درس الية حركة تقارب الصفائح التكتونية العلوم الطبيعية السنة 3 متوسط الجيل الثاني
تكتونيات الصفائح Plate tectonics (هي نظرية تصف حركة الطبقة الصخرية للأرض. ويتغير حجم ومكان هذه الصفائح مع الزمن, وطبقا لهذه النظرية يقسم سطح الأرض إلى 12 صفيحة رئيسية والعديد من الصفائح الثانوية.
خريطة الصفائح التكتونية
الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
كانت الحرب العالمية الثانية سببا غير مباشر في تقدم الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض فقد كانت أجهزة السونار Sonar التي مهمتها كشف الغواصات المعادية عن طريق انعكاس الموجات الصوتية صاحبة النصيب الأكبر في توافر كم هائل من البيانات والاكتشافات التي غيرت كثيرا من المفاهيم العلمية والتي أدت في نهاية المطاف إلى صياغة نظرية الألواح البنائية والتي تعرف أحيانا بالألواح التكتونية Plate Tectonics ومن أهم هذه الاكتشافات : ـ
أعراف منتصف المحيط Mid-Oceanic Ridges
وتعرف أحيانا بحيود منتصف المحيط ويصل عرضها إلى أكثر من 2000 كم. كما يوجد وادى ضيق Rift Valley نتيجة تأثير قوى شد أفقية عمودية على محور الحيد التي تتسبب في حدوث الزلازل عن مركز الحيد وطوله. ومن أحسن الأمثلة لحيود منتصف المحيط نذكر حيد منتصف الأطلنطى Mid-Atlantic Ridge. ويمتد من المحيط المتجمد الشمالى ويمر في منتصف الأطلنطي بطوله ثم المحيط الهندي حيث يتفرع إلى فرعين يمتد أحدهما شرقا إلى المنطقة الواقعة جنوب أستراليا حتى يصل إلى المحيط الهادي. أما الفرع الآخر فيمتد داخل المحيط الهندي حتى يصل إلى خليج عدن والبحر الأحمر. ويمثل البحر الأحمر محيطا في طور التكوين Embryonic Ocean.منال
الخنادق المحيطية Oceanic Trenches
وهي أجزاء منخفضة من قاع المحيط تتميز بأنها توجد عند بعض أطراف المحيطات بجوار القارات غالبا ويفصلها عن القارات أقواس جزر Island Arcs أي مجموعة جزر على شكل قوس وعندها تحدث الزلازل والنشاط البركانى ومن أمثلة الخنادق الجزر التي تصاحبا تلك الموجودة في أندونسيا.
البازلت ويوجد تحته صخور كالجابرو والسربنتينيت. ويعلو طبقة البازلت قشرة رقيقة من رسوبيات المحيط. وبتحديد عمر رسوبيات المحيط عن طريق دراسة محتواها الحفرى أمكن التوصل إلى أن أقدم هذه الرسوبيات هو أبعدها عن حيد منتصف المحيط بينما أحدث الرسوبيات هي القريبة من الحيد. وهذا الاكتشاف من الأدلة القوية على نظرية انتشار قاع المحيط.
نظرية تمدد وانتشار قاع المحيط Sea Floor Spreading
يرجع الأصل في ابتكار هذه النظرية إلى ح Mantle فقد الذي يكون وشاح الأرض. ويمثل حيد منتصف المحيط مكان نشأة جزء جديد من قاع المحيط فهو مكان ارتفاع تيارات الحمل لأعلى حاملة معها مادة جديدة من الوشاح إلى قاع المحيط. وينتشر قاع المحيط الجديد انتشارا أما القارات أو الكتل القارية فيتم حملها فوق الوشاح المتحرك بفعل تيارات الحمل وأثناء نزول القشرة المحيطية إلى الوشاح مع تيارات الحمل النازلة لأسفل عند الخنادق المحيطية حيث يتم لصق جزء من رسوبيات قاع المحيط إلى تيارات الحمل وبالتالى معدل حركة وانتشار قاع المحيط يبلغ حوالي 1-2سم في السنه ومعنى هذا أن قلمحيط كله يستبدل كل -300 مليون سنة ولذلك تعتبر القشرة المحيطية أحدث دائما من القشرة القارية المتواجدة منذ بلايين السنين
ميكانيكية الألواح التكتونية
على الرغم من أن نظرية الانجراف القارى لفاجنر قد فشلت في إعطاء التفسير المقنع للأسباب التي ادت إلى حدوث حركة القارات. غير أن نظرية الألواح التكتونية قد قامت بهذا التفسير وذلك من خلال فرضيتين : upper mantle. والغلاف الصخرى الذي يرتكز على غلاف يتميز باللدونة إلى حد ما يعرف بالغلاف الوهن أو الاسينوسيفر Athenosphere بحيث يمكن التحرك عليه ببطء شديد.
أن الغلاف الصخرى ينقسم إلى عدة ألواح غم من عدم الاتفاق حول عدد هذه الألواح إلا أنه يمكن تمييز ستة ألواح كبرى النحو التال : مـوهو الوحيد الذي يتكون معظمة من صخور محيطية خاصة الحواف الوسطى وإلى ما تحت صخور غرب أمريكا الشمالية.
2- اللوح الأمريكي Americanرية للأمريكتين. مع جزء من قشرة المحيط الأطلنطى حتى حوافه الوسطى
– اللوح الإفريقى African Plate : ويشمل كل أفريقيا حتى الحافة الوسطى للمحيط الأطلسى ونحو نصف المحيط الهندى الغربي.
4- اللوح الأوراسىEurasian Plate : ويمتد بين الحافة الوسطى للمحيط الأطلسى غربا والبحر المتوسط وسلسلة الجبال الإلتوانية الحديثة جنوبا لتنتهى في المحيط الهادى Plate : ويشتمل على كتلة صخور قارة القطبية الجنوبية (أنتاركاتيكا) Antarcatica : وتضم القارة القطبية الجنوبية مع الأطراف الجنوبية لكل من المحيط الهادى والأطلسي والهندى.
وبالإضافة إلى هذه الألواح سنويا خاصة في جنوبها الغربي وأن التصدع النصف في قاع البحر الأحمر يؤدى إلى زحزحته وتحركه شرقا
حركة الألواح
تصنف حركة الألواح بما يتضمنه كل لوح من قشرة قارية وأخرى محيطية على النحو التالي :
تقارب قشرة قارية مع قشرة قارية
وينشأ عن هذا التقارب ارتطام قشرتين قاريتين لهما نفس الكثافة. وقبل حدوث هذا الارتطام أو التصادم تغوص القشرة المحيطية التي تفصل بينهما والتي تكونت أثناء فترة سابقة تحت أحد القشرتين ومع تمام عملية الغوص أو الاندساس Subduction وبعد استهلاك القشرة المحيطية ترتط هاتان القشرتان. وينتج عن هذا الارتطام تكون سلسلة جبلية يصاحبها عمليات طى وتصدع. بعدها تبدأ عمليات التعربة نشاطها لتشكل الملامح السطحية للحزام الجبلى
وتتميز هذه الجبال بأنها شاهقة وتعد من أشهر وأهم السلاسل الجبلية في الكرة الأرضية. ومن أهمها ما يلى : ـ
اصطدام لوحة الهند القارية مع النوع إذ أنه حدث منذ حوالي 45 مليون سنة.
حدوث اصطدام ـ قبل حوالي 360-286 مليون عام – بين القارة الأوروبية والقارة الآسيوية لتكونان قارة أوراسيا الحالية والذي نجم عنه تكوين سلسلة جبال الأورال بين حدود اللوحتين الأوروبية والآسيوية آنذاك
تصادم اللوحة الإفريقية واللوحة الأوروبية وانغلاق بحر التيثيز (Tethys)، الذي كان يفصل قارتى لوراسيا وجندوانا لاند ـ وتكوين سلسلة أمريكا الشمالية لتكوين جبال الابالاش قبل حوالي 360-286 مليون سنة، وعلى الرغم من أن هاتين القارتين النطاق الوهن الساخن فإن مكوناته وما يحمله من رسوبيات مشبعة بالماء تبدأ في الانصهار وبالرغم من أن هذه العملية محيطيين يغوص طرف أحدهما تحت الآخر متسببا في نشاط بركانى يشبه ذلك الذي يحدث عند ارتطام لوح محيطى بآخر قارى. غير أن مثل هذه البراكين تحدث في قيعان المحيطات بدلا من حدوثها على اليابسة. وإذا ما استمرت هذه النشاطات البركانية فإن كتلا من اليابسة قد تبرز من أعماق المحيطات.
وفى البداية تكون مثل هذه الظاهرة على هيئة سلسلة من الجزر البركانية تسمى بقوس الجزر مثل جزر اليابان واندونسيا والفلبين وعادة ما تقع أقواس الجزر على بعد بضع مئات من الكيلومترات من خندق محيطى. حيث لا تزال عملية غوص الغلاف الصخرى مستمرة. وعلى مدى زمنى طويل من النشاط البركانى تتراكم عن هذه النشاطات المختلفة قوس جزر ناضج مكون من صخور بركانية مطوية ومتحولة وصخور نارية نابطة. ومثال ذلك شبه جزيرة ألاسكا والفلبين واليابان. نزلاقية أو انتقالية).
الحركة التباعدية (البناءة) Divergent Movement
تنشأ هذه الحركة عن قوى شد مما يؤدي إلى تباعد اللوحين تدريجيا, وفي هذه الحركة يتحرك الصهارة (الماجما) من طبقة لأثينوسفير asthenosphere إلى أعلى دافعا الصفائح التكتونية للتباعد عن بعضها البعض إلى تكوين البحر الأحمر الذي يمكن أن يصبح محيطا بعد ملايين السنين.
الحركة التقاربية (الهدامة) Convergent Movement
تنشأ هذه الحركة عن قوى ضغط مما يؤدي إلى تقارب اللوحين تدريجيا. وتتوقف طبيعة حركة الألواح المتقاربة (المتصادمة) على نوعها (قارية كانت أم محيطية), حيث ينزلق اللوح المحيطي تحت اللوح القاري, وذلك لأن الوزن النوعي لصخور الصفائح المحيطية أكبر من الوزن النوعي لصخور الصفائح القارية ومثال على ذلك:
إذا كان اللوحان أحدهما قاري والآخر محيطي, ينزلق اللوح المحيطي تحت اللوح القاري حيث ينصهر في الوشاح ليذوب, ولذلك تعرف هذه الحركة بالهدامة, مثال على ذلك: أخدود بيرو – شيلي غرب أمريكا. وبعيدا عن منطقة التصادم يخرج هذا الوشاح المنصهر في صورة براكين مكونة جبالا بركانية.
إذا كان اللوحان المتقاربان قارتيين, يحدث تصادم بينهما وينشأ عن ذلك سلاسل جبلية, مثل: جبال الهيمالايا وجبال زاجروس.
إذا كان اللوحان المتقاربان محيطيين, ينزلق أحدهما (ذو الوزن النوعي الأكبر) تحت الآخر (ذو الوزن النوعي الأصغر) وينتج عن ذلك انبثاق أندرياس]] في ولاية كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية, وصدوع البحر الميت شمال غرب الجزيرة العربية.
أسباب حركة الصفائح التكتونية
يرى العلماء أن تيارات الحمل الدورانية هي مصدر القوى التي تعتمد عليه نظرية الصفائح التكتونية التي في تفسيرها لحركة القارات ونموها وتكوين الجبال وأحواض الترسيب, حيث تنشأ تيارات حمل في منطقة الأثينوسفير المرنة نتيجة حدوث تغير في درجة الحرارة في باطن الأرض, مما يؤدي إلى وجود تيارات حمل دورانية على شكل خلايا دائرية ون الجزر البركانية التي تقع في وسط الألواح المحيطية التي تعتبر مناطق خالية نسبيا من النشاط التكتوني, وذلك لأنها تقع فوق بقع ساخنة في المناطق العليا من لب الأرض, وتعمل الحرارة الصاعدة من هذه النقطة وبذلك تندفع المادة المنصهرة إلى السطح مكونة جزرا بركانية مثل جزر هاواي التي تقع في وسط المحيط الهادي.
فسرت هذه النظرية ما سبقها من نظريات وخصوصا ما يتعلق بالدورة الصخرية وتوازن القشرة الأرضي
