نظرية زحزحة القارات

نظرية زحزحة القارات Continental Drift Theory :-

إشكاليات :-

كيف نفسر اختلاف تموضع القارات عبر الأزمنة الجيولوجية ؟

كيف نشأت المحيطات التي تفصل حاليا بين القارات ؟

نظرية زحزحة القارات : Derive des continents

مضمون نظرية زحزحة القارات :-

في سنة 1910 أدلى العالم الجيوفيزيائي الألماني Alfred Wegener بنظرية زحزحة القارات مفادها أن جميع القارات كانت ملتحمة على شكل جلمود واحد (كتلة واحدة) سماها اليابسة الوحيدة Pangée ثم تجزأت وتفرقت وبدأت تبتعد عن بعضها البعض ابتداء من نهاية الحقب الأول .

ماهي أهم البراهين المعتمدة لإثبات صحة نظرية زحزحة القارات ؟

 

الدليل المورفولوجي الخرائطي أو الجغرافي   

لأمريكا الجنوبية نلاحظ بأنهما يتطابقان بشكل كبير جدا . عند تقريب الساحل الغربي لإفريقيا و الساحل الشرقي

الدليل الجيولوجي

و أمريكا الجنوبية نلاحظ تكاملا للبنيات الجيولوجية عند مقارنة الخريطتين الجيولوجيتين لكل من إفريقيا

بين هاتين القارتين من حيث نوعية الصخور وعمرها

الدليل المستحاثي

بين التنقيب في الطبقات الرسوبية وجود بعض

المستحاثات محصورة في منطقتين متباعدتين

جغرافيا و يتعلق الأمر بجنوب إفريقيا و البرازيل

( جنوب القارة الأمريكية )

· مستحاثة حيوانية : و تتجلى في آثار زاحف صغير منقرض عاش في نهاية الحقب الأول و يعرف بالميزوزور و الذي عثر على بقاياه في إفريقيا الجنوبية و البرازيل فقط .

· مستحاثة نباتية : نبات الكلوصبتريس و الذي عثر على آثاره كذلك في نفس المنطقتين المذكورتين أعلاه . 

 

معطيات أخرى حديثة مدعمة لزحزحة القارات :-

* كشفت التنقيبات المنجزة على مستوى المحيط الأطلسي عن وجود سلسلة جبلية بركانية تخترق معظم المحيطات تسمى الذروة المحيطية Dorsale océanique يتوسطها خندق عميق يعرف بالخسف (Rift).

يتضح بأن قعر المحيط يتكون من صخور بازلتية يزداد عمرها كلما ابتعدنا عن الذروة في اتجاه القارتين الإفريقية و الأمريكية و ذلك بشكل متماثل من جهتي محور الذروة

تدل هذه المعطيات على أن تشكل و تجديد قعر المحيط يتم على مستوى الذروة بفعل التدفقات البازلتية بحيث أن استمرار هذه التدفقات يؤدي تدريجيا إلى اتساع قعر المحيط و بالتالي تباعد القارتين الإفريقية و الأمريكية

مفهوم الصفيحة : PLAQUE

ملاحظات

عند ملاحظة خريطة توزيع البراكين و الزلازل   يتبين أن معظمها يتموضع على شكل أحزمة في مناطق ضيقة ممددة نسميها الهوامش النشيطة .Marges Actives

تحد هذه الهوامش النشيطة مناطق شاسعة هادئة تعرف بالصفائح Plaques .

تعريف الصفيحة

تنقسم الطبقة العلوية الصلبة من الكرة الأرضية (الغلاف الصخري) إلى 12 قطعة هادئة (صفائح) مختلفة المساحة بعضها يتكون من مناطق محيطية فقط (تكون مغمورة كليا بماء البحر) مثل صفيحة المحيط الهادي و بعضها الآخر يتكون من مجال محيطي و مجال قاري مثل الصفيحة الإفريقية .

حدود الصفائح لا تتطابق مع الحدود الجغرافية للقارات و المحيطات

كيف يتم قياس حركية الصفائح

وصل الباحثون إلى قياس المسافات الفاصلة بين عدة محطات موزعة على سطح الكرة الأرضية و ذلك باستعمال تقنيات حديثة تعتمد على الأقمار الاصطناعية

ولقد أدى استثمار نتائج هذه القياسات إلى التأكد من وجود حركات تباعد بين بعض الصفائح( مثل الصفيحة الإفريقية و صفيحة أمريكا الجنوبية)و وجود حركات تقارب بين الأخرى (كما هو الشأن بالنسبة لصفيحة أمريكا الجنوبية و صفيحة نازكا حيث تختفي هذه الأخيرة تحت الأولى تدريجيا بشكل مائل : وتعرف هذه الظاهرة بالطمر Subduction .

ملحوظة

تمكن ظاهرتي اتساع قعور المحيطات و الطمر من ضمان ثبات مساحة الأرض ذلك أن اتساع قعر المحيط في مناطق التمدد (الذروة ) يعوض باختفاء القشرة المحيطية في مناطق الطمر .

ما هو المحرك الأساسي لحركية الصفائح

تحليل ملاحظات و معطيات تجريبية

· نستنتج بأن حرارة الصخورالمكونة للكرة الأرضية تزداد حسب العمق يسمى هذا الإرتفاع في درجة الحرارة حسب العمق بالدرجة السعيرية (تقدر عموما بدرجة واحدة C كلما تعمقنا في الأرض ب m 33 )

· لقد أثبتت الدراسات بأن هذا الإرتفاع في الحرارة الباطنية ناتج عن ارتفاع كمية الطاقة الصادرة عن تفكك العناصر الإشعاعية النشاط كاليورانيوم التي تدخل في تركيب الصخور المكونة للأغلفة الداخلية للأرض .

لنكشف عن العلاقةبين تدفق حرارة الأرض وبين حركية الصفائح

تفسير نتائئج المناولة

يتضح من خلال نتائج هذه المناولة أن المادة الصاعدة تتميز بكثافتها الضعيفة بسبب ارتفاع حرارتها بينما تتميز المادة الهابطة بكثافتها المرتفعة بسبب انخفاض حرارتها فتنشأ بذلك تيارات دائرية نتيجة اختلاف درجة الحرارة تسمى بتيارات الحمل الحراري Courants de Convection.

لنحلل معطيات تجريبية

نستنتج من المعطيات التالية ما يلي :

· تزداد درجة الحرارة بدلالة العمق في كل من الذروة

المحيطية و منطقة الطمر .

تختلف درجة الحرارة على نفس العمق في كل من

الذروة ومنطقة الطمر بحيث تكون أقل في منطقة

الطمر عنها في مستوى الذروة .

· تتميز منطقة الذروة بتدفق طاقي مهم ينتج عنه

تيارات صاعدة بينما تتميز منطقة الطمر بتيارات هابطة .

خلاصة

يؤدي تدفق الطاقة الصادرة عن تفكك العناصر الإشعاعية النشاط إلى حدوث حركات للمادة تحت الصفائح (في مستوى الرداء) فتتشكل بذلك تيارات حمل حراري صاعدة على مستوى الذروة و هابطة على مستوى منطقة الطمر : هذه التيارات هي المحرك الأساسي للصفائح

البركانية و علاقتها بتكتونية الصفائح

ما هو البركان  Volcan

يعتبر البركان كسرا عموديا يشكل منفذا تندفع عبره مواد منصهرة تعرف بالصهارة نحو سطح الأرض ( الصهارة هي خليط من الصخور و المواد المعدنية المنصهرة و الغازات المذابة ).

توجد في العالم براكين نشيطة و براكين خامدة

يتكون البركان عموما من خزان صهاري في العمق و من مدخنة أو أكثر و من مخروط بركاني ينفتح نحو الخارج عبر فوهة ( أنظر الرسم التخطيطي على ورقة الرسم ).

دينامية الإندفاعات البركانية

يمكن التمييز بين نمطين من الإندفاعات البركانية لكل منها خصائصها المميزة

البراكين ذات النمط الإنسكابي   مثال بركان لافورنيز بجزيرة LA REUNION

تكون الصهارة مائعة ( ضعيفة اللزوجة ) تحتوي على

كمية قليلة من الغازات المذابة ، و عند وصول هذه الصهارة

إلى سطح الأرض تتحرر الغازات بسهولة و بكيفية تدريجية

دون حدوث انفجارات وتتدفق بذلك اللافة ( الصهارة المجردة

من غازاتها)على جانبي البركان مكونة تدفقات لافية طويلة جدا .

البراكين ذات النمط الإنفجاري مثال بركان سانت هلين

تكون الصهارة شديدة اللزوجة و غنية بالغازات المذابة خاصة

بخار الماء.خلال الإندفاع لا تتحرر الغازات إلا بعد ارتفاع

ضغطها مما يسبب في انفجار الصهارة حيث تندفع من الفوهة

على شكل شظايا مغمورة في كتلة غازية حارقة مكونة من سحابة

اندفاعية .و يتميز هذا النمط بتدفقات لافية قليلة تتراكم على شكل

قبة تسد فوهة البركان .

خلاصــــة

يرجع سبب اختلاف الإندفاعات البركانية إلى تدخل عدة عوامل أهمها

· التركيب الكيميائي للصهارة

· لزوجة أو ميوعة الصهارة

· نسبة الغازات المذابة في الصهارة

· تركيز بخار الماء في الصهارة

علاقة البركانية بتكتونية الصفائح

على مستوى الذروة

تتميز مناطق الإتساع ببراكين من النوع الإنسكابي يكون مصدرها صهارة باطنية مائعة قليلة اللزوجة ، تنشأ عن انصهار جزئي للرداء ثم تتجمع في العمق على مستوى الغرفة الصهارية المتواجدة عموديا على محور الذروة ، و تصعد بعد ذلك لتتدفق على مستوى منطقة الخسف (تبرد اللافة مشكلة صخور البازلت )

على مستوى منطقة الطمر

تتميز منطقة الطمر ببراكين من النوع الإنفجاري يكون مصدرها صهارة ناتجة عن انصهار جزئي لرداء الصفيحة الراكبة ، وتتميز الصهارة الناتجة عن هذا الإنغراز بلزوجتها المزرتفعة و اغتنائها ببخار الماء مما يعطي براكين انفجارية على السطح   تبرد اللافة المتدفقة مشكلة صخور الأندزيت

ملاحظات

يتضح بأن .

كل القارات المشكلة للأرض كانت ملتحمة على شكل كتلة واحدة خلال و قبل الحقب الأول (قبل 250 مليون سنة

· غياب المحيطات المعروفة حاليا (المحيط الأطلسي و الهندي و الهادي ) بين القارات .

ما هو الزلزال  Séisme

الزلزال هو حركة ( هزة ) أرضية طبيعية مفاجئة و سريعة ينجم عنها في غالب الأحيان خسائر جسيمة مادية و بشرية .

كيف يتم تسجيل الهزات الزلزالية و تحديد شدتها  

يحدث الزلزال اهتزازات تنتشر في جميع الإتجاهات تعرف بالموجات الزلزالية . لتسجيل الهزات الأرضية يعتمد الجيولوجيون على جهاز يعرف بمسجل الهزات Sismographe ­( أنظر الوثيقة 1 ص 22) فنحصل بذلك على تخطيط متموج : إنه سجل الإهتزاز Sismogramme .

تحليل سجل الإهتزاز

نميز في سجل الإهتزاز ثلاثة أنواع من الموجات الزلزالية المتعاقبة وهي على التوالي P و S و L تنطلق كلها من مكان حدوث الزلزال في نفس الوقت لكن بسرعة مختلفة لذا فهي تصل تباعا إلى محطة التسجيل .

· الموجات P ( الأولية ) Ondes Primaires : هي موجات متقاربة سريعة ذات وسع ضعيف ، أول الموجات التي يصل إلى محطة التسجيل .

· الموجات S ( الثانوية ) Ondes Secondaires : تتميز بوسع متوسط و سرعة متوسطة .

· الموجات L ( الطويلة ) Ondes Longues : تتميز بوسع كبير و سرعة بطيئة .

كيف نتعرف على شدة الزلزال

تختلف الخسائر المادية و البشرية التي يحدثها الزلزال وذلك وفق قوة الهزة الأرضية . لقياس شدة و قوة الزلزال يعتمد الجيولوجيون على طرق مختلفة ، نميز :

سلم مركلي Mercali أو (MSK)

من أجل تقدير حجم مخلفات زلزال معين اقترح العالمMERCALI (1902) سلما يتكون من 12 درجة ذات شدة تصاعدية (? ، ? ، ? ...) يرتكز على جسامة الخسائر المادية التي يخلفها هذا الزلزال و على تصريحات الشهود(الوثيقة 3 ص 22 ).

  سلم ريشتر Richter

يتكون هذا السلم من 9 درجات و يعتمد على قياس وسع الموجات الزلزالية التي يسجلها مسجل الهزات وبالتالي حساب الطاقة المحررة أثناء الزلزال والتي تعبر عن قوته . وهذا السلم أكثر دقة من سلم مركلي (MSK ) المعتمد على تصريحات الشهود النسبية و المتفاوتة .

ما مصدر الزلزال

تخضع الصخور باستمرار في أعماق الأرض لتأثير قوى مختلفة (انضغاطية أو تمددية) .عندما تتركز هذه القوى في نقطة معينة و تصبح قصوية تنكسر هاته الصخور مؤدية إلى تحرك نسبي للكتلتين الصخريتين الناتجتين عن الكسر: تسمى النقطة العميقة التي حدث فيها الكسر ببؤرة الزلزال، ومنها تنتشر الموجات الزلزالية في جميع الإتجاهات

كيف نحدد عمق البؤرة Foyer ou Hypocentre

يتم تحديد عمق بؤرة الزلزال انطلاقا من دراسة سجلات الإهتزاز و كذا من تحليل الخرائط الزلزالية .

كيفية إنجاز الخريطة الزلزالية :

يقوم الأخصائيون بعد حدوث زلزال في منطقة ما ببحث

ميداني فيها و تسجيل حجم الخسائر المادية اعتمادا على

الملاحظات المباشرة وعلى تصريحات الشهود .

بالإعتماد على سلم مركلي MSK يمكن تحديد المناطق

المتساوية الشدة و رسم حدودها التقريبية على شكل خطوط

و دوائر مغلقة تسمى المنحنيات الزلزالية و التي تشكل في

مجموعها ما يعرف بالخريطة الزلزالية .

ملحوظة : كلما كانت بؤرة الزلزال عميقة كلما كانت المنحنيات الزلزالية على الخريطة الزلزالية متباعدة و العكس صحيح .

المركز السطحي Epicentre

هو المنطقة السطحية التي يتم الشعور فيها بأقوى شدة للزلزال

و توجد على إسقاط عمودي للبؤرة .

IV- أهمية الموجات الزلزالية في الكشف عن البنية الداخلية للأرض :

3- خاصيات الموجات الزلزالية :

قصد الكشف عن المكونات العميقة للأرض يتعذر التنقيب المباشر ، لذا لجأ الجيولوجيون إلى استثمار انتشار الموجات الزلزالية في مختلف الأوساط .

تلخيص خصائص الموجات الزلزالية في الجدول التالي

اتجاه تنقل الجزيئات المعدنية

سرعة الموجات الزلزالية

الأوساط التي تسمح بالإنتشار

الموجات P

موازي لاتجاه تنقل الموجة الزلزالية

سريعة

الصلبة + السائلة

( العميقة )

الموجات S

متعامد لاتجاه تنقل الموجة الزلزالية

متوسطة

الصلبة فقط

( العميقة )

الموجات L

أفقي متعامد مع اتجاه تنقل الموجة الزلزالية

ثابتة

السطحية

تحليل منحنيات تغير سرعة انتشار الموجات الزلزالية بدلالة العمق

يتضح من تحليل الوثيقة جانبه أن · الموجات P تنتشر بسرعة أكبر من S وتتغير سرعة انتشارهما داخل الكرة الأرضية بشكل متوازي إلى حدود

Km 2900 حيث تتوقف الموجات S بينما تستمر P في الإنتشار (وجود وسط سائل )

· وجود تغيرات مفاجئة لسرعة الموجات الزلزالية مما يعكس وجود ثلاثة انقطاعات أساسية

تفصل بين 4 أوساط مختلفة الكثافة :

- انقطاع في حدود Km 30 عمقا = إ. موهو

- انقطاع في حدود Km 2900 عمقا = إ. جوتنبرغ

- انقطاع في حدود Km 5000 عمقا = إ. ليمان

خلاصة :

مكنت الدراسة السابقة من وضع نموذج تركيبي للبنية الداخلية للأرض يتكون من أربعة أغلفة مختلفة السمك و الكثافة وهي على التوالي من السطح نحو المركز :

* القشـــــــرة الأرضيـــــــــــة Ecorce Terrestre

* الـــــــــــــــــــردا Manteau

* النــــــــــــــــــــواة Noyau

* البــــــــــــــــــذرة Graine ( أنظر الرسم التخطيطي )

ملحوظة :

· تشكل القشرة الأرضية مع الجزء العلوي من الرداء ما يعرف بالغلاف الصخري والذي تتكون منه الصفائح .

· نسمي الجزء الأوسط من الرداء بالأستينوسفير والذي تنزلق عليه الصفائح .

V - العلاقة بين الزلازل وتكتونية الصفائح

تتميز الهوامش النشيطة بنشاط زلزالي و بركاني كثيف :

على مستوى الذروة

توجد بها زلازل سطحية بكيفية مستديمة بسبب الإنكسارات المتعاقبة للقشرة المحيطية نتيجة الإتساع المستمر لقعر المحيط (قوى التباعد )

على مستوى مناطق الطمر

في هذه المنطقة نميز زلازل ذات بؤر سطحية و زلازل ذات بؤر عميقة تنتظم بشكل مائل على طول شريط زلزالي يعرف بمستوى Benioff ، هذه الزلازل ناتجة عن الإنغراز التدريجي للصفيحة المحيطية الأكثر كثافة تحت الصفيحة القارية ، حيث يتصاحب هذا الإنغراز بانكسارات مستديمة تكون مصدرا للبؤر الزلزالية

التشوهات التكتونية

تهتم التكتونية بدراسة التشوهات التي تطرا على التشكلات الصخرية بعد تكونها .

يختلف رد فعل الطبقات الصخرية إزاء الضغوط التكتونية حسب طبيعية الصخور من مرونة وصلابة ومقاومة إذا تظهر الطياب بالنسبة للصخور المرنة والفوالق بالنسبة للصخور الاكثر مقاومة .

1: الطيات

_ الطي نوع من التشوهات التكتونية تطوى خلاله الطبقات الصخرية لتأخد أشكالا محدبة واشكال مقعرة .

_ تصنف لاطيات حسب وضع المساحة المحورية للطية وحسب الوضع النسبي لجانبي الطية حيث تميز.الطية المستقيمية والطية المنحرفة وطية الركبية وطية الراقدة

2: الفوالق .

_ الفالق كسر في صخور مصحوب بالتنقل النسبي للكتلتين الناتجين عن الكسر وذلك بالتوازي مع مساحة الفالق .

_ تصنف الفوالق حسب وضع المساحة الفالق ومنحى التنقل النسبي للكتلتين إذا نميز:الفالق العادي والفالق المعكوس والانقلاع

3: العلاقة بين التشوهات التكتونية وتكتونية الصفائح .

تتوزع التشهوهات التكتونية الحديثة على مستوى الكرة الارضية في مناطق محدد تتطابق مع حدود الصفائح بحيث نجد :

_ مناطق تباعد الصفائح المتميزة بتمدد . حيث تنشأ فوالق عادي تؤدي الى ظهور خنادق الانهيار او الخسوف واهم هده المناطق الخسوف التي تتوسط الذروات المحيطية .

_ مناطق التقارب الصفائح المتميزة بإنضغاط ينتج عنها الطيات وفوالق معكوسة.غالبا ما تكون الفوالق والطيات متداخلة فيما بينها في نفس البئة الجيولوجية .

المصدر :- منتديات ستار تايمز .

 http://www.startimes.com/f.aspx?t=7817686