدمت خيال الناس. الزلازل لم تمر دون أثر للإنسان ، مما تسبب في أضرار جسيمة لاقتصاده (وأحيانًا حتى الصحة والحياة) على شكل تدمير المباني ، انتهاك سلامة المحاصيل الزراعية ، إصابات خطيرة أو حتى الموت.

التأثيرات التكتونية

إلى جانب الزلازل ، وهي اهتزازات قوية وقصيرة المدى ، يتعرض سطح الأرض لتأثيرات ترتفع فيها بعض أجزائها بينما تسقط أجزاء أخرى. هذه الحركات القشرية بطيئة بشكل لا يمكن تصوره (بالنسبة إلى وتيرة حياتنا اليومية): سرعتها تعادل التغيرات على مستوى عدة سنتيمترات أو حتى مليمترات في القرن. لذلك ، بالطبع ، لا يمكن الوصول إليها من خلال ملاحظات العين البشرية ، ولا يتم طلب القياسات إلا باستخدام أدوات قياس خاصة. ومع ذلك ، وللمفارقة ، فإن هذه التغييرات مهمة جدًا لظهور كوكبنا ، وحتى على نطاق تاريخي.سرعتهم ليست صغيرة جدا. نظرًا لأن مثل هذه الحركات تحدث باستمرار وفي كل مكان لعدة مئات وحتى ملايين السنين ، فإن نتائجها النهائية مثيرة للإعجاب. تحت تأثير الحركات التكتونية (ويطلق عليها بهذه الطريقة) ، تحولت العديد من مناطق اليابسة إلى قاع المحيط العميق ، على العكس من ذلك ، وبنفس النجاح ، بعض أجزاء السطح التي ترتفع الآن مئات الآلاف من الأمتار فوق مستوى سطح البحر كانت مخبأة تحت غطاء مائي كثيف. مثل كل شيء في الطبيعة ، تختلف شدة الحركات التذبذبية: في بعض المناطق ، تكون العمليات التكتونية أسرع ولها تأثير أكبر ، بينما في أماكن أخرى تكون أبطأ بكثير وأقل أهمية.

في هذه المقالة ، سنركز على العمليات التكتونية ، لأنها ذات أهمية حاسمة في تكوين التضاريس ، ومن ثم المظهر الخارجي لكوكبنا. لذلك ، تحدد التكتونية طبيعة وخطة الخطوط العريضة المستقبلية لأشكال تضاريس الأرض لعدة قرون.

الكتل التكتونية

دعونا نشير مرة أخرى إلى أن التغييرات التكتونية تُفهم على أنها عمليات داخلية لتشكيل صورة الإغاثة. ترتبط التكتونية ارتباطًا مباشرًا بحركات الكتل المتجانسة الخاصة ، والتي تعد أجزاء متفرقة منفصلة من قشرة الأرض. من المهم أن نفهم أن هذه الكتل تختلف عن بعضها البعض:

• في السماكة (الحد الأدنى من متر واحد وعشرات الأمتار ، والحد الأقصى يصل إلى كيلومترات ، محسوبة بالعشرات) ؛
• حسب المنطقة (الأصغر هو عشرات ومئات الكيلومترات مربعة ، وأكبر مدى عبرالمنطقة إلى المليون) ؛
• وفقًا لطبيعة تشوه الصخور التي تتكون منها قشرة الأرض (مرة أخرى ، نميز بين نوعين من التغييرات: متقطع ومطوي) ؛
• في اتجاه الحركة (هناك نوعان من الحركات متعددة الاتجاهات: الحركات التكتونية الأفقية والعمودية).

تاريخ تطور تعاليم التكتونية

حتى منتصف القرن العشرين ، كان مفهوم الثباتية في المراكز الرائدة في الجيومورفولوجيا والجيولوجيا. وقد استند إلى فكرة أن النوع الرئيسي المهيمن من الحركات التذبذبية يجب اعتباره رأسيًا ، بينما النوع الأفقي للحركات ثانوي. وهكذا ، اعتقد الجيولوجيون أن جميع الأشكال الرئيسية لتضاريس الأرض (أي المنخفضات المحيطية وحتى القارات بأكملها) نشأت فقط بسبب الحركات الرأسية للقشرة. تم إدراج القارات كمناطق ارتفاع السطح ، وكان يُنظر إلى المحيطات على أنها مناطق هبوطها. أوضحت نفس النظرية ، ويجب الاعتراف بها بشكل واضح ومعقول ، تشكيل مخالفات إغاثة أصغر من حيث نسبة الحجم ، أي الجبال المنفصلة والسلاسل الجبلية والمنخفضات التي تفصل بين هذه النطاقات نفسها.

ومع ذلك ، كما تعلم ، تميل الأفكار إلى التغيير بمرور الوقت ، ويمكن لأي حقيقة أن تتحول بسهولة من حالة مطلقة إلى حالة نسبية. ركز عالم جيولوجي يُدعى ألفريد فيجنر انتباه المجتمع العلمي على حقيقة أن الخطوط العريضة والأشكال للقارات المختلفة تتوافق هندسيًا جيدًا معًا. في نفس الوقت بدأتالعمل النشط على جمع البيانات الجيولوجية والحفريات من مختلف القارات المتاحة للدراسة في ذلك الوقت. أظهرت هذه الدراسات شيئًا مثيرًا للاهتمام: في القارات ، التي تقع حاليًا على مسافات تساوي عدة آلاف من الكيلومترات من بعضها البعض ، عاشت كائنات متطابقة تمامًا في الماضي البعيد ، علاوة على ذلك ، نظرًا للسمات الهيكلية ، لم يكن للعديد من أنواع الكائنات فرصة على الإطلاق عبور مساحات مائية كبيرة بشكل لا يصدق.

قام Wegener بعمل لا يقدر بثمن في تحليل كمية هائلة من البيانات الحفرية والجيولوجية. قارنهم بالخطوط العريضة للقارات الحالية ، واستنادًا إلى نتائج بحثه ، طرح نظرية مفادها أن القارات الموجودة على سطح الأرض في الماضي كانت تقع بشكل مختلف تمامًا عما هي عليه الآن. بالإضافة إلى ذلك ، حاول العالم إجراء إعادة بناء فريدة للمظهر العام لأرض العصور الجيولوجية الماضية. دعونا نتحدث عن نظرية فينجر بمزيد من التفصيل

في رأيه ، في العصر البرمي من حقب الحياة القديمة ، كانت هناك بالفعل قارة عملاقة واحدة ذات حجم هائل على الأرض ، والتي كانت تسمى بانجيا. بحلول منتصف العصر الجوراسي من الدهر الوسيط ، تم تقسيمها إلى جزأين مستقلين - قارتا جوندوانا ولوراسيا. علاوة على ذلك ، زاد عدد القارات باطراد: انقسمت لوراسيا إلى أمريكا الشمالية وأوراسيا الحديثة ، وجندوانا ، بدورها ، تم تقسيمها إلى إفريقيا وأمريكا الجنوبية والقارة القطبية الجنوبية وأستراليا وهندوستان (أصبحت هندوستان فيما بعد أوراسيا). في الحقيقة ، هكذا سقط مفهوم الثباتية. معقولأصبح من المستحيل شرح التغييرات في الخطوط العريضة للقارات لمثل هذه الخطة والمزيد من الحركات للقارات على سطح الأرض في إطار هذه النظرية.

فيجنر لم يتوقف عند هذا الحد. لقد عزز انهيار الثباتية بافتراض أن القارات ، بعد أن اتخذت شكل كتل ضخمة من الغلاف الصخري ، لا تتحرك على الإطلاق في الاتجاه الرأسي ، ولكن في الاتجاه الأفقي. علاوة على ذلك ، فإن الحركات الأفقية ، من وجهة نظره ، هي التذبذبات التكتونية الرئيسية التي كان لها تأثير حاسم على مظهر كوكبنا. سميت نظرية ألفريد فيجنر بنظرية الانجراف القاري ، وأصبح أتباعها معروفين باسم المعبئين (على عكس الإصلاحيين). ربما كان من الممكن أن يساهم فيجنر في دراسة العمليات الجيولوجية الداخلية والخارجية الأخرى ، لكنه توقف في هذه المرحلة.

مهما كان الأمر ، بصرف النظر عن الاستنتاجات غير المؤيدة بأدلة كاملة لفيجنر نفسه وبيانات الحفريات القديمة ، لم يكن هناك تأكيد لحقيقة سلسلة الانجراف القاري. من أجل الحصول على بيانات لتأكيد أو دحض النظرية الجديدة ، وأخيراً لفهم سبب حركة القارات ، كان من الضروري دراسة بنية قشرة الأرض بعناية أكبر. ومع ذلك ، كان الجانب الثاني من العمل أكثر أهمية: كان من الضروري إجراء دراسة كاملة قدر الإمكان لهيكل قاع المحيطات ، والتي لم تتم دراستها على الإطلاق حتى ذلك الحين. فقط تخيل: وفقًا لرأي الغالبية العظمى من العلماء في ذلك الوقت ، كان قاع المحيط مسطحًا تمامًا!

القشرة القارية والمحيطية

البياناتأجريت الدراسات وأعطت نتائج غير متوقعة تمامًا. لدهشة العلماء ، تبين أن تضاريس الأرض تحت طبقة المحيط وتحت القارات مرتبة بشكل مختلف.

القشرة القارية سميكة وتتكون من ثلاث طبقات:

• علوي (يتكون من الصخور الرسوبية للطبقة الرسوبية التي تتشكل على سطح الأرض) ؛
• جرانيت (بجانب الجزء العلوي) ؛
• بازلتي (تتكون الطبقتان السفليتان من صخور ولدت في باطن الأرض بسبب التبريد وزيادة تبلور مادة الوشاح).

القشرة الموجودة في قاع المحيطات مختلفة تمامًا. إنه أرق ويتكون من طبقتين فقط:

• علوي (يتكون من الصخور الرسوبية) ؛
• البازلت (طبقة الجرانيت المفقودة).

حدثت ثورة حقيقية: لقد أصبح ممكنًا ، وعلاوة على ذلك ، تم إثبات وجود نوعين مختلفين من قشرة الأرض: المحيطية والقارية.

طبقة الوشاح

يوجد الوشاح تحت قشرة الأرض ، ويتم تقديم جوهره في حالة منصهرة. Asthenosphere - طبقة الوشاح ، تقع على عمق 30-40 كيلومترًا تحت المحيطات و100-120 كيلومترًا تحت القارات. إنه ، بناءً على بيانات خصائص سرعة الموجات الزلزالية ، يتمتع بمرونة عالية ، وحتى خاصية السيولة. يجب أن نتعلم أن جميع الطبقات الموجودة فوق الغلاف الموري هي الغلاف الصخري. وهذا يعني أن قشرة الأرض وطبقة الوشاح فوق الغلاف الموري متضمنة في نوع من الصيغة الصخرية.

الإغاثة السفليةمحيط

تبين أيضًا أن ارتياح قاع المحيط أكثر تعقيدًا مما كان يعتقد سابقًا. مكوناته الرئيسية هي:

• الجرف (سطح يستمر بشكل مشروط في منحدر البر الرئيسي من خط المياه إلى عمق 200-500 متر) ؛
• منحدر البر الرئيسي (من نهاية منطقة الرف حتى 2.5-4 آلاف متر ، وربما أكثر) ؛
• حوض البحر الهامشي (سطح مستوٍ غير مستوٍ إلى حدٍ ما (مرتفع) يتدفق فيه المنحدر القاري عبر القدم القارية ، ويسمى خلاف ذلك الانعطاف المقعر) ؛
• قوس الجزيرة (سلسلة من البراكين أو الجزر البركانية تحت الماء ، هذا المكون السفلي يفصل البحر الهامشي عن منطقة البحر المفتوحة) ؛
• خندق في أعماق البحار (أعمق جزء من قاع المحيط ، وهو موازٍ لقوس الجزيرة على طول الحافة الخارجية للقاع ، وهو شق ضيق وعميق نوعًا ما) ؛
• قاع المحيط (يشبه ظاهريًا حوض بحر هامشي ، ولكنه أوسع بكثير: عدة آلاف من الكيلومترات ، ينقسم قاع المحيط إلى جزأين بواسطة ارتفاع ، والذي يتصل بنظام كامل مع مفاهيم المحيطات الأخرى (وسط المحيط يتم إنشاء التلال) ؛
• الوادي المتصدع (في الأجزاء المرتفعة من التلال وسط المحيط ، الضيقة والعميقة).

نظرية جديدة للحركات التكتونية

النظرية الجديدة ، التي تثبت بوضوح وبشكل معقول تحركات القارات ، ولدت من خلال مقارنة المعلومات حول بنية باطن الأرض تحت القارات والمحيطات. كما يظهر الدور الحقيقي للأفقيحركات تكتونية تثبت العلاقة بين العمليات الداخلية والتضاريس.

كان أساس هذا المفهوم هو النظرية القائلة بأن الغلاف الصخري يتكون من عدة كتل متجانسة مستقلة قادرة على التحرك في اتجاهات مختلفة بالنسبة لبعضها البعض. يحدث هذا على طول سطح الغلاف الموري. يعمل الغلاف الموري والبلاستيك ، بطريقة ما ، كمواد تشحيم لتسهيل حركة الأحجار المتراصة.

تتحرك مادة الوشاح بشكل منهجي في أحشاء الأرض. في بعض أجزاء السطح ، تتحرك مادة الوشاح في اتجاه تصاعدي ، وهذا هو بالضبط كيف تتدفق الصهارة إلى السطح. في هذه المناطق من الأرض ، يصبح الغلاف الموري أرق وقوسًا قليلاً للأعلى ، نظرًا لحقيقة تعرضه للضغط من الأسفل ، كما أن الغلاف الصخري يتقوس قليلاً إلى الأعلى. وهكذا ، فإن سلسلة التلال في منتصف المحيط تنشأ على شكل ارتفاع ممدود خطيًا. علاوة على ذلك ، إذا تم الحفاظ على كل شيء بهذا الشكل ولم يحدث شيء خارق للطبيعة ، يظهر صدع على محور الارتفاع (هذا هو الوادي المتصدع). تبدأ مادة الوشاح ، بسبب الاقتراب من سطح الأرض أو التدفق على هذا السطح ، في العمل على كتل الغلاف الصخري المتصلة ، مما يجبرها على التحرك في اتجاهات مختلفة. وبالتوازي مع هذا ، تتصلب مادة الوشاح في الطبقة القريبة من السطح ومباشرة على السطح نفسه ، مما يشكل قشرة أرضية متجددة. العملية التي تتحرك خلالها الكتل المتجانسة للغلاف الصخري والتي تصاحب تكوين قشرة أرضية جديدةفي التلال وسط المحيط ، قرروا تسميتها بالانتشار

الصفائح الليثوسفيرية التي تنزلق على طول الغلاف الموري بعيدًا عن محور سلسلة التلال في منتصف المحيط ، وبالتالي ، في اتجاه القارات المجاورة ، ستصطدم بالتأكيد (لا يمكن تجنب ذلك) مع الكتل القارية للغلاف الصخري ذي الكثافة العالية. تحدث عملية تغرق فيها القشرة المحيطية الأقل قوة والأخف وزنًا غالبًا تحت القارية ، ثم تخترق منطقة درجات الحرارة المرتفعة في الوشاح العلوي وتذوب ، غير قادرة على تحملها ، مما يضيف مادة جديدة إلى الوشاح. تحل المادة التي تمت إضافتها إلى الوشاح محل تلك التي تم سكبها في وقت سابق في سلسلة تلال وسط المحيط. تسمى عملية تكوين الصفيحة القارية فوق الصفيحة المحيطية الاندساس. يتكون قاع البحر العميق بدوره من انخفاض حاد في درجات الحرارة فوق المنطقة ، حيث تنخفض الصفيحة المحيطية تحت قسم من القشرة القارية.

في الواقع ، تحدد النظرية الموصوفة تقسيم الغلاف الصخري لكوكبنا إلى كتل متراصة من مناطق مختلفة تتحرك في اتجاهات مختلفة. كل شيء بسيط ، ما عليك سوى معرفة مرة واحدة ما الذي سوف يثير اهتمامك في مجال العمليات الداخلية والخارجية!