تتضمن التعديلات التحديثية الزالزالية تعديل المباني القائمة لتهيئتها وجعلها أكثر مقاومة للنشاط الزلزالي أو الحركة الأرضية أو انهيار التربة الناجم عن الزلازل. مع الفهم الأفضل لمدى تأثير الزلازل على المباني والتجارب الأخيرة مع الزلازل الكبيرة القريبة من المراكز الحضرية، أصبحت الحاجة إلى إعادة التأهيل وإجراء تعديلات تحديثية للتعامل مع الزلازل حاجة ملحة وأمرًا مرغوبًا بشدة. قبل إدخال الاشتراطات الزلزالية الحديثة في أواخر الستينات للبلدان المتقدمة (الولايات المتحدةواليابان وغيرها) وفي أواخر السبعينات بالنسبة إلى دول أخرى كثيرة في العالم (تركياوالصين وغيرها)،
= كانت مبانٍ كثيرة قد صُممت بشكل غير كافٍ من ناحية التفاصيل والتسليح للحماية من خطر الزلازل. بالنظر والتمحص بهذه المشكلة الوشيكة، أُجريت أعمال بحث عديدة، ونشرت في جميع أنحاء العالم أحدث الإرشادات والمبادئ التوجيهية التقنية لتقييم الزلازل وإعادة التأهيل، مثل كتيب المبادئ التوجيهية من الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين (ASCE) والإرشادات التوجيهية لجمعية نيوزيلندا لهندسة الزلازل. يجب تحديث هذه الإرشادات التوجيهية والاشتراطات بانتظام، على سبيل المثال، سلط زلزال نوريدج عام 1994 الضوء على هشاشة إطارات الحديد.
تنطبق أساليب إعادة التأهيل المبينة هنا على المخاطر الطبيعية الأخرى مثل الأعاصير المدارية والرياح الشديدة الناجمة عن العواصف الرعدية،
وفي حين تتعلق التطبيقات الحالية لعمليات إعادة التأهيل الزلزالي أساسًا بالتحسينات الإنشائية للحد من الخطر الزلزالي الناجم، فإن من الضروري بالمثل الحد من الأخطار والخسائر الناجمة عن العناصر غير الإنشائية. من المهم أيضًا أن نضع في الحسبان أنه لا يوجد مبنىً مضاد للزلازل تمامًا بالرغم من إمكانية تعزيز وتحسين الأداء الزلزالي إلى حد كبير بفضل التصميم الأولي السليم أو التعديلات اللاحقة.
محتويات
1 الاستراتيجيات
2 أهداف الأداء
3 تقنيات
3.1 عوازل القاعدة
3.2 نظام تحكم نشط
4 المراجع
الاستراتيجياتوُضعت في العقود القليلة الماضية استراتيجياتُ إعادة التأهيل والتعديلات التحديثية للزلازل بعد استحداث شروط وبنود جديدة للزلازل وتوافر مواد حديثة (مثل اللدائن المدعمة بالألياف، والخرسانة المدعمة بالألياف، وحديد التسليح القوي).
إضافة مخمدات الاحتكاك الزلزالي لزيادة درجة إخماد المبنى ومقدار محدد من الصلابة الإضافية.
أهداف الأداء
في الماضي، كانت عمليات إعادة التأهيل الزلزالي تُطبق في الأساس لتحقيق السلامة العامة، حيث كانت الحلول الهندسية محدودة باعتبارات اقتصادية وسياسية. مع ذلك، ومع تطور هندسة الزلازل، يتم التعرف تدريجيًا على عدة مستويات من أهداف الأداء:
السلامة العامة فقط. والهدف من ذلك هو حماية الحياة البشرية، وضمان عدم انهيار الأبنية والمنشآت على ساكنيها أو المارة، والخروج من المبنى بأمان. في ظل ظروف زلزالية شديدة، قد ينهار المبنى كاملًا ما يتطلب هدمه واستبداله.
الإبقاء على المنشأ أو المبنى. يتمثل الهدف في أن المُنشأ، على الرغم من أنه ما يزال آمنًا ويمكن لساكنيه الخروج، قد يحتاج إلى عمليات إصلاح وترميم واسعة (ولكن ليس استبدالًا أو هدمًا) قبل أن يكون مفيدًا أو يُعد آمنا بالنسبة للسكان مرة أخرى، وهذا هو عادة أدنى مستوى من إعادة التأهيل ويطبق على الجسور.
الإبقاء على وظيفة المنشأ واستمرار تشغيله: المنشأ الأساسي غير تالف وغير منقوص. يضمن هذا المستوى العالي أن أي إصلاحات مطلوبة بعد الزلزال تكون «تجميلية» فقط - على سبيل المثال: تشققات بسيطة في الجبص والجدران. هذا هو الحد الأدنى المطلوب للمستشفيات.
عدم تأثر المبنى بشكل كامل. يفضل تطبيق هذا المستوى على الهياكل التاريخية ذات الأهمية الثقافية العالية.
تقنيات
تنقسمُ تقنيات التعديلات التحديثية الزلزالية إلى عدة فئات:
عوازل القاعدةعوازل القاعدة (بالإنجليزية: Base isolators): هي مجموعة من العناصر الإنشائية للمبنى تفصل بنيته عن الأرض المُزلزلة، فتُعزز حماية المبنى وأدائه الزلزالي. يمكن تطبيق هذه التكنولوجيا الهندسيّة للزلازل -التي تعتبر نوعًا من التحكم في الاهتزازات الزلزالية- على المباني المصمّمة حديثًا واستخدامها في التطوير الزلزالي للمباني القائمة. عادةً، تجري أعمال الحفر حول المبنى ويُفصل عن الأساسات. يحلّ الحديد أو عوارض الخرسانة المسلحة محل الروابط مع الأساسات، ويوضع تحتها عوازل القاعدة. في حين تميل عوازل القاعدة إلى منع انتقال حركة الأرض الانتقالية وتأثيرها على المبنى، فإنها تحافظُ أيضًا على موقع المبنى بشكل ملائم فوق القاعدة. ويلزم إيلاء اهتمام دقيق للتفاصيل التي تكون فيها واجهات المبنى مع الأرض، بالأخص عند المداخل والممرات والمنحدرات، لضمان الحركة النسبية الكافية لتلك العناصر الإنشائيّة.
نظام تحكم نشط
تتأرجح المباني العالية جدًّا «ناطحات السحاب» عند بنائها باستخدام مواد حديثة خفيفة الوزن بشكل غير مريح -ولكن ليس بشكل خطير- في ظروف معينة بسبب الرياح. يكمن حل هذه المشكلة في وضع كتلة كبيرة في أحد الطوابق العليا، وتُضبط لتكون حرة في التحرك ضمن نطاق محدود. يُدفع المكبس الهيدروليكي -الذي يشغَّل بمضخات كهربائية- بقوة لمواجهة قوى الرياح والرنين الطبيعي.
المراجع
زيادة القدرة الكلية (التعزيز والتقوية). ويتم ذلك عادة بإضافة مشابك تثبيت متقاطعة أو جدران إنشائية جديدة.
خفض قوة تأثير الزلزال على المبنى عبر الإخماد التكميلي و/أو استخدام نظم العزل الأساسية.
زيادة قدرة العناصر الإنشائية. تميز هذه الاستراتيجية القدرة الكامنة داخل المنشآت القائمة، لذا فإنها تعتمد نهجًا أكثر فعالية من ناحية التكلفة لتحسين القدرة على نحو انتقائي (التشوه أو القوة أو الصلابة) للعناصر الإنشائية.
الإضعاف الانتقائي، وهي استراتيجية مضادة بديهية لتغيير تصرف المنشأ غير المرن، مع تمييز القدرة الكامنة للمنشأ في الوقت نفسه.
السماح بوصلات منزلقة مثل جسور الممر لاستيعاب الحركة الإضافية بين الهياكل المستقلة زلزاليًا.
======
طقس الزلزال
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
طقس الزلزال هو نوع من الطقس يعتقد شعبيا أن تسبق الزلازل.
محتويات
1 تاريخ
2 خلفية عن الزلازل
3 علم النفس
4 الصلاحية العلمية
5 انظر أيضًا
6 مراجع
7 روابط خارجية
تاريخمنذ العصور القديمة، فإن فكرة أن الطقس يمكن أن تنذر بطريقة ما عن النشاط الزلزالي القادم وكان موضوع الكثير من النقاش والنقاش. ووصف عالم الجيولوجياراسل روبنسون "الطقس الزلزالي" بأنه واحد من أكثر الطرق الزائفة شيوعا في التنبؤ بالزلازل.
اقترح أرسطو في القرن الرابع قبل الميلاد أن الزلازل سببها الرياح المحاصرة في الكهوف الجوفية. ويعتقد أن الهزات الصغيرة قد تسببت في دفع الهواء على أسطح الكهوف، وأخرى كبيرة عن طريق الجو تكسر السطح. هذه النظرية أدت إلى الاعتقاد في "طقس الزلزال"، لأنه نظرا لوقوع كمية كبيرة من الهواء تحت الأرض، فإن الطقس سيكون ساخنا وهادئا قبل وقوع الزلزال. وذكرت نظرية لاحقة أن الزلازل وقعت في ظروف هادئة، غائمة، وعادة ما تسبقه رياح قوية، وكرات نارية، والشهب. وتقترح نظرية حديثة أن تشكيلات سحابة معينة يمكن استخدامها للتنبؤ بالزلازل؛ ومع ذلك، فإن هذه الفكرة مرفوضة من قبل معظم الجيولوجيين.
خلفية عن الزلازل
ويسبب الزلزال انزلاق مفاجئ على فالق. اللوحات التكتونية تتحرك ببطء دائما، لكنها يمكن أن تتعثر عند حوافها بسبب الاحتكاك. عندما يتغلب الإجهاد على حافة لوحة تكتونية على الاحتكاك، هناك زلزال يطلق الطاقة في موجات تسافر عبر قشرة الأرض وتسبب الهز الذي يشعر به. على سبيل المثال، في كاليفورنيا، هناك طبقتان، لوحة المحيط الهادئوصفيحة أمريكا الشمالية. تتكون صفيحة المحيط الهادئ من معظم أرضية المحيط الهادئ، وتشمل أيضا باجاكاليفورنيا وساحل كاليفورنيا. تضم صفيحة أمريكا الشمالية معظم قارة أمريكا الشمالية، بما في ذلك الأجزاء الداخلية من ولاية كاليفورنيا، وكذلك أجزاء من المحيطين المحيطين والقطب الشمالي. الحد الأساسي بين هاتين الصفائح هو فالق سان أندرياس. و سان أندرياس أكثر من 800 ميل طويلة ويمتد إلى أعماق لا يقل عن 10 ميلا. العديد من الفوالق الصغيرة الأخرى مثل هايوارد (سان فرانسيسكو منطقة خليج) وسان جاسينتو (جنوب كاليفورنيا) الانضمام مع سان أندرياس لتشكيل منطقة سان أندرياس. صفيحة المحيط الهادئ تطحن شمال غرب صفيحة أمريكا الشمالية بمعدل حوالي 2 بوصة في السنة.
علم النفسوقد اقترح من قبل دبليو جيه همفريس أن طقس الزلزال ليس من الأسباب الجيولوجية، ولكن مجرد مظهر نفسي. ورأى همفريس أن "الحالة العامة للتهيج والحساسية التي تطورت فينا خلال الطقس الحار والهادئ وربما الطائش لهذا الاسم، تميلنا إلى مراقبة أكثر وضوحا للاضطرابات الناجمة عن الزلازل وتزيد من الانطباع الذي تحدثه على حواسنا، حتى نحافظ على المزيد ذكريات حية من هذه الزلازل في حين ربما أكثر من النظر تماما الحوادث على أيام أخرى أكثر هدوءا ".
الصلاحية العلميةوقد وجدت بعض الأبحاث الحديثة وجود علاقة بين الارتفاع النسبي المفاجئ في درجة حرارة الغلاف الجوي قبل يومين من الزلزال. وتكهن بأن هذا الارتفاع ناتج عن حركة الأيونات داخل القشرة الأرضية، فيما يتعلق بالزلزال القادم. ومع ذلك، فإن التغيرات في الغلاف الجوي سببها الزلزال، بدلا من الزلزال الناجم عن أي تغيير في الظروف الجوية. وعلاوة على ذلك، فإن هذا التغير النسبي في درجة الحرارة لن يتسبب في أي نمط وحيد يمكن التعرف عليه في الطقس يمكن وصفه ب "الطقس الزلزالي".
في اجتماع الخريف للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي 2011، أعلن شيمون ودوينسكي وجود علاقة زمنية واضحة بين الأعاصير المدارية والزلازل.
وفي نيسان / أبريل 2013، قام فريق من علماء الزلازل في معهد جورجيا للتكنولوجيا بإعادة دراسة البيانات المأخوذة من زلزال فرجينيا لعام 2011 باستخدام برامج التعرف على الأنماط، ووجد وجود علاقة بين مرور الإعصار القريب إيرين والارتفاع غير المتوقع في عدد الهزات الارتدادية.
انظر أيضًا
زلزال
الغلاف الجوي
جيولوجيا
فالق
مراجع
=====
مخاطر الزلازل في مالطا
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
تعد المخاطر الزلزالية في مالطا منخفضة بوجود القليل من الأضرار التاريخية التي لوحِظت وبدون ضحايا معروفين. ومع ذلك، فإن الأرخبيل (مجموعة من الجزر) يقع في منطقة زلزالية ذات احتمالية زلزالية كبيرة، ومن المحتمل أن يكون الخطر على السكان أقل من قيمته.
محتويات
1 جدول موجز للزلازل منذ عام 1500
1.1 تفاصيل حول الزلازل الكبرى
1.1.1 زلزال 10 ديسمبر عام 1542
1.1.2 زلزال 11 يناير عام 1693
1.1.3 زلزال 20 نوفمبر عام 1743
1.1.4 زلزال 12 أكتوبر عام 1856
1.1.5 زلزال 27 أغسطس عام 1886
1.1.6 زلزال 30 سبتمبر عام 1911
2 المراجع
جدول موجز للزلازل منذ عام 1500
قبل القرن العشرين ومع أول تسجيلات زلزالية في المنطقة، تم البحث في الأراشيف حول الزلازل المالطيّة. وتتراوح فترة هذه الأحداث في معظمها من وصول فرسان القدّيس يوحنا القدسَ في عام 1530 إلى الاستعمار البريطاني لمالطا. بعد هذه الفترة، كان تحديد مواقع مراكز الزلازل في القناة الصّقلية محدودًا نسبيًا، ويُعزى ذلك غالبًا إلى عدم كفاية شبكة المحطات الزلزالية، وخاصة قبل عام 1980.
القوة الزلزالية
(ميجا واط) شدة الزلزال أقصى شدة في مالطا الإحداثيات موقع المركز السطحي للزلزال التاريخ السنة
6.6 10 7 37.20°N 14.90°E شرق صقلية 10 ديسمبر، حوالي الساعة 15:15 1542
5 ؟
8 مارس، صباحًا 1562
5 ؟
1 سبتمبر 1636
7.4 9 7-8 37.18°N 15.02°E شرق صقلية 11 يناير
حوالي الساعة 13:30 1693
6.9 9 7 39.87°N 18.78°E البحر الأيوني 20 فبراير، حوالي الساعة 16:30 1743
5 ؟
قناة صقلية ؟ 19 يناير، صباحًا 1789
5 ؟
قناة صقلية ؟ 26 فبراير، صباحًا 1793
5.5 8-9 5 37.2°N 15.2°E شرق صقلية 11 يناير، حوالي منتصف النهار 1848
7.7
7 37.2°N 15.2°E كريت 12 نوفمبر، حوالي الساعة 00:45 1856
5 ؟
قناة صقلية ؟ 8 فبراير، حوالي الساعة 23:45 1856
5 ؟
قناة صقلية ؟ 15 أغسطس، حوالي الساعة 02:45 1886
7.3 11 6-7 36.4°N 27.2°E ? بحر ايجه ؟ 27 أغسطس، حوالي الساعة 22:00 1886
7 36.4°N 13.5°E ? قناة صقلية ؟ 30 سبتمبر، حوالي الساعة 09:25 1911
6 35.5°N 14.5°E ? قناة صقلية ؟ 18 أيلول في الساعة 07:30 1923
7.6
5 36.5°N 27.5°E ? بحر ايجه ؟ 26 يوليو في الساعة 19:46 1626
4.5
5 35.8°N 15°E ? قناة صقلية 21 مارس في الساعة 23:06 1972
6.7 || البحر الأيوني || 26 أغسطس في الساعة 02:09 || 2018
تفاصيل حول الزلازل الكبرى
زلزال 10 ديسمبر عام 1542
تشير سجلات صقلية في القرن السادس عشر إلى أن الزلزال الذي وقع في 10 ديسمبر عام 1542 شُعِرَ به بقوة في مالطا حيث تهدمت بعض المنازل.
زلزال 11 يناير عام 1693يعد زلزال 11 يناير عام 1693 في مدينة فال دي نوتو (Val di Noto) الزلزال الأكثر تأثيرًا الذي شُعِرَ به في مالطا منذ القرن السادس عشر. في صقلية، تسبب في وفاة حوالي 60,000 شخص، بشدة 7.4 على مقياس ريختر، لذلك يعتبر أقوى الزلازل في التاريخ الإيطالي. وقد سبق الزلزال الذي وقع في 9 يناير زلزال أولي بلغت شدته حوالي 5.9، الأمر الذي أدى إلى الإحساس به بقوة ولكنه لم يتسبب في أي أضرار.في مالطا، أثار الزلزال حالة من الذعر بين السكان، حيث رفض العديد من المالطيين العودة إلى ديارهم في الليالي التي تلت ذلك، وطلبوا اللجوء إلى الخيام أو الملاجئ تحت الأرض، لم يتم الإبلاغ عن ضحايا. فُوِّضَ الأمر لمهندس مالطا الكبير ميديريكو بلوندل (Mederico Blondel) لتقييم الضرر. في العاصمة فآليتا (Valletta)، لم يسلم أي مبنى من الزلزال بدءًا من التشققات البسيطة وصولًا إلى الهدم الكامل. كانت المدن الأخرى في غراند هاربور (Grand Harbour) أقل تأثرًا. ومع ذلك، عانت مدينة مدينا (Mdina) القديمة أكثر من ذلك بكثير حيث أن العديد من المباني كانت أكبر عمرًا وحظيت بصيانة سيئة. ومن الجدير بالذكر أن كاتدرائية القديس بولس قد دُمِّرت جزئيًا -لكن الكاتدرائية كانت قد تعرضت لأضرار بالغة بالفعل قبل وقوع الزلزال- ولذا فقد تم التخطيط لإعادة بنائها بالفعل. وقد تعرض مبنى "بانكا جيورافاتا" (Banca Giuratale) في مدينا لأضرار مماثلة، وقد تم إعادة بنائه في عام 1726 على يد المهندس Charles François de Mondion. في الرباط (Rabat)، سقط برج الجرس وقمة كنيسة القديس بولس كما لحقت بكنيسة تل فيرتو (Tal-Virtù ) أضرار جسيمة، حيث كانت تقع على علو مرتفع وهو مُعَرّض بشكل خاص للزلازل. في مدينة جوزو (Gozo)، تعرضت جدران مبنى (Cittadella) لأضرار، لكن بلونديل (Blondel) تشير إلى أن الضرر كان على الأرجح بسبب سنوات من الإهمال. كاتدرائية (the Assumption) في مدينة جوزو فقدت برج الجرس خاصتها. وتُعزى الخسائر المادية الكبيرة في مالطا إلى أقصى شدة للزلازل بلغت 7 إلى 8.
زلزال 20 نوفمبر عام 1743
المؤرخ المحلي جيان بيترو فرانشيسكو أجيوس دي سولدانيس (Gian Pietro Francesco Agius de Soldanis) يروي عن زلزال 20 فبراير عام 1743 في كتابه «ماغنوس أوبسالو» «غوزو أنتيكو-مودرنو إي ساكرو-بروفانو» (magnum opus Il Gozo Antico-Moderno e Sacro-Profano)، وهو عبارة عن مخطوط مكون من مُجلّدين يتناول تاريخ "جوزو" الذي اكتمل عام 1746:
... في الساعة الخامسة مساءً، هزّ زلزالٌ عنيفٌ الجزر المالطية، استمر لمدة سبع دقائق مما خلّف ضررًا كبيرًا على الجزيرتين. في جوزو، تضررت كنيسة القديس جورج والقديس جيمس وكنيسة نوتردام في مدينة قالا (Qala) في مالطا، وكنيسة سان جون في فاليتا، وكاتدرائية مدنا والعديد من الكنائس الأخرى التي قد تأثرت. في وارديجا (Wardija) بالقرب من قالا، قيل إن الناس رأوا الأرض ترتفع وتهبط بقوة بحيث بدا أن التربة لا تزال تطفو في الهواء، مما خلق سحابة من الغبار ظلت لفترة طويلة، كما أن العديد من التلال في جوزو انهارت.
وصفت وثيقة في أراشيف كاتدرائية مدينا كيف سقطت الكوبولينو (القبة الصغيرة) (the coppolino (the little dome)) التابعة للكاتدرائية في الكنيسة، وقد تدمرت الجهة الخلفية للجوقة وتضرر برج الجرس بشدة. كما تصدّعت الكاتدرائية في جميع المناطق بحيث:
... أنه لم يجرؤ أحد على الدخول وقرع الجرس خوفًا من رؤية المبنى ينهار.
ووصفت رواية لستة مهندسين معماريين أنهم شاهدوا ثلاثة شقوق كبيرة عرضها حوالي 3 سم على كل جانب من القبة، مما يكشف عن معظم الحجارة في القبة ومدى الأضرار الجسيمة التي لحقت بجدران الجوقة.
زلزال 12 أكتوبر عام 1856تضرر مركز الزلزال السطحي الواقع بالقرب من جزيرة كريت بشدة من جراء الزلزال العنيف الذي وقع في 12 أكتوبر عام 1856. وتعزو بعض السِجلات الزلزالية ذلك بقوة بلغت 8.2. وادعى العديد من الضحايا في جزيرة كريت -على الرغم من أنه كان على بعد أكثر من 1000 كم من مركز الزلزال- إلا أن الزلزال كان محسوسا بعنف في مالطا كما تشهد صحف العصر. استيقظ الناس في منتصف الليل نتيجة هديرٍ يصمّ الآذان وحركة للأرض استمرت ما بين 22 و 60 ثانية. تعرضت جميع المنازل في فاليتا تقريبًا لأضرار، وكذلك المنازل في جوزو خاصة في الطوابق العليا. كما تأثرت العديد من الكنائس وخاصة كاتدرائية مدينا. وقد تصدّع برج الكنيسة في الكرملين في مدينا بشدّة لدرجة أنه كان بحاجة إلى إعادة بناء. كما تدمرت الكنيسة الصغيرة التي كانت في جزيرة فلفلة (Filfla). كما انهار برج غاجن الحديدي (Għajn Ħadid) الذي يعود إلى القرن السابع عشر في هذا الزلزال وظل في حالة خراب منذ ذلك الوقت.
زلزال 27 أغسطس عام 1886
ربما كان هذا هو الزلزال الذي وقع في نفس اليوم الذي ضرب فيه البيلوبونيز (the SW Peloponnese). مرة أخرى، ذكرت الصحف المحلية حالة من الذعر العام لدى السكان الذين هرعوا خارج المساكن عندما استيقظوا من جراء الزلزال الذي وقع في 27 أغسطس عام 1886. وقد تأثرت بعض المباني بما في ذلك سقف قصر العدل في فاليتا، ولمرة واحدة كاتدرائية مدينا لم تتأثر كثيرا.
زلزال 30 سبتمبر عام 1911
في 30 سبتمبر من عام 1911، كان زلزال غوزو أكثر وضوحًا مما كان عليه الحال في مالطا. حيث أبلغت الصحف عن ظهور تشققات عميقة في القباب والأبراج في العديد من الكنائس، ولا سيما في نادور (Nadur) وجارب (Għarb) والرباط (Ir-Rabat) في جوزو، حيث تأثرت العديد من المباني العامة، وقد تدمرت العديد من المباني الريفية بالكامل. حصن شامبراي (Fort Chambray) تضرر بشدة، وتم الإبلاغ عن العديد من الانهيارات الأرضية في جزيرة جوزو. في مالطا، اقتصر الضرر على عدد قليل من الشقوق.
المراجع
=====
هيكل مكتف
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
مركز جون هانكوك.
الهيكل المُكتف هو نظام إنشائي الذي صُمم ليقاوم أحمال الرياحوالزلازل. العناصر في هذا الهيكل تتكون فيها قوي شدوضغط ،مماثل للجملون. عناصر الهيكل المكتف دائماً مصنوعة من الفولاذ.
أنواع الهيكل
معظم الهايكل تكون مركزية بمعني أن كل عناصره تتقابل في نقطة واحدة، حيث مركز كل عنصر يمر في نفس النقطة.
هيكل مُكتف عادي.
هيكل مُكتف غير مًميز.
الهياكل العادية ليس لها شروط محددة لعناصرها أ واصلاتها، وتستخدم ف مناطق غير زلزالية. أما الهياكل المميزة مثل الهياكل في شيكاجو أو ألمانيا، والتي تكون في مناطق أكثر عُرضة لزلزال.
انظر أيضًا
الهندسة الإنشائية.
الهندسة المدنية.
هندسة الزلازل.
=======
اللجنة الدولية لتوقع الزلازل
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
اللجنة المنسقة لتوقع الزلازل (بالإنجليزية: Coordinating Committee for Earthquake Prediction) في اليابان، وهي لجنة تأسست عام 1969، كجزء من الخطة الثانية للتنبؤ بالزلازل التابعة لمجلس جيوديسيا، بهدف القيام بتقييم شامل لبيانات الزلازل في اليابان. تتألف اللجنة من 30 عضو وتجتمع اللجنة أربع مرات كل عام، بالإضافة إلى قيلم اللجنة بإصدار تقرير عن أنشطتها مرتين سنوياً.تشترك اللجنة مع 20 منظمة وهيئة حكومية ومؤسسات بحثية ممثلة، في الأبحاث والتنبؤ بحدوث الزلازل. لديها أمانة تتبع وزارة الأراضي، البنية التحتية، النقل والسياح.
محتويات
1 التاريخ
2 المناطق الجغرافية للرصد
3 المنظمات والجامعات والمعاهد المشاركة
3.1 محلية
3.2 منظمات حكومية
3.3 هيئات أخرى
4 مراجع
5 وصلات خارجية
التاريختم اتخاذ الخطوات الأولى نحو إنشاء اللجنة، بعد أن نشر باحثو الزلازل ورقة بعنوان التنبؤ بالزلزال - الوضع الحالي للمنطقة مع خطة العمل (بالإنجليزية: Earthquake Prediction - Current Status and Action Plan) آنذاك في عام 1962. وقد تم اعتماد الخطة من قبل الجمعية العامة لمجلس الجيوديسيا مع إطلاق أول خطة تنبؤية في عام 1964. لكن بعد زلازل عام 1964 و 1965، تأسست في عام 1968 من أجل تنسيق أنشطة التنبؤ المستقبلية.
المناطق الجغرافية للرصدمن أجل التركيز على العمل المستقبلي، والذي يسنتد إلى الأدلة الجيولوجية، وكذلك كم أجل التنبؤ بزلازل توكاي في المستقبل القريب، حدد المركز في عام 1970 مناطق معينة من اليابان كمناطق للمراقبة المكثفة. وفي عام 1974 تم إضافة منطقة توكاي إلى مناطق المراقبة المكثفة. لكن في عام 1978، تم تغيير بعض المناطق بحيث أثبحت هناك مناطق للمراقبة المحددة ومناطق للمراقبة المكثفة. فتم تعيين ثمانية مناطق ضمن مناطق المراقبة المحددة، وتم تحديد منطقتين من ضمن مناطق المراقبة المكثفة.مناطق الرصد المكثف
جنوب كانتومنطقة توكاي
المنظمات والجامعات والمعاهد المشاركةالمنظمات التالية لديها تمثيل في اللجنة المنسقة لتوقع الزلازل:
محلية
معهد علم الزلازل وعلم البراكين، جامعة هوكايدون، جامعة هوكايدو.
مركز أبحاث التنبؤ بالزلازل والبراكين ، جامعة توهوكو.
كلية الحياة والعلوم البيئية، جامعة تسوبكوبا.
كلية العلوم، جامعة طوكيو.
معهد أبحاث الزلازل، جامعة طوكيو.
مركز أبحاث السوائل البركانية ،معهد تكنولوكيا طوكيو.
مركز أبحاث علم الزلازل وعلم البراكين وتخفيف الكوارث، جامعة نياگويا.
قسم الجيوفيزياء، جامعة كيوتو.
معهد أبحاث منع الكوارث، جامعة كيوتو.
معمل الديناميكا والبنية الجيولوجينة، جامعة توتوري.
معهد علم الزلازل وعلم الباركين، ، جامعة كيوشو.
مرصد نانسي-توكو للزلازل والبراكين، جامعة كاگوشيما.
معهد الرياضيات الاحصائية.
منظمات حكومية
المعهد البحثي الوطني لعلوم الأرض ومنع الكوارث.
وكالة اليابان لعلوم البحار-الأرض والتكنولوجيا.
المسح الجيولوجي الياباني ،المعهد الوطني للعلوم الصناعية المتقدمة والتكنولوجيا.
القسم الهيدروجرافي، حرس السواحل الياباني.
وكالة الأرصاد الجوية اليابانية، معهد الأبحاث الرصدية.
هيئة المعلومات الجيوفضائية في اليابان.
هيئات أخرى
معهد أبحاث تونو لعلم الزلازل.
معهد أبحاث الينابيع الحارة ،محافظة كاناگاوا.
مراجع
=======
الصفائح التكتونية
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
رسمت الخرائط التي حددت الصفائح التكتونية في العالم في النصف الثاني من القرن العشرين.
بقايا صفيحة فارالون في أعماق الدثار، التي يعتقد أن جزءً كبيرًا اندسّ أسفل أمريكا الشمالية (وخاصة غرب الولايات المتحدة وجنوب غرب كندا) بزاوية ضيقة جدًا، مما تسبب في تكون معظم التضاريس الجبلية في المنطقة (وخاصة جنوب جبال روكي).
جزء من سلسلة مقالات حول
علم طبقات الأرض
الفروع الرئيسية
طرق التأريخ الجيولوجي
الفروع المتعددة لعلم الجيولوجيا
الجيولوجيا التاريخية
جيولوجيا حركية
هيدروجيولوجيا
الجيوفيزياء
فروع شبه مرتبطة
بوابة علوم الأرض
ع
ن
ت
الصفائح التكتونية أو تكتونيات الصفائح (بالإنجليزية: Plate tectonics) (من الكلمة اللاتينية القديمة tectonics، ذات الأصل اليوناني القديم τεκτονικός، والتي تعني «بنيوية»)
هي نظرية علمية تصف الحركات الكبرى لغلاف الأرض الصخري. اعتمد هذا النموذج النظري على مفهوم نظرية الانجراف القاري التي طُرحت في العقود الأولى من القرن العشرين، وقبلها مجتمع علوم الأرض بعد طرح مفاهيم تمدد قاع البحر في نهاية خمسينيات وبداية ستينيات القرن العشرين.
انقسم غلاف الأرض الصخري إلى عدد من الصفائح التكتونية. ففي الأرض، هناك سبع أو ثمان صفائح كبرى (يتوقف عددها على كيفية تعريف الصفيحة الكبرى) إضافة إلى العديد من الصفائح الصغرى. وعندما تلتقي الصفائح، فإن حركتها النسبية تحدد نوع الحدود ما إذا كانت تقاربية أو تباعدية أو متحولة. تحدث الزلازلوالبراكين وتتشكل الجبالوالخنادق المحيطية على حدود الصفائح التكتونية. تتراوح الحركة الجانبية النسبية للصفائح عادة من صفر إلى 10 سم سنويًا.تتكون الصفائح التكتونية من غلاف صخري محيطي وغلاف صخري قاري أكثر سمكًا، يعلو كلاً منهما قشرة أرضية خاصة بكليهما. على طول الحدود التقاربية، تغطس الصفائح إلى الدثار؛ وتعوض المادة المفقودة بتكوين قشرة محيطية جديدة عند الحدود التباعدية الناتجة عن تمدد قاع البحر. وبهذه الطريقة، تبقى مساحة الكرة الأرضية الكلية ثابتة. وبذلك تشبه آلية تلك النظرية مبدأ عمل السير الناقل. في حين، افترضت بعض النظريات القديمة (التي لا زال لها بعض الأنصار) التقلص التدريجي (الانكماش) أو التمدد التدريجي للعالم.
للصفائح التكتونية القدرة على التحرك لأن الغلاف الصخري للأرض أقوى من الغلاف الموري الذي يرتكز عليه، كما أن كثافة الدثار تتغير نتيجة تيارات حمل. ويعتقد أن حركة الصفائح ترجع إلى عدة عوامل وهي حركة قيعان البحار بعيدًا عن الرصيف القاري (نتيجة التغير في طبوغرافيا وكثافة القشرة الأرضية الناتجين عن تغيرات قوى الجاذبية الأرضية) والمقاومة المائيةوالشفط أسفل مناطق الاندساس. ثمة تفسير مختلف، يكمن في القوى المختلفة التي تنتج عن دوران الكرة الأرضية وقوى المد والجزر للشمسوالقمر، إلا أن دور كل من تلك العوامل غير واضًح، ولا يزال موضوعاً مثيراً للجدل.
محتويات
1 مفاهيم أساسية
2 أنواع حدود الصفائح
3 القوى الدافعة لحركة الصفائح
3.1 القوى الدافعة الناشئة عن حركة الدثار
4 الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
4.1 الخنادق المحيطية Oceanic Trenches
4.2 نظرية تمدد وانتشار قاع المحيط Sea Floor Spreading
5 ميكانيكية الألواح التكتونية
6 حركة الألواح
6.1 تقارب قشرة قارية مع قشرة قارية اخرى
6.2 الحركة التباعدية (البناءة) Divergent Movement
6.3 الحركة التقاربية (الهدامة) Convergent Movement
7 أسباب حركة الصفائح التكتونية
8 انظر أيضًا
9 المراجع
مفاهيم أساسية
جيولوجيًا، تنقسم الطبقات الخارجية للأرض إلى غلاف صخريوغلاف موري، بحسب التغيرات في الخواص الميكانيكية وطريقة انتقال الحرارة. وميكانيكيًا، فإن الغلاف الصخري أكثر برودة وصلابة، بينما الغلاف الموري أكثر سخونة وحركته أسهل. ومن حيث انتقال الحرارة، يفقد الغلاف الصخري الحرارة عن طريق التوصيل الحراري، في حين ينقل الغلاف الموري الحرارة من خلال تيارات الحمل بمعدل انحدار حراري ثابت تقريبًا. ويختلف هذا التقسيم عن التقسيم الكيميائي لطبقات الأرض الذي يقسّم الأرض إلى دثاروقشرة أرضية.
المبدأ الأساسي لنظرية تكتونيات الصفائح، مبني على أن الغلاف الصخري مُقسّم إلى صفائح تكتونية منفصلة ومتميزة عن بعضها البعض، تعلو الغلاف الموري الذي يبدو كما لو كان سائلاً (طبقة صلبة ذات مرونة لزوجية). تتراوح حركة الصفائح سنويًا بين 10–40 مم/سنة (كما في أعراف منتصف الأطلنطي التي تتحرك بسرعة نمو الأظافر)، إلى نحو 160 مم/سنة (كما في صفيحة نازكا التي تتحرك بسرعة نمو الشعر).تتكون صفائح الغلاف الصخري التكتونية من دثار صخري يعلوه إما نوع واحد أو كلا النوعين من المادة القشرية، والتي هي إما قشرة محيطية (قديمًا كانت تسمى سيما وتتكون من السيليكونوالماغنسيوم) أو قشرة قارية (صخور السيال التي تتكون من السيليكون والألومنيوم). متوسط سمك الغلاف الصخري المحيطي عادة 100 كـم (62 ميل)، ويتوقف سمكها على عمر تلك الطبقة، فكلما مر الزمن، فإنها تبرد وتصبح أكثر سمكًا. ونظرًا لأنها تتكون عند أعراف منتصف المحيطات ومنها تنتشر، لذا فإن سمكها يتدرج كلما اقتربنا من أعراف منتصف المحيط التي بدأت تتكون من عندها. وعادة ما تتحرك طبقة الغلاف الصخري المحيطي قبل أن تندس، ويتراوح سمكها بين حوالي 6 كـم (4 ميل) عند أعراف منتصف المحيط إلى أكثر من 100 كـم (62 ميل) عند مناطق الاندساس. أما الغلاف الصخري القاري فيكون سمكه عادة نحو 200 كم، وإن كانت أيضًا تتغير بين الأحواض وسلاسل الجبال والبقع الداخلية المستقرة في القارات. ويختلف أيضًا نوعا القشرة الأرضية في السمك، فالقارية أكثر سمكًا من المحيطية (35 كم مقابل 6 كم).يعرف مكان التقاء صفيحتين باسم حد الصفيحة، وعادة ما تكون حدود الصفائح مرتبطة ببعض الظواهر الجيولوجية كالزلازل ونشأة بعض الملامح الطبوغرافية كالجبالوالبراكينوأعراف منتصف المحيطاتوالخنادق المحيطية. معظم براكين العالم النشطة تنشأ على حدود الصفائح، ومنها منطقة الحزام الناري التي تعد الأشهر والأكثر نشاطًا. بعض البراكين تحدث داخل الصفائح، وتكون سبب التشوهات الداخلية للصفائح.من الممكن أن تحتوي الصفائح التكتونية على قشرة قارية أو محيطية، ومعظمها يحتوي على كليهما. فعلى سبيل المثال، الصفيحة الأفريقية تشمل قارة أفريقيا وأجزاء من أرضيتي المحيط الأطلسيوالمحيط الهندي. ويمكن التفريق بين القشرة المحيطية والقشرة القارية وفقًا لطريقة تشكلهما، فالقشرة المحيطية تتكون في قاع البحار وتنتشر من منتصفها، بينما تنشأ القشرة القارية من خلال الأقواس البركانيةونمو التضاريس من خلال عمليات تكتونية. والقشرة المحيطية هي أكثر كثافة من القشرة المحيطة نظرًا لاختلافهما في التركيب حيث تحتوي القشرة المحيطية على سيليكون أقل وعناصر ثقيلة أكثر (معادن قاتمة) من القشرة القارية.
ونتيجة لهذا التقسيم بحسب الكثافة، فالقشرة المحيطية تقع عامةً تحت سطح البحر (مثل معظم صفيحة المحيط الهادي)، بينما تعلو القشرة القارية لتستقر فوق مستوى سطح البحر.
أنواع حدود الصفائح
أنواع حدود الصفائح الثلاث.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من حدود الصفائح، يضاف إليها نوع رابع خليط، تتحدد وفق الطريقة التي تتحرك بها الصفائح نحو بعضها البعض، ويصاحبها أنواع مختلفة من الظواهر السطحية. أما عن أنواع حدود الصفائح فهي:
الحدود المتحولة (المتوازنة) تحدث عندما تنزلق الصفائح أو بالأحرى عندما تتآكل أطراف الصفائح عند تصادمها مع بعضها على طول مناطق أخطاء التحول. الحركة النسبية لصفيحتين هي إما يسارية أو يمينية. ويعد صدع سان أندرياس في ولاية كاليفورنيا أحد الأمثلة على الحدود المتحولة ذات الحركة اليمينية.
الحدود المتباعدة (البناءة) تحدث عندما تنزلق صفيحتان بعيدًا عن بعضهما البعض. تتشكل تلك الحدود المتباعدة عند تصدعات منتصف المحيطات نتيجة تمدد قيعان البحار. وعند انفصال القارات، تتشكل الأعراف عند المنتصف، فتتمدد أحواض المحيطات، فتتوسع الصفائح متسببة في وجود بعض البراكين البسيطة والزلازل الضعيفة. وعند المناطق الفاصلة بين القارات، قد تتسبب الحدود المتباعدة في نشأة أحواض محيطية جديدة عند انقسام القارات وتحركها. ومن أمثلة الحدود المتباعدة، المناطق الصدعية النشطة في منتصف المحيطات مثل أعراف منتصف الأطلسيوأعراف شرق المحيط الهادئ، وأصداع ما بين القارات مثل صدع شرق أفريقياوالبحر الأحمر.
الحدود المتقاربة (المدمرة) (أو الحدود النشطة) تحدث عندما تنزلق صفيحتان تجاه بعضهما البعض، لتشكلا عادةً إما منطقة اندساس (إذا تحركت صفيحة لتنزلق تحت الأخرى) أو تصادم قاري. في بعض مناطق اندساس ما بين القارات مثل مناطق غرب أمريكا الجنوبية وجبال كاسكيد غرب الولايات المتحدة اندسّ الغلاف الصخري المحيطي الأكثر كثافة تحت أطراف القارة الأقل كثافة، فتكونت مناطق زلزالية في مناطق الاندساس، وانصهرت الصفيحة المندسة جزئيًا مكونة صهارة صعدت إلى السطح في صورة براكين قارية. وفي بعض مناطق الاندساس الأخرى مثل جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية وجزر ألوشيان وجزر ماريانا وقوس الجزراليابانية، انزلقت القشرة الأرضية الأقدم والأبرد والأكثر كثافة تحت قشرة أرضية أقل كثافة، مما تسبب في تكوّن زلازل وخنادق قوسية الشكل وعميقة. بعد ذلك، ارتفعت حرارة السطح العلوي للصفيحة المندسة، وصعدت صهارة إلى السطح مكونة سلاسل جزر بركانية قوسية الشكل. أما الخنادق البحرية العميقة فتكون عادةً مصحوبة بمناطق اندساس، وغالبًا ما تسمى الأحواض التي تنشأ على طول الحدود النشطة باسم «أحواض رأس البر». تحتوي الألواح المنزلقة على العديد من المعادن المائية التي تفقد مائها بالتسخين، مما يتسبب في صهر الدثار، فتنتج البراكين. وقد تنغلق تلك الأحواض المحيطية في المناطق الحدودية بين القارات مثل جبال الهيمالايا والألب التي نتجت عن تصادم الأغلفة الصخرية القارية الجرانيتية التي لا يمكنها الاندساس تحت بعضها البعض، مما تسبب في انضغاط أطراف الصفائح وانطوائها لتتكون تلك الجبال.
مناطق حدود الصفائح تحدث عندما تكون آثار التفاعلات بين الصفائح غير واضحة، وتحدث تلك الحدود عادةً على طول حزام واسع غير واضح الحدود، ويمكن أن تحدث به حركات متعددة في فترات مختلفة.
القوى الدافعة لحركة الصفائح
خريطة بيانية لحركة الصفائح رسمت اعتمادًا على البيانات التي جمعها القمر الصناعي الخاص بنظام التموضع العالمي التابع لناساJPL. الأسهم توضح اتجاه ومقدار الحركة.
تعد تكتونيات الصفائح في الأساس ظاهرة حركية، حيث اتفق علماء الأرض بناءً على الملاحظات والاستنتاجات أن تحركات الصفائح مرتبطة ببعضها، لكنهم تناقشوا وتجادلوا حول كيف ومتى تم ذلك. ولا يزال هناك تساؤل كبير حول الآلية الجيوديناميكية التي دفعت الصفائح للحركة. لذا، فقد انقسمت آراء العلماء إلى نظريات مختلفة.
هناك اتفاق حول قدرة الصفائح التكتونية على الحركة، نظرًا لاختلاف الكثافة النسبية للقشرة الأرضية المحيطية وضعف الغلاف الموري نسبيًا. ومن المسلم به، أن فقد الدثار للحرارة هو المصدر الأساسي للطاقة الدافعة لتكتونيات الصفائح، من خلال تيارات الحمل الحراري أو عمليات تصاعد الصهارة وترسّبها. ونتيجة لذلك، فمن المتفق عليه الآن، وإن كان الأمر ما زال مثار بعض الجدل، أنه نظرًا لكثافة القشرة الصخرية المحيطية العالية، فإنها تندس في مناطق الاندساس، فيكون ذلك مصدرًا قويًا لحركة الصفائح. وعندما تتكون قشرة أرضية جديدة في أصداع منتصف المحيطات، فإن هذه القشرة المحيطية تكون في البداية أقل كثافة من الغلاف الموري الواقع أسفل منها، لكن كثافتها تزداد مع الوقت، لأنها تبرد وتتكاثف. وكلما زادت كثافة القشرة الأرضية القديمة مقارنةً بالغلاف الموري تحتها، كانت لها القدرة على أن تغطس إلى أعماق الدثار في مناطق الاندساس، فتكون سببًا لمعظم القوى الدافعة لحركة الصفائح. ونظرًا لضعف طبقة الغلاف الموري، فإن حركة الصفائح التكتونية نحو منطقة الاندساس تصبح أسهل.وعلى الرغم من الاعتقاد بأن الاندساس هو أكبر القوى الدافعة لحركة الصفائح، إلا أنه ليس القوة الوحيدة حيث أنه هناك صفائح كصفيحة أمريكا الشمالية لا تزال تتحرك، رغم أنه لم يعد هناك اندساس، وهو ما ينطبق على صفيحة أورآسيا الضخمة. وتخضع مصادر حركة الصفائح لبحث كثيف ونقاشات موسعة بين علماء الأرض. أحد أهم تلك النقاط البحثية، هي أن النموذج الحركي لحركة الصفائح يجب أن يفصل عن الآلية الجيوديناميكية لحركة الصفائح التي تعد القوة الدافعة للحركات المعروفة، حيث أن بعض النماذج يمكن تفسيرها بأكثر من آلية واحدة.
وعمومًا، يمكن تقسيم القوى الدافعة لحركة الصفائح إلى ثلاث فئات: قوى تنشأ عن حركة الدثار، وقوى تنشأ عن الجاذبية (معظمها قوى ثانوية)، وقوى تنشأ عن دوران الأرض.
القوى الدافعة الناشئة عن حركة الدثار
مقالة مفصلة: الحمل الحراري للدثار
في الربع الأخير من القرن العشرين، كان هناك نظرية سائدة تقول بأن تيارات الحمل الحراري الكبرى في أعلى الدثار هي القوة الدافعة الرئيسية لحركة الصفائح التكتونية. وضع آرثر هولمز وبعض الرواد تلك النظرية في ثلاثينيات القرن العشرين، واعتبرت على الفور سببًا مقبولاً لحركة الصفائح التكتونية منذ أن أثار ألفريد فيجنر التساؤلات حول سبب حركة الصفائح التكتونية في السنوات الأولى من القرن العشرين. ورغم القبول بها، تناولتها نقاشات طويلة، بسبب اعتقاد الكثيرين في النظرية القديمة التي تزعم أن الأرض ثابتة وأن القارات لا تتحرك، حتى سقوط تلك النظرية في مطلع الستينيات. ويُظهر التصوير الثنائي والثلاثي الأبعاد لباطن الأرض أنه هناك تفاوت في كثافة الدثار من نقطة إلى أخرى. هذه التغيرات في الكثافة قد تكون اختلافات في المواد (من وجهة نظر كيمياء الصخور) أو المعادن (نظرًا لتغير البنية المعدنية) أو الحرارة (عن طريق التمدد أو الانكماش الحراري الناتج عن الطاقة الحرارية). ونتيجة لهذا التفاوت في الكثافة، نتجت تيارات حمل حراري للدثار بفعل قوى الطفو.
ويعد الارتباط المباشر وغير المباشر بين تيارات الحمل الحراري للدثار وحركة الصفائح محورًا لدراسات ونقاشات معاصرة بين علماء الجيوديناميكيا. فلابد أن تنتقل تلك الطاقة بطريقة ما عبر القشرة الأرضية للصفائح التكتونية لتحركها. وهناك نوعان أساسيان من القوى التي يعتقد أنها تؤثر في حركة الصفائح وهما قوى الاحتكاكوالجاذبية. تتسبب تيارات الحمل الحراري في الاحتكاك بين الغلاف الموري والغلاف الصخري الأقسى الذي يعلوه، فتدفع الصفائح للحركة. أما قوى الجاذبية فقد تنتج عن تيارات حمل حراري موضعية تسحب الصفائح بقوة لأسفل في مناطق الاندساس في خنادق المحيطات.
في الآونة الأخيرة، أصبحت نظرية الحمل الحراري مثار جدل كبير، حيث أن التقنيات الحديثة ثلاثية الأبعاد للتصوير المقطعي للزلازل فشلت في رصد أي من تيارات الحمل الحراري تلك، لإثبات صحة هذه النظرية. لذا، فقد طرحت فرضيات بديلة. ظهرت نظرية تكتونيات الأعمدة في تسعينياتالقرن العشرين، التي استخدمت مفهوم معدل عن تيارات الحمل الحراري للدثار. وتدور فكرتها حول تصاعد أعمدة عملاقة من أعماق الدثار، تكون الدافع أو البديل لتيارات الحمل الحراري الرئيسية. لاقت تلك النظرية التي اعتمدت فكرتها على أفكار قديمة ظهرت في مدارس علوم الأرض الأوروبية والروسية في بداية ثلاثينيات القرن العشرين صدى في النظريات الحديثة التي ترى أن النقاط الساخنة في الدثار لا تزال ثابتة، وأن القشرة الأرضية المحيطية والقارية للصفائح تتخطاها مع الوقت، وتترك آثارها في السجل الجيولوجي للصفائح (على الرغم من عدم اعتبار هذه الظواهر كآليات دفع حقيقية).
هناك فرضية أخرى بأن تدفقات الدثار لا تحدث في صورة تيارت حمل حراري ولا في صورة أعمدة عملاقة، وإنما على شكل سلسلة من القنوات أسفل القشرة الأرضية التي تتسبب في قوى احتكاك قاعدي في الغلاف الصخري. تسمى تلك النظرية باسم «تكتونيات التدفق»، والتي لاقت قبولاً في ثمانينيات وتسعينياتالقرن العشرين بين علماء الجيوفيزياء والجيوديناميكيا.
الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
Tectonics plates (preserved surfaces)
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
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 تصاحب تلك الموجودة في أندونيسيا.
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 السنة 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 : الدثار 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 على الرغم 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 الأمريكية American plate 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 الأوراسى Eurasian Plate : ويمتد بين الحافة الوسطى للمحيط الأطلسى غربا والبحر المتوسط وسلسلة الجبال الالتوانية 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 اخرى
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 ترتطم هاتان القشرتان. وينتج عن هذا الارتطام تكون سلسلة جبلية يصاحبها عمليات طي وتصدع. بعدها تبدأ عمليات التعربة نشاطها لتشكل الملامح السطحية للحزام الجبلي
وتتميز هذه الجبال بأنها شاهقة وتعد من أشهر وأهم السلاسل الجبلية في الكرة الأرضية. ومن أهمها ما يلي : 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 قارتي لوراسيا وجندوانا لاند ـ وتكوين سلسلة أمريكا الشمالية لتكوين جبال الأبالاش 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 بركاني يشبه ذلك الذي يحدث عند ارتطام لوح محيطي بآخر قاري. 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.
وفي البداية تكون مثل هذه الظاهرة على هيئة سلسلة من الجزر البركانية تسمى بقوس الجزر مثل جزر اليابان وإندونسيا والفلبين وعادة ما تقع أقواس الجزر على بعد بضع مئات من الكيلومترات من خندق محيطي. حيث لا تزال عملية غوص الغلاف الصخري مستمرة. وعلى مدى زمني طويل من النشاط البركاني تتراكم عن هذه النشاطات المختلفة قوس جزر ناضج مكون من صخور بركانية مطوية ومتحولة وصخور نارية نابطة. ومثال ذلك شبه جزيرة ألاسكا والفلبين والزيابان. انزلاقية 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 النوعيلصخور 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: أخدودبيرو - 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 الهيمالاياوجبال 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 كاليفورنيابالولايات 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 وأن 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 الأرضية.
انظر أيضًا
تصادم قاري
حركة أوروجينية
صفيحة هندية
صفيحة هندية أسترالية
صفيحة خوان دو فوكا
حمل حراري للدثار
تكوين الجبال
سيلفرا
=======
الصفائح التكتونية
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
رسمت الخرائط التي حددت الصفائح التكتونية في العالم في النصف الثاني من القرن العشرين.
بقايا صفيحة فارالون في أعماق الدثار، التي يعتقد أن جزءً كبيرًا اندسّ أسفل أمريكا الشمالية (وخاصة غرب الولايات المتحدة وجنوب غرب كندا) بزاوية ضيقة جدًا، مما تسبب في تكون معظم التضاريس الجبلية في المنطقة (وخاصة جنوب جبال روكي).
جزء من سلسلة مقالات حول
علم طبقات الأرض
الفروع الرئيسية
طرق التأريخ الجيولوجي
الفروع المتعددة لعلم الجيولوجيا
الجيولوجيا التاريخية
جيولوجيا حركية
هيدروجيولوجيا
الجيوفيزياء
فروع شبه مرتبطة
بوابة علوم الأرض
ع
ن
ت
الصفائح التكتونية أو تكتونيات الصفائح (بالإنجليزية: Plate tectonics) (من الكلمة اللاتينية القديمة tectonics، ذات الأصل اليوناني القديم τεκτονικός، والتي تعني «بنيوية»)
هي نظرية علمية تصف الحركات الكبرى لغلاف الأرض الصخري. اعتمد هذا النموذج النظري على مفهوم نظرية الانجراف القاري التي طُرحت في العقود الأولى من القرن العشرين، وقبلها مجتمع علوم الأرض بعد طرح مفاهيم تمدد قاع البحر في نهاية خمسينيات وبداية ستينيات القرن العشرين.
انقسم غلاف الأرض الصخري إلى عدد من الصفائح التكتونية. ففي الأرض، هناك سبع أو ثمان صفائح كبرى (يتوقف عددها على كيفية تعريف الصفيحة الكبرى) إضافة إلى العديد من الصفائح الصغرى. وعندما تلتقي الصفائح، فإن حركتها النسبية تحدد نوع الحدود ما إذا كانت تقاربية أو تباعدية أو متحولة. تحدث الزلازلوالبراكين وتتشكل الجبالوالخنادق المحيطية على حدود الصفائح التكتونية. تتراوح الحركة الجانبية النسبية للصفائح عادة من صفر إلى 10 سم سنويًا.تتكون الصفائح التكتونية من غلاف صخري محيطي وغلاف صخري قاري أكثر سمكًا، يعلو كلاً منهما قشرة أرضية خاصة بكليهما. على طول الحدود التقاربية، تغطس الصفائح إلى الدثار؛ وتعوض المادة المفقودة بتكوين قشرة محيطية جديدة عند الحدود التباعدية الناتجة عن تمدد قاع البحر. وبهذه الطريقة، تبقى مساحة الكرة الأرضية الكلية ثابتة. وبذلك تشبه آلية تلك النظرية مبدأ عمل السير الناقل. في حين، افترضت بعض النظريات القديمة (التي لا زال لها بعض الأنصار) التقلص التدريجي (الانكماش) أو التمدد التدريجي للعالم.
للصفائح التكتونية القدرة على التحرك لأن الغلاف الصخري للأرض أقوى من الغلاف الموري الذي يرتكز عليه، كما أن كثافة الدثار تتغير نتيجة تيارات حمل. ويعتقد أن حركة الصفائح ترجع إلى عدة عوامل وهي حركة قيعان البحار بعيدًا عن الرصيف القاري (نتيجة التغير في طبوغرافيا وكثافة القشرة الأرضية الناتجين عن تغيرات قوى الجاذبية الأرضية) والمقاومة المائيةوالشفط أسفل مناطق الاندساس. ثمة تفسير مختلف، يكمن في القوى المختلفة التي تنتج عن دوران الكرة الأرضية وقوى المد والجزر للشمسوالقمر، إلا أن دور كل من تلك العوامل غير واضًح، ولا يزال موضوعاً مثيراً للجدل.
محتويات
1 مفاهيم أساسية
2 أنواع حدود الصفائح
3 القوى الدافعة لحركة الصفائح
3.1 القوى الدافعة الناشئة عن حركة الدثار
4 الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
4.1 الخنادق المحيطية Oceanic Trenches
4.2 نظرية تمدد وانتشار قاع المحيط Sea Floor Spreading
5 ميكانيكية الألواح التكتونية
6 حركة الألواح
6.1 تقارب قشرة قارية مع قشرة قارية اخرى
6.2 الحركة التباعدية (البناءة) Divergent Movement
6.3 الحركة التقاربية (الهدامة) Convergent Movement
7 أسباب حركة الصفائح التكتونية
8 انظر أيضًا
9 المراجع
مفاهيم أساسية
جيولوجيًا، تنقسم الطبقات الخارجية للأرض إلى غلاف صخريوغلاف موري، بحسب التغيرات في الخواص الميكانيكية وطريقة انتقال الحرارة. وميكانيكيًا، فإن الغلاف الصخري أكثر برودة وصلابة، بينما الغلاف الموري أكثر سخونة وحركته أسهل. ومن حيث انتقال الحرارة، يفقد الغلاف الصخري الحرارة عن طريق التوصيل الحراري، في حين ينقل الغلاف الموري الحرارة من خلال تيارات الحمل بمعدل انحدار حراري ثابت تقريبًا. ويختلف هذا التقسيم عن التقسيم الكيميائي لطبقات الأرض الذي يقسّم الأرض إلى دثاروقشرة أرضية.
المبدأ الأساسي لنظرية تكتونيات الصفائح، مبني على أن الغلاف الصخري مُقسّم إلى صفائح تكتونية منفصلة ومتميزة عن بعضها البعض، تعلو الغلاف الموري الذي يبدو كما لو كان سائلاً (طبقة صلبة ذات مرونة لزوجية). تتراوح حركة الصفائح سنويًا بين 10–40 مم/سنة (كما في أعراف منتصف الأطلنطي التي تتحرك بسرعة نمو الأظافر)، إلى نحو 160 مم/سنة (كما في صفيحة نازكا التي تتحرك بسرعة نمو الشعر).تتكون صفائح الغلاف الصخري التكتونية من دثار صخري يعلوه إما نوع واحد أو كلا النوعين من المادة القشرية، والتي هي إما قشرة محيطية (قديمًا كانت تسمى سيما وتتكون من السيليكونوالماغنسيوم) أو قشرة قارية (صخور السيال التي تتكون من السيليكون والألومنيوم). متوسط سمك الغلاف الصخري المحيطي عادة 100 كـم (62 ميل)، ويتوقف سمكها على عمر تلك الطبقة، فكلما مر الزمن، فإنها تبرد وتصبح أكثر سمكًا. ونظرًا لأنها تتكون عند أعراف منتصف المحيطات ومنها تنتشر، لذا فإن سمكها يتدرج كلما اقتربنا من أعراف منتصف المحيط التي بدأت تتكون من عندها. وعادة ما تتحرك طبقة الغلاف الصخري المحيطي قبل أن تندس، ويتراوح سمكها بين حوالي 6 كـم (4 ميل) عند أعراف منتصف المحيط إلى أكثر من 100 كـم (62 ميل) عند مناطق الاندساس. أما الغلاف الصخري القاري فيكون سمكه عادة نحو 200 كم، وإن كانت أيضًا تتغير بين الأحواض وسلاسل الجبال والبقع الداخلية المستقرة في القارات. ويختلف أيضًا نوعا القشرة الأرضية في السمك، فالقارية أكثر سمكًا من المحيطية (35 كم مقابل 6 كم).يعرف مكان التقاء صفيحتين باسم حد الصفيحة، وعادة ما تكون حدود الصفائح مرتبطة ببعض الظواهر الجيولوجية كالزلازل ونشأة بعض الملامح الطبوغرافية كالجبالوالبراكينوأعراف منتصف المحيطاتوالخنادق المحيطية. معظم براكين العالم النشطة تنشأ على حدود الصفائح، ومنها منطقة الحزام الناري التي تعد الأشهر والأكثر نشاطًا. بعض البراكين تحدث داخل الصفائح، وتكون سبب التشوهات الداخلية للصفائح.من الممكن أن تحتوي الصفائح التكتونية على قشرة قارية أو محيطية، ومعظمها يحتوي على كليهما. فعلى سبيل المثال، الصفيحة الأفريقية تشمل قارة أفريقيا وأجزاء من أرضيتي المحيط الأطلسيوالمحيط الهندي. ويمكن التفريق بين القشرة المحيطية والقشرة القارية وفقًا لطريقة تشكلهما، فالقشرة المحيطية تتكون في قاع البحار وتنتشر من منتصفها، بينما تنشأ القشرة القارية من خلال الأقواس البركانيةونمو التضاريس من خلال عمليات تكتونية. والقشرة المحيطية هي أكثر كثافة من القشرة المحيطة نظرًا لاختلافهما في التركيب حيث تحتوي القشرة المحيطية على سيليكون أقل وعناصر ثقيلة أكثر (معادن قاتمة) من القشرة القارية.
ونتيجة لهذا التقسيم بحسب الكثافة، فالقشرة المحيطية تقع عامةً تحت سطح البحر (مثل معظم صفيحة المحيط الهادي)، بينما تعلو القشرة القارية لتستقر فوق مستوى سطح البحر.
أنواع حدود الصفائح
أنواع حدود الصفائح الثلاث.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من حدود الصفائح، يضاف إليها نوع رابع خليط، تتحدد وفق الطريقة التي تتحرك بها الصفائح نحو بعضها البعض، ويصاحبها أنواع مختلفة من الظواهر السطحية. أما عن أنواع حدود الصفائح فهي:
الحدود المتحولة (المتوازنة) تحدث عندما تنزلق الصفائح أو بالأحرى عندما تتآكل أطراف الصفائح عند تصادمها مع بعضها على طول مناطق أخطاء التحول. الحركة النسبية لصفيحتين هي إما يسارية أو يمينية. ويعد صدع سان أندرياس في ولاية كاليفورنيا أحد الأمثلة على الحدود المتحولة ذات الحركة اليمينية.
الحدود المتباعدة (البناءة) تحدث عندما تنزلق صفيحتان بعيدًا عن بعضهما البعض. تتشكل تلك الحدود المتباعدة عند تصدعات منتصف المحيطات نتيجة تمدد قيعان البحار. وعند انفصال القارات، تتشكل الأعراف عند المنتصف، فتتمدد أحواض المحيطات، فتتوسع الصفائح متسببة في وجود بعض البراكين البسيطة والزلازل الضعيفة. وعند المناطق الفاصلة بين القارات، قد تتسبب الحدود المتباعدة في نشأة أحواض محيطية جديدة عند انقسام القارات وتحركها. ومن أمثلة الحدود المتباعدة، المناطق الصدعية النشطة في منتصف المحيطات مثل أعراف منتصف الأطلسيوأعراف شرق المحيط الهادئ، وأصداع ما بين القارات مثل صدع شرق أفريقياوالبحر الأحمر.
الحدود المتقاربة (المدمرة) (أو الحدود النشطة) تحدث عندما تنزلق صفيحتان تجاه بعضهما البعض، لتشكلا عادةً إما منطقة اندساس (إذا تحركت صفيحة لتنزلق تحت الأخرى) أو تصادم قاري. في بعض مناطق اندساس ما بين القارات مثل مناطق غرب أمريكا الجنوبية وجبال كاسكيد غرب الولايات المتحدة اندسّ الغلاف الصخري المحيطي الأكثر كثافة تحت أطراف القارة الأقل كثافة، فتكونت مناطق زلزالية في مناطق الاندساس، وانصهرت الصفيحة المندسة جزئيًا مكونة صهارة صعدت إلى السطح في صورة براكين قارية. وفي بعض مناطق الاندساس الأخرى مثل جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية وجزر ألوشيان وجزر ماريانا وقوس الجزراليابانية، انزلقت القشرة الأرضية الأقدم والأبرد والأكثر كثافة تحت قشرة أرضية أقل كثافة، مما تسبب في تكوّن زلازل وخنادق قوسية الشكل وعميقة. بعد ذلك، ارتفعت حرارة السطح العلوي للصفيحة المندسة، وصعدت صهارة إلى السطح مكونة سلاسل جزر بركانية قوسية الشكل. أما الخنادق البحرية العميقة فتكون عادةً مصحوبة بمناطق اندساس، وغالبًا ما تسمى الأحواض التي تنشأ على طول الحدود النشطة باسم «أحواض رأس البر». تحتوي الألواح المنزلقة على العديد من المعادن المائية التي تفقد مائها بالتسخين، مما يتسبب في صهر الدثار، فتنتج البراكين. وقد تنغلق تلك الأحواض المحيطية في المناطق الحدودية بين القارات مثل جبال الهيمالايا والألب التي نتجت عن تصادم الأغلفة الصخرية القارية الجرانيتية التي لا يمكنها الاندساس تحت بعضها البعض، مما تسبب في انضغاط أطراف الصفائح وانطوائها لتتكون تلك الجبال.
مناطق حدود الصفائح تحدث عندما تكون آثار التفاعلات بين الصفائح غير واضحة، وتحدث تلك الحدود عادةً على طول حزام واسع غير واضح الحدود، ويمكن أن تحدث به حركات متعددة في فترات مختلفة.
القوى الدافعة لحركة الصفائح
خريطة بيانية لحركة الصفائح رسمت اعتمادًا على البيانات التي جمعها القمر الصناعي الخاص بنظام التموضع العالمي التابع لناساJPL. الأسهم توضح اتجاه ومقدار الحركة.
تعد تكتونيات الصفائح في الأساس ظاهرة حركية، حيث اتفق علماء الأرض بناءً على الملاحظات والاستنتاجات أن تحركات الصفائح مرتبطة ببعضها، لكنهم تناقشوا وتجادلوا حول كيف ومتى تم ذلك. ولا يزال هناك تساؤل كبير حول الآلية الجيوديناميكية التي دفعت الصفائح للحركة. لذا، فقد انقسمت آراء العلماء إلى نظريات مختلفة.
هناك اتفاق حول قدرة الصفائح التكتونية على الحركة، نظرًا لاختلاف الكثافة النسبية للقشرة الأرضية المحيطية وضعف الغلاف الموري نسبيًا. ومن المسلم به، أن فقد الدثار للحرارة هو المصدر الأساسي للطاقة الدافعة لتكتونيات الصفائح، من خلال تيارات الحمل الحراري أو عمليات تصاعد الصهارة وترسّبها. ونتيجة لذلك، فمن المتفق عليه الآن، وإن كان الأمر ما زال مثار بعض الجدل، أنه نظرًا لكثافة القشرة الصخرية المحيطية العالية، فإنها تندس في مناطق الاندساس، فيكون ذلك مصدرًا قويًا لحركة الصفائح. وعندما تتكون قشرة أرضية جديدة في أصداع منتصف المحيطات، فإن هذه القشرة المحيطية تكون في البداية أقل كثافة من الغلاف الموري الواقع أسفل منها، لكن كثافتها تزداد مع الوقت، لأنها تبرد وتتكاثف. وكلما زادت كثافة القشرة الأرضية القديمة مقارنةً بالغلاف الموري تحتها، كانت لها القدرة على أن تغطس إلى أعماق الدثار في مناطق الاندساس، فتكون سببًا لمعظم القوى الدافعة لحركة الصفائح. ونظرًا لضعف طبقة الغلاف الموري، فإن حركة الصفائح التكتونية نحو منطقة الاندساس تصبح أسهل.وعلى الرغم من الاعتقاد بأن الاندساس هو أكبر القوى الدافعة لحركة الصفائح، إلا أنه ليس القوة الوحيدة حيث أنه هناك صفائح كصفيحة أمريكا الشمالية لا تزال تتحرك، رغم أنه لم يعد هناك اندساس، وهو ما ينطبق على صفيحة أورآسيا الضخمة. وتخضع مصادر حركة الصفائح لبحث كثيف ونقاشات موسعة بين علماء الأرض. أحد أهم تلك النقاط البحثية، هي أن النموذج الحركي لحركة الصفائح يجب أن يفصل عن الآلية الجيوديناميكية لحركة الصفائح التي تعد القوة الدافعة للحركات المعروفة، حيث أن بعض النماذج يمكن تفسيرها بأكثر من آلية واحدة.
وعمومًا، يمكن تقسيم القوى الدافعة لحركة الصفائح إلى ثلاث فئات: قوى تنشأ عن حركة الدثار، وقوى تنشأ عن الجاذبية (معظمها قوى ثانوية)، وقوى تنشأ عن دوران الأرض.
القوى الدافعة الناشئة عن حركة الدثار
مقالة مفصلة: الحمل الحراري للدثار
في الربع الأخير من القرن العشرين، كان هناك نظرية سائدة تقول بأن تيارات الحمل الحراري الكبرى في أعلى الدثار هي القوة الدافعة الرئيسية لحركة الصفائح التكتونية. وضع آرثر هولمز وبعض الرواد تلك النظرية في ثلاثينيات القرن العشرين، واعتبرت على الفور سببًا مقبولاً لحركة الصفائح التكتونية منذ أن أثار ألفريد فيجنر التساؤلات حول سبب حركة الصفائح التكتونية في السنوات الأولى من القرن العشرين. ورغم القبول بها، تناولتها نقاشات طويلة، بسبب اعتقاد الكثيرين في النظرية القديمة التي تزعم أن الأرض ثابتة وأن القارات لا تتحرك، حتى سقوط تلك النظرية في مطلع الستينيات. ويُظهر التصوير الثنائي والثلاثي الأبعاد لباطن الأرض أنه هناك تفاوت في كثافة الدثار من نقطة إلى أخرى. هذه التغيرات في الكثافة قد تكون اختلافات في المواد (من وجهة نظر كيمياء الصخور) أو المعادن (نظرًا لتغير البنية المعدنية) أو الحرارة (عن طريق التمدد أو الانكماش الحراري الناتج عن الطاقة الحرارية). ونتيجة لهذا التفاوت في الكثافة، نتجت تيارات حمل حراري للدثار بفعل قوى الطفو.
ويعد الارتباط المباشر وغير المباشر بين تيارات الحمل الحراري للدثار وحركة الصفائح محورًا لدراسات ونقاشات معاصرة بين علماء الجيوديناميكيا. فلابد أن تنتقل تلك الطاقة بطريقة ما عبر القشرة الأرضية للصفائح التكتونية لتحركها. وهناك نوعان أساسيان من القوى التي يعتقد أنها تؤثر في حركة الصفائح وهما قوى الاحتكاكوالجاذبية. تتسبب تيارات الحمل الحراري في الاحتكاك بين الغلاف الموري والغلاف الصخري الأقسى الذي يعلوه، فتدفع الصفائح للحركة. أما قوى الجاذبية فقد تنتج عن تيارات حمل حراري موضعية تسحب الصفائح بقوة لأسفل في مناطق الاندساس في خنادق المحيطات.
في الآونة الأخيرة، أصبحت نظرية الحمل الحراري مثار جدل كبير، حيث أن التقنيات الحديثة ثلاثية الأبعاد للتصوير المقطعي للزلازل فشلت في رصد أي من تيارات الحمل الحراري تلك، لإثبات صحة هذه النظرية. لذا، فقد طرحت فرضيات بديلة. ظهرت نظرية تكتونيات الأعمدة في تسعينياتالقرن العشرين، التي استخدمت مفهوم معدل عن تيارات الحمل الحراري للدثار. وتدور فكرتها حول تصاعد أعمدة عملاقة من أعماق الدثار، تكون الدافع أو البديل لتيارات الحمل الحراري الرئيسية. لاقت تلك النظرية التي اعتمدت فكرتها على أفكار قديمة ظهرت في مدارس علوم الأرض الأوروبية والروسية في بداية ثلاثينيات القرن العشرين صدى في النظريات الحديثة التي ترى أن النقاط الساخنة في الدثار لا تزال ثابتة، وأن القشرة الأرضية المحيطية والقارية للصفائح تتخطاها مع الوقت، وتترك آثارها في السجل الجيولوجي للصفائح (على الرغم من عدم اعتبار هذه الظواهر كآليات دفع حقيقية).
هناك فرضية أخرى بأن تدفقات الدثار لا تحدث في صورة تيارت حمل حراري ولا في صورة أعمدة عملاقة، وإنما على شكل سلسلة من القنوات أسفل القشرة الأرضية التي تتسبب في قوى احتكاك قاعدي في الغلاف الصخري. تسمى تلك النظرية باسم «تكتونيات التدفق»، والتي لاقت قبولاً في ثمانينيات وتسعينياتالقرن العشرين بين علماء الجيوفيزياء والجيوديناميكيا.
الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
Tectonics plates (preserved surfaces)
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
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 تصاحب تلك الموجودة في أندونيسيا.
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 السنة 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 : الدثار 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 على الرغم 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 الأمريكية American plate 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 الأوراسى Eurasian Plate : ويمتد بين الحافة الوسطى للمحيط الأطلسى غربا والبحر المتوسط وسلسلة الجبال الالتوانية 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 اخرى
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 ترتطم هاتان القشرتان. وينتج عن هذا الارتطام تكون سلسلة جبلية يصاحبها عمليات طي وتصدع. بعدها تبدأ عمليات التعربة نشاطها لتشكل الملامح السطحية للحزام الجبلي
وتتميز هذه الجبال بأنها شاهقة وتعد من أشهر وأهم السلاسل الجبلية في الكرة الأرضية. ومن أهمها ما يلي : 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 قارتي لوراسيا وجندوانا لاند ـ وتكوين سلسلة أمريكا الشمالية لتكوين جبال الأبالاش 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 بركاني يشبه ذلك الذي يحدث عند ارتطام لوح محيطي بآخر قاري. 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.
وفي البداية تكون مثل هذه الظاهرة على هيئة سلسلة من الجزر البركانية تسمى بقوس الجزر مثل جزر اليابان وإندونسيا والفلبين وعادة ما تقع أقواس الجزر على بعد بضع مئات من الكيلومترات من خندق محيطي. حيث لا تزال عملية غوص الغلاف الصخري مستمرة. وعلى مدى زمني طويل من النشاط البركاني تتراكم عن هذه النشاطات المختلفة قوس جزر ناضج مكون من صخور بركانية مطوية ومتحولة وصخور نارية نابطة. ومثال ذلك شبه جزيرة ألاسكا والفلبين والزيابان. انزلاقية 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 النوعيلصخور 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: أخدودبيرو - 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 الهيمالاياوجبال 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 كاليفورنيابالولايات 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 وأن 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 الأرضية.
انظر أيضًا
تصادم قاري
حركة أوروجينية
صفيحة هندية
صفيحة هندية أسترالية
صفيحة خوان دو فوكا
حمل حراري للدثار
تكوين الجبال
سيلفرا
===========
محتويات
1 الاستراتيجيات
2 أهداف الأداء
3 تقنيات
3.1 عوازل القاعدة
3.2 نظام تحكم نشط
4 المراجع
الاستراتيجياتوُضعت في العقود القليلة الماضية استراتيجياتُ إعادة التأهيل والتعديلات التحديثية للزلازل بعد استحداث شروط وبنود جديدة للزلازل وتوافر مواد حديثة (مثل اللدائن المدعمة بالألياف، والخرسانة المدعمة بالألياف، وحديد التسليح القوي).
إضافة مخمدات الاحتكاك الزلزالي لزيادة درجة إخماد المبنى ومقدار محدد من الصلابة الإضافية.
أهداف الأداء
في الماضي، كانت عمليات إعادة التأهيل الزلزالي تُطبق في الأساس لتحقيق السلامة العامة، حيث كانت الحلول الهندسية محدودة باعتبارات اقتصادية وسياسية. مع ذلك، ومع تطور هندسة الزلازل، يتم التعرف تدريجيًا على عدة مستويات من أهداف الأداء:
السلامة العامة فقط. والهدف من ذلك هو حماية الحياة البشرية، وضمان عدم انهيار الأبنية والمنشآت على ساكنيها أو المارة، والخروج من المبنى بأمان. في ظل ظروف زلزالية شديدة، قد ينهار المبنى كاملًا ما يتطلب هدمه واستبداله.
الإبقاء على المنشأ أو المبنى. يتمثل الهدف في أن المُنشأ، على الرغم من أنه ما يزال آمنًا ويمكن لساكنيه الخروج، قد يحتاج إلى عمليات إصلاح وترميم واسعة (ولكن ليس استبدالًا أو هدمًا) قبل أن يكون مفيدًا أو يُعد آمنا بالنسبة للسكان مرة أخرى، وهذا هو عادة أدنى مستوى من إعادة التأهيل ويطبق على الجسور.
الإبقاء على وظيفة المنشأ واستمرار تشغيله: المنشأ الأساسي غير تالف وغير منقوص. يضمن هذا المستوى العالي أن أي إصلاحات مطلوبة بعد الزلزال تكون «تجميلية» فقط - على سبيل المثال: تشققات بسيطة في الجبص والجدران. هذا هو الحد الأدنى المطلوب للمستشفيات.
عدم تأثر المبنى بشكل كامل. يفضل تطبيق هذا المستوى على الهياكل التاريخية ذات الأهمية الثقافية العالية.
تقنيات
تنقسمُ تقنيات التعديلات التحديثية الزلزالية إلى عدة فئات:
عوازل القاعدةعوازل القاعدة (بالإنجليزية: Base isolators): هي مجموعة من العناصر الإنشائية للمبنى تفصل بنيته عن الأرض المُزلزلة، فتُعزز حماية المبنى وأدائه الزلزالي. يمكن تطبيق هذه التكنولوجيا الهندسيّة للزلازل -التي تعتبر نوعًا من التحكم في الاهتزازات الزلزالية- على المباني المصمّمة حديثًا واستخدامها في التطوير الزلزالي للمباني القائمة. عادةً، تجري أعمال الحفر حول المبنى ويُفصل عن الأساسات. يحلّ الحديد أو عوارض الخرسانة المسلحة محل الروابط مع الأساسات، ويوضع تحتها عوازل القاعدة. في حين تميل عوازل القاعدة إلى منع انتقال حركة الأرض الانتقالية وتأثيرها على المبنى، فإنها تحافظُ أيضًا على موقع المبنى بشكل ملائم فوق القاعدة. ويلزم إيلاء اهتمام دقيق للتفاصيل التي تكون فيها واجهات المبنى مع الأرض، بالأخص عند المداخل والممرات والمنحدرات، لضمان الحركة النسبية الكافية لتلك العناصر الإنشائيّة.
نظام تحكم نشط
تتأرجح المباني العالية جدًّا «ناطحات السحاب» عند بنائها باستخدام مواد حديثة خفيفة الوزن بشكل غير مريح -ولكن ليس بشكل خطير- في ظروف معينة بسبب الرياح. يكمن حل هذه المشكلة في وضع كتلة كبيرة في أحد الطوابق العليا، وتُضبط لتكون حرة في التحرك ضمن نطاق محدود. يُدفع المكبس الهيدروليكي -الذي يشغَّل بمضخات كهربائية- بقوة لمواجهة قوى الرياح والرنين الطبيعي.
المراجع
زيادة القدرة الكلية (التعزيز والتقوية). ويتم ذلك عادة بإضافة مشابك تثبيت متقاطعة أو جدران إنشائية جديدة.
خفض قوة تأثير الزلزال على المبنى عبر الإخماد التكميلي و/أو استخدام نظم العزل الأساسية.
زيادة قدرة العناصر الإنشائية. تميز هذه الاستراتيجية القدرة الكامنة داخل المنشآت القائمة، لذا فإنها تعتمد نهجًا أكثر فعالية من ناحية التكلفة لتحسين القدرة على نحو انتقائي (التشوه أو القوة أو الصلابة) للعناصر الإنشائية.
الإضعاف الانتقائي، وهي استراتيجية مضادة بديهية لتغيير تصرف المنشأ غير المرن، مع تمييز القدرة الكامنة للمنشأ في الوقت نفسه.
السماح بوصلات منزلقة مثل جسور الممر لاستيعاب الحركة الإضافية بين الهياكل المستقلة زلزاليًا.
======
طقس الزلزال
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
طقس الزلزال هو نوع من الطقس يعتقد شعبيا أن تسبق الزلازل.
محتويات
1 تاريخ
2 خلفية عن الزلازل
3 علم النفس
4 الصلاحية العلمية
5 انظر أيضًا
6 مراجع
7 روابط خارجية
تاريخمنذ العصور القديمة، فإن فكرة أن الطقس يمكن أن تنذر بطريقة ما عن النشاط الزلزالي القادم وكان موضوع الكثير من النقاش والنقاش. ووصف عالم الجيولوجياراسل روبنسون "الطقس الزلزالي" بأنه واحد من أكثر الطرق الزائفة شيوعا في التنبؤ بالزلازل.
اقترح أرسطو في القرن الرابع قبل الميلاد أن الزلازل سببها الرياح المحاصرة في الكهوف الجوفية. ويعتقد أن الهزات الصغيرة قد تسببت في دفع الهواء على أسطح الكهوف، وأخرى كبيرة عن طريق الجو تكسر السطح. هذه النظرية أدت إلى الاعتقاد في "طقس الزلزال"، لأنه نظرا لوقوع كمية كبيرة من الهواء تحت الأرض، فإن الطقس سيكون ساخنا وهادئا قبل وقوع الزلزال. وذكرت نظرية لاحقة أن الزلازل وقعت في ظروف هادئة، غائمة، وعادة ما تسبقه رياح قوية، وكرات نارية، والشهب. وتقترح نظرية حديثة أن تشكيلات سحابة معينة يمكن استخدامها للتنبؤ بالزلازل؛ ومع ذلك، فإن هذه الفكرة مرفوضة من قبل معظم الجيولوجيين.
خلفية عن الزلازل
ويسبب الزلزال انزلاق مفاجئ على فالق. اللوحات التكتونية تتحرك ببطء دائما، لكنها يمكن أن تتعثر عند حوافها بسبب الاحتكاك. عندما يتغلب الإجهاد على حافة لوحة تكتونية على الاحتكاك، هناك زلزال يطلق الطاقة في موجات تسافر عبر قشرة الأرض وتسبب الهز الذي يشعر به. على سبيل المثال، في كاليفورنيا، هناك طبقتان، لوحة المحيط الهادئوصفيحة أمريكا الشمالية. تتكون صفيحة المحيط الهادئ من معظم أرضية المحيط الهادئ، وتشمل أيضا باجاكاليفورنيا وساحل كاليفورنيا. تضم صفيحة أمريكا الشمالية معظم قارة أمريكا الشمالية، بما في ذلك الأجزاء الداخلية من ولاية كاليفورنيا، وكذلك أجزاء من المحيطين المحيطين والقطب الشمالي. الحد الأساسي بين هاتين الصفائح هو فالق سان أندرياس. و سان أندرياس أكثر من 800 ميل طويلة ويمتد إلى أعماق لا يقل عن 10 ميلا. العديد من الفوالق الصغيرة الأخرى مثل هايوارد (سان فرانسيسكو منطقة خليج) وسان جاسينتو (جنوب كاليفورنيا) الانضمام مع سان أندرياس لتشكيل منطقة سان أندرياس. صفيحة المحيط الهادئ تطحن شمال غرب صفيحة أمريكا الشمالية بمعدل حوالي 2 بوصة في السنة.
علم النفسوقد اقترح من قبل دبليو جيه همفريس أن طقس الزلزال ليس من الأسباب الجيولوجية، ولكن مجرد مظهر نفسي. ورأى همفريس أن "الحالة العامة للتهيج والحساسية التي تطورت فينا خلال الطقس الحار والهادئ وربما الطائش لهذا الاسم، تميلنا إلى مراقبة أكثر وضوحا للاضطرابات الناجمة عن الزلازل وتزيد من الانطباع الذي تحدثه على حواسنا، حتى نحافظ على المزيد ذكريات حية من هذه الزلازل في حين ربما أكثر من النظر تماما الحوادث على أيام أخرى أكثر هدوءا ".
الصلاحية العلميةوقد وجدت بعض الأبحاث الحديثة وجود علاقة بين الارتفاع النسبي المفاجئ في درجة حرارة الغلاف الجوي قبل يومين من الزلزال. وتكهن بأن هذا الارتفاع ناتج عن حركة الأيونات داخل القشرة الأرضية، فيما يتعلق بالزلزال القادم. ومع ذلك، فإن التغيرات في الغلاف الجوي سببها الزلزال، بدلا من الزلزال الناجم عن أي تغيير في الظروف الجوية. وعلاوة على ذلك، فإن هذا التغير النسبي في درجة الحرارة لن يتسبب في أي نمط وحيد يمكن التعرف عليه في الطقس يمكن وصفه ب "الطقس الزلزالي".
في اجتماع الخريف للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي 2011، أعلن شيمون ودوينسكي وجود علاقة زمنية واضحة بين الأعاصير المدارية والزلازل.
وفي نيسان / أبريل 2013، قام فريق من علماء الزلازل في معهد جورجيا للتكنولوجيا بإعادة دراسة البيانات المأخوذة من زلزال فرجينيا لعام 2011 باستخدام برامج التعرف على الأنماط، ووجد وجود علاقة بين مرور الإعصار القريب إيرين والارتفاع غير المتوقع في عدد الهزات الارتدادية.
انظر أيضًا
زلزال
الغلاف الجوي
جيولوجيا
فالق
مراجع
=====
مخاطر الزلازل في مالطا
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
تعد المخاطر الزلزالية في مالطا منخفضة بوجود القليل من الأضرار التاريخية التي لوحِظت وبدون ضحايا معروفين. ومع ذلك، فإن الأرخبيل (مجموعة من الجزر) يقع في منطقة زلزالية ذات احتمالية زلزالية كبيرة، ومن المحتمل أن يكون الخطر على السكان أقل من قيمته.
محتويات
1 جدول موجز للزلازل منذ عام 1500
1.1 تفاصيل حول الزلازل الكبرى
1.1.1 زلزال 10 ديسمبر عام 1542
1.1.2 زلزال 11 يناير عام 1693
1.1.3 زلزال 20 نوفمبر عام 1743
1.1.4 زلزال 12 أكتوبر عام 1856
1.1.5 زلزال 27 أغسطس عام 1886
1.1.6 زلزال 30 سبتمبر عام 1911
2 المراجع
جدول موجز للزلازل منذ عام 1500
قبل القرن العشرين ومع أول تسجيلات زلزالية في المنطقة، تم البحث في الأراشيف حول الزلازل المالطيّة. وتتراوح فترة هذه الأحداث في معظمها من وصول فرسان القدّيس يوحنا القدسَ في عام 1530 إلى الاستعمار البريطاني لمالطا. بعد هذه الفترة، كان تحديد مواقع مراكز الزلازل في القناة الصّقلية محدودًا نسبيًا، ويُعزى ذلك غالبًا إلى عدم كفاية شبكة المحطات الزلزالية، وخاصة قبل عام 1980.
القوة الزلزالية
(ميجا واط) شدة الزلزال أقصى شدة في مالطا الإحداثيات موقع المركز السطحي للزلزال التاريخ السنة
6.6 10 7 37.20°N 14.90°E شرق صقلية 10 ديسمبر، حوالي الساعة 15:15 1542
5 ؟
8 مارس، صباحًا 1562
5 ؟
1 سبتمبر 1636
7.4 9 7-8 37.18°N 15.02°E شرق صقلية 11 يناير
حوالي الساعة 13:30 1693
6.9 9 7 39.87°N 18.78°E البحر الأيوني 20 فبراير، حوالي الساعة 16:30 1743
5 ؟
قناة صقلية ؟ 19 يناير، صباحًا 1789
5 ؟
قناة صقلية ؟ 26 فبراير، صباحًا 1793
5.5 8-9 5 37.2°N 15.2°E شرق صقلية 11 يناير، حوالي منتصف النهار 1848
7.7
7 37.2°N 15.2°E كريت 12 نوفمبر، حوالي الساعة 00:45 1856
5 ؟
قناة صقلية ؟ 8 فبراير، حوالي الساعة 23:45 1856
5 ؟
قناة صقلية ؟ 15 أغسطس، حوالي الساعة 02:45 1886
7.3 11 6-7 36.4°N 27.2°E ? بحر ايجه ؟ 27 أغسطس، حوالي الساعة 22:00 1886
7 36.4°N 13.5°E ? قناة صقلية ؟ 30 سبتمبر، حوالي الساعة 09:25 1911
6 35.5°N 14.5°E ? قناة صقلية ؟ 18 أيلول في الساعة 07:30 1923
7.6
5 36.5°N 27.5°E ? بحر ايجه ؟ 26 يوليو في الساعة 19:46 1626
4.5
5 35.8°N 15°E ? قناة صقلية 21 مارس في الساعة 23:06 1972
6.7 || البحر الأيوني || 26 أغسطس في الساعة 02:09 || 2018
تفاصيل حول الزلازل الكبرى
زلزال 10 ديسمبر عام 1542
تشير سجلات صقلية في القرن السادس عشر إلى أن الزلزال الذي وقع في 10 ديسمبر عام 1542 شُعِرَ به بقوة في مالطا حيث تهدمت بعض المنازل.
زلزال 11 يناير عام 1693يعد زلزال 11 يناير عام 1693 في مدينة فال دي نوتو (Val di Noto) الزلزال الأكثر تأثيرًا الذي شُعِرَ به في مالطا منذ القرن السادس عشر. في صقلية، تسبب في وفاة حوالي 60,000 شخص، بشدة 7.4 على مقياس ريختر، لذلك يعتبر أقوى الزلازل في التاريخ الإيطالي. وقد سبق الزلزال الذي وقع في 9 يناير زلزال أولي بلغت شدته حوالي 5.9، الأمر الذي أدى إلى الإحساس به بقوة ولكنه لم يتسبب في أي أضرار.في مالطا، أثار الزلزال حالة من الذعر بين السكان، حيث رفض العديد من المالطيين العودة إلى ديارهم في الليالي التي تلت ذلك، وطلبوا اللجوء إلى الخيام أو الملاجئ تحت الأرض، لم يتم الإبلاغ عن ضحايا. فُوِّضَ الأمر لمهندس مالطا الكبير ميديريكو بلوندل (Mederico Blondel) لتقييم الضرر. في العاصمة فآليتا (Valletta)، لم يسلم أي مبنى من الزلزال بدءًا من التشققات البسيطة وصولًا إلى الهدم الكامل. كانت المدن الأخرى في غراند هاربور (Grand Harbour) أقل تأثرًا. ومع ذلك، عانت مدينة مدينا (Mdina) القديمة أكثر من ذلك بكثير حيث أن العديد من المباني كانت أكبر عمرًا وحظيت بصيانة سيئة. ومن الجدير بالذكر أن كاتدرائية القديس بولس قد دُمِّرت جزئيًا -لكن الكاتدرائية كانت قد تعرضت لأضرار بالغة بالفعل قبل وقوع الزلزال- ولذا فقد تم التخطيط لإعادة بنائها بالفعل. وقد تعرض مبنى "بانكا جيورافاتا" (Banca Giuratale) في مدينا لأضرار مماثلة، وقد تم إعادة بنائه في عام 1726 على يد المهندس Charles François de Mondion. في الرباط (Rabat)، سقط برج الجرس وقمة كنيسة القديس بولس كما لحقت بكنيسة تل فيرتو (Tal-Virtù ) أضرار جسيمة، حيث كانت تقع على علو مرتفع وهو مُعَرّض بشكل خاص للزلازل. في مدينة جوزو (Gozo)، تعرضت جدران مبنى (Cittadella) لأضرار، لكن بلونديل (Blondel) تشير إلى أن الضرر كان على الأرجح بسبب سنوات من الإهمال. كاتدرائية (the Assumption) في مدينة جوزو فقدت برج الجرس خاصتها. وتُعزى الخسائر المادية الكبيرة في مالطا إلى أقصى شدة للزلازل بلغت 7 إلى 8.
زلزال 20 نوفمبر عام 1743
المؤرخ المحلي جيان بيترو فرانشيسكو أجيوس دي سولدانيس (Gian Pietro Francesco Agius de Soldanis) يروي عن زلزال 20 فبراير عام 1743 في كتابه «ماغنوس أوبسالو» «غوزو أنتيكو-مودرنو إي ساكرو-بروفانو» (magnum opus Il Gozo Antico-Moderno e Sacro-Profano)، وهو عبارة عن مخطوط مكون من مُجلّدين يتناول تاريخ "جوزو" الذي اكتمل عام 1746:
... في الساعة الخامسة مساءً، هزّ زلزالٌ عنيفٌ الجزر المالطية، استمر لمدة سبع دقائق مما خلّف ضررًا كبيرًا على الجزيرتين. في جوزو، تضررت كنيسة القديس جورج والقديس جيمس وكنيسة نوتردام في مدينة قالا (Qala) في مالطا، وكنيسة سان جون في فاليتا، وكاتدرائية مدنا والعديد من الكنائس الأخرى التي قد تأثرت. في وارديجا (Wardija) بالقرب من قالا، قيل إن الناس رأوا الأرض ترتفع وتهبط بقوة بحيث بدا أن التربة لا تزال تطفو في الهواء، مما خلق سحابة من الغبار ظلت لفترة طويلة، كما أن العديد من التلال في جوزو انهارت.
وصفت وثيقة في أراشيف كاتدرائية مدينا كيف سقطت الكوبولينو (القبة الصغيرة) (the coppolino (the little dome)) التابعة للكاتدرائية في الكنيسة، وقد تدمرت الجهة الخلفية للجوقة وتضرر برج الجرس بشدة. كما تصدّعت الكاتدرائية في جميع المناطق بحيث:
... أنه لم يجرؤ أحد على الدخول وقرع الجرس خوفًا من رؤية المبنى ينهار.
ووصفت رواية لستة مهندسين معماريين أنهم شاهدوا ثلاثة شقوق كبيرة عرضها حوالي 3 سم على كل جانب من القبة، مما يكشف عن معظم الحجارة في القبة ومدى الأضرار الجسيمة التي لحقت بجدران الجوقة.
زلزال 12 أكتوبر عام 1856تضرر مركز الزلزال السطحي الواقع بالقرب من جزيرة كريت بشدة من جراء الزلزال العنيف الذي وقع في 12 أكتوبر عام 1856. وتعزو بعض السِجلات الزلزالية ذلك بقوة بلغت 8.2. وادعى العديد من الضحايا في جزيرة كريت -على الرغم من أنه كان على بعد أكثر من 1000 كم من مركز الزلزال- إلا أن الزلزال كان محسوسا بعنف في مالطا كما تشهد صحف العصر. استيقظ الناس في منتصف الليل نتيجة هديرٍ يصمّ الآذان وحركة للأرض استمرت ما بين 22 و 60 ثانية. تعرضت جميع المنازل في فاليتا تقريبًا لأضرار، وكذلك المنازل في جوزو خاصة في الطوابق العليا. كما تأثرت العديد من الكنائس وخاصة كاتدرائية مدينا. وقد تصدّع برج الكنيسة في الكرملين في مدينا بشدّة لدرجة أنه كان بحاجة إلى إعادة بناء. كما تدمرت الكنيسة الصغيرة التي كانت في جزيرة فلفلة (Filfla). كما انهار برج غاجن الحديدي (Għajn Ħadid) الذي يعود إلى القرن السابع عشر في هذا الزلزال وظل في حالة خراب منذ ذلك الوقت.
زلزال 27 أغسطس عام 1886
ربما كان هذا هو الزلزال الذي وقع في نفس اليوم الذي ضرب فيه البيلوبونيز (the SW Peloponnese). مرة أخرى، ذكرت الصحف المحلية حالة من الذعر العام لدى السكان الذين هرعوا خارج المساكن عندما استيقظوا من جراء الزلزال الذي وقع في 27 أغسطس عام 1886. وقد تأثرت بعض المباني بما في ذلك سقف قصر العدل في فاليتا، ولمرة واحدة كاتدرائية مدينا لم تتأثر كثيرا.
زلزال 30 سبتمبر عام 1911
في 30 سبتمبر من عام 1911، كان زلزال غوزو أكثر وضوحًا مما كان عليه الحال في مالطا. حيث أبلغت الصحف عن ظهور تشققات عميقة في القباب والأبراج في العديد من الكنائس، ولا سيما في نادور (Nadur) وجارب (Għarb) والرباط (Ir-Rabat) في جوزو، حيث تأثرت العديد من المباني العامة، وقد تدمرت العديد من المباني الريفية بالكامل. حصن شامبراي (Fort Chambray) تضرر بشدة، وتم الإبلاغ عن العديد من الانهيارات الأرضية في جزيرة جوزو. في مالطا، اقتصر الضرر على عدد قليل من الشقوق.
المراجع
=====
هيكل مكتف
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
مركز جون هانكوك.
الهيكل المُكتف هو نظام إنشائي الذي صُمم ليقاوم أحمال الرياحوالزلازل. العناصر في هذا الهيكل تتكون فيها قوي شدوضغط ،مماثل للجملون. عناصر الهيكل المكتف دائماً مصنوعة من الفولاذ.
أنواع الهيكل
معظم الهايكل تكون مركزية بمعني أن كل عناصره تتقابل في نقطة واحدة، حيث مركز كل عنصر يمر في نفس النقطة.
هيكل مُكتف عادي.
هيكل مُكتف غير مًميز.
الهياكل العادية ليس لها شروط محددة لعناصرها أ واصلاتها، وتستخدم ف مناطق غير زلزالية. أما الهياكل المميزة مثل الهياكل في شيكاجو أو ألمانيا، والتي تكون في مناطق أكثر عُرضة لزلزال.
انظر أيضًا
الهندسة الإنشائية.
الهندسة المدنية.
هندسة الزلازل.
=======
اللجنة الدولية لتوقع الزلازل
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
اللجنة المنسقة لتوقع الزلازل (بالإنجليزية: Coordinating Committee for Earthquake Prediction) في اليابان، وهي لجنة تأسست عام 1969، كجزء من الخطة الثانية للتنبؤ بالزلازل التابعة لمجلس جيوديسيا، بهدف القيام بتقييم شامل لبيانات الزلازل في اليابان. تتألف اللجنة من 30 عضو وتجتمع اللجنة أربع مرات كل عام، بالإضافة إلى قيلم اللجنة بإصدار تقرير عن أنشطتها مرتين سنوياً.تشترك اللجنة مع 20 منظمة وهيئة حكومية ومؤسسات بحثية ممثلة، في الأبحاث والتنبؤ بحدوث الزلازل. لديها أمانة تتبع وزارة الأراضي، البنية التحتية، النقل والسياح.
محتويات
1 التاريخ
2 المناطق الجغرافية للرصد
3 المنظمات والجامعات والمعاهد المشاركة
3.1 محلية
3.2 منظمات حكومية
3.3 هيئات أخرى
4 مراجع
5 وصلات خارجية
التاريختم اتخاذ الخطوات الأولى نحو إنشاء اللجنة، بعد أن نشر باحثو الزلازل ورقة بعنوان التنبؤ بالزلزال - الوضع الحالي للمنطقة مع خطة العمل (بالإنجليزية: Earthquake Prediction - Current Status and Action Plan) آنذاك في عام 1962. وقد تم اعتماد الخطة من قبل الجمعية العامة لمجلس الجيوديسيا مع إطلاق أول خطة تنبؤية في عام 1964. لكن بعد زلازل عام 1964 و 1965، تأسست في عام 1968 من أجل تنسيق أنشطة التنبؤ المستقبلية.
المناطق الجغرافية للرصدمن أجل التركيز على العمل المستقبلي، والذي يسنتد إلى الأدلة الجيولوجية، وكذلك كم أجل التنبؤ بزلازل توكاي في المستقبل القريب، حدد المركز في عام 1970 مناطق معينة من اليابان كمناطق للمراقبة المكثفة. وفي عام 1974 تم إضافة منطقة توكاي إلى مناطق المراقبة المكثفة. لكن في عام 1978، تم تغيير بعض المناطق بحيث أثبحت هناك مناطق للمراقبة المحددة ومناطق للمراقبة المكثفة. فتم تعيين ثمانية مناطق ضمن مناطق المراقبة المحددة، وتم تحديد منطقتين من ضمن مناطق المراقبة المكثفة.مناطق الرصد المكثف
جنوب كانتومنطقة توكاي
المنظمات والجامعات والمعاهد المشاركةالمنظمات التالية لديها تمثيل في اللجنة المنسقة لتوقع الزلازل:
محلية
معهد علم الزلازل وعلم البراكين، جامعة هوكايدون، جامعة هوكايدو.
مركز أبحاث التنبؤ بالزلازل والبراكين ، جامعة توهوكو.
كلية الحياة والعلوم البيئية، جامعة تسوبكوبا.
كلية العلوم، جامعة طوكيو.
معهد أبحاث الزلازل، جامعة طوكيو.
مركز أبحاث السوائل البركانية ،معهد تكنولوكيا طوكيو.
مركز أبحاث علم الزلازل وعلم البراكين وتخفيف الكوارث، جامعة نياگويا.
قسم الجيوفيزياء، جامعة كيوتو.
معهد أبحاث منع الكوارث، جامعة كيوتو.
معمل الديناميكا والبنية الجيولوجينة، جامعة توتوري.
معهد علم الزلازل وعلم الباركين، ، جامعة كيوشو.
مرصد نانسي-توكو للزلازل والبراكين، جامعة كاگوشيما.
معهد الرياضيات الاحصائية.
منظمات حكومية
المعهد البحثي الوطني لعلوم الأرض ومنع الكوارث.
وكالة اليابان لعلوم البحار-الأرض والتكنولوجيا.
المسح الجيولوجي الياباني ،المعهد الوطني للعلوم الصناعية المتقدمة والتكنولوجيا.
القسم الهيدروجرافي، حرس السواحل الياباني.
وكالة الأرصاد الجوية اليابانية، معهد الأبحاث الرصدية.
هيئة المعلومات الجيوفضائية في اليابان.
هيئات أخرى
معهد أبحاث تونو لعلم الزلازل.
معهد أبحاث الينابيع الحارة ،محافظة كاناگاوا.
مراجع
=======
الصفائح التكتونية
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
رسمت الخرائط التي حددت الصفائح التكتونية في العالم في النصف الثاني من القرن العشرين.
بقايا صفيحة فارالون في أعماق الدثار، التي يعتقد أن جزءً كبيرًا اندسّ أسفل أمريكا الشمالية (وخاصة غرب الولايات المتحدة وجنوب غرب كندا) بزاوية ضيقة جدًا، مما تسبب في تكون معظم التضاريس الجبلية في المنطقة (وخاصة جنوب جبال روكي).
جزء من سلسلة مقالات حول
علم طبقات الأرض
الفروع الرئيسية
طرق التأريخ الجيولوجي
الفروع المتعددة لعلم الجيولوجيا
الجيولوجيا التاريخية
جيولوجيا حركية
هيدروجيولوجيا
الجيوفيزياء
فروع شبه مرتبطة
بوابة علوم الأرضع
ن
ت
الصفائح التكتونية أو تكتونيات الصفائح (بالإنجليزية: Plate tectonics) (من الكلمة اللاتينية القديمة tectonics، ذات الأصل اليوناني القديم τεκτονικός، والتي تعني «بنيوية»)
هي نظرية علمية تصف الحركات الكبرى لغلاف الأرض الصخري. اعتمد هذا النموذج النظري على مفهوم نظرية الانجراف القاري التي طُرحت في العقود الأولى من القرن العشرين، وقبلها مجتمع علوم الأرض بعد طرح مفاهيم تمدد قاع البحر في نهاية خمسينيات وبداية ستينيات القرن العشرين.
انقسم غلاف الأرض الصخري إلى عدد من الصفائح التكتونية. ففي الأرض، هناك سبع أو ثمان صفائح كبرى (يتوقف عددها على كيفية تعريف الصفيحة الكبرى) إضافة إلى العديد من الصفائح الصغرى. وعندما تلتقي الصفائح، فإن حركتها النسبية تحدد نوع الحدود ما إذا كانت تقاربية أو تباعدية أو متحولة. تحدث الزلازلوالبراكين وتتشكل الجبالوالخنادق المحيطية على حدود الصفائح التكتونية. تتراوح الحركة الجانبية النسبية للصفائح عادة من صفر إلى 10 سم سنويًا.تتكون الصفائح التكتونية من غلاف صخري محيطي وغلاف صخري قاري أكثر سمكًا، يعلو كلاً منهما قشرة أرضية خاصة بكليهما. على طول الحدود التقاربية، تغطس الصفائح إلى الدثار؛ وتعوض المادة المفقودة بتكوين قشرة محيطية جديدة عند الحدود التباعدية الناتجة عن تمدد قاع البحر. وبهذه الطريقة، تبقى مساحة الكرة الأرضية الكلية ثابتة. وبذلك تشبه آلية تلك النظرية مبدأ عمل السير الناقل. في حين، افترضت بعض النظريات القديمة (التي لا زال لها بعض الأنصار) التقلص التدريجي (الانكماش) أو التمدد التدريجي للعالم.
للصفائح التكتونية القدرة على التحرك لأن الغلاف الصخري للأرض أقوى من الغلاف الموري الذي يرتكز عليه، كما أن كثافة الدثار تتغير نتيجة تيارات حمل. ويعتقد أن حركة الصفائح ترجع إلى عدة عوامل وهي حركة قيعان البحار بعيدًا عن الرصيف القاري (نتيجة التغير في طبوغرافيا وكثافة القشرة الأرضية الناتجين عن تغيرات قوى الجاذبية الأرضية) والمقاومة المائيةوالشفط أسفل مناطق الاندساس. ثمة تفسير مختلف، يكمن في القوى المختلفة التي تنتج عن دوران الكرة الأرضية وقوى المد والجزر للشمسوالقمر، إلا أن دور كل من تلك العوامل غير واضًح، ولا يزال موضوعاً مثيراً للجدل.
محتويات
1 مفاهيم أساسية
2 أنواع حدود الصفائح
3 القوى الدافعة لحركة الصفائح
3.1 القوى الدافعة الناشئة عن حركة الدثار
4 الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
4.1 الخنادق المحيطية Oceanic Trenches
4.2 نظرية تمدد وانتشار قاع المحيط Sea Floor Spreading
5 ميكانيكية الألواح التكتونية
6 حركة الألواح
6.1 تقارب قشرة قارية مع قشرة قارية اخرى
6.2 الحركة التباعدية (البناءة) Divergent Movement
6.3 الحركة التقاربية (الهدامة) Convergent Movement
7 أسباب حركة الصفائح التكتونية
8 انظر أيضًا
9 المراجع
مفاهيم أساسية
جيولوجيًا، تنقسم الطبقات الخارجية للأرض إلى غلاف صخريوغلاف موري، بحسب التغيرات في الخواص الميكانيكية وطريقة انتقال الحرارة. وميكانيكيًا، فإن الغلاف الصخري أكثر برودة وصلابة، بينما الغلاف الموري أكثر سخونة وحركته أسهل. ومن حيث انتقال الحرارة، يفقد الغلاف الصخري الحرارة عن طريق التوصيل الحراري، في حين ينقل الغلاف الموري الحرارة من خلال تيارات الحمل بمعدل انحدار حراري ثابت تقريبًا. ويختلف هذا التقسيم عن التقسيم الكيميائي لطبقات الأرض الذي يقسّم الأرض إلى دثاروقشرة أرضية.
المبدأ الأساسي لنظرية تكتونيات الصفائح، مبني على أن الغلاف الصخري مُقسّم إلى صفائح تكتونية منفصلة ومتميزة عن بعضها البعض، تعلو الغلاف الموري الذي يبدو كما لو كان سائلاً (طبقة صلبة ذات مرونة لزوجية). تتراوح حركة الصفائح سنويًا بين 10–40 مم/سنة (كما في أعراف منتصف الأطلنطي التي تتحرك بسرعة نمو الأظافر)، إلى نحو 160 مم/سنة (كما في صفيحة نازكا التي تتحرك بسرعة نمو الشعر).تتكون صفائح الغلاف الصخري التكتونية من دثار صخري يعلوه إما نوع واحد أو كلا النوعين من المادة القشرية، والتي هي إما قشرة محيطية (قديمًا كانت تسمى سيما وتتكون من السيليكونوالماغنسيوم) أو قشرة قارية (صخور السيال التي تتكون من السيليكون والألومنيوم). متوسط سمك الغلاف الصخري المحيطي عادة 100 كـم (62 ميل)، ويتوقف سمكها على عمر تلك الطبقة، فكلما مر الزمن، فإنها تبرد وتصبح أكثر سمكًا. ونظرًا لأنها تتكون عند أعراف منتصف المحيطات ومنها تنتشر، لذا فإن سمكها يتدرج كلما اقتربنا من أعراف منتصف المحيط التي بدأت تتكون من عندها. وعادة ما تتحرك طبقة الغلاف الصخري المحيطي قبل أن تندس، ويتراوح سمكها بين حوالي 6 كـم (4 ميل) عند أعراف منتصف المحيط إلى أكثر من 100 كـم (62 ميل) عند مناطق الاندساس. أما الغلاف الصخري القاري فيكون سمكه عادة نحو 200 كم، وإن كانت أيضًا تتغير بين الأحواض وسلاسل الجبال والبقع الداخلية المستقرة في القارات. ويختلف أيضًا نوعا القشرة الأرضية في السمك، فالقارية أكثر سمكًا من المحيطية (35 كم مقابل 6 كم).يعرف مكان التقاء صفيحتين باسم حد الصفيحة، وعادة ما تكون حدود الصفائح مرتبطة ببعض الظواهر الجيولوجية كالزلازل ونشأة بعض الملامح الطبوغرافية كالجبالوالبراكينوأعراف منتصف المحيطاتوالخنادق المحيطية. معظم براكين العالم النشطة تنشأ على حدود الصفائح، ومنها منطقة الحزام الناري التي تعد الأشهر والأكثر نشاطًا. بعض البراكين تحدث داخل الصفائح، وتكون سبب التشوهات الداخلية للصفائح.من الممكن أن تحتوي الصفائح التكتونية على قشرة قارية أو محيطية، ومعظمها يحتوي على كليهما. فعلى سبيل المثال، الصفيحة الأفريقية تشمل قارة أفريقيا وأجزاء من أرضيتي المحيط الأطلسيوالمحيط الهندي. ويمكن التفريق بين القشرة المحيطية والقشرة القارية وفقًا لطريقة تشكلهما، فالقشرة المحيطية تتكون في قاع البحار وتنتشر من منتصفها، بينما تنشأ القشرة القارية من خلال الأقواس البركانيةونمو التضاريس من خلال عمليات تكتونية. والقشرة المحيطية هي أكثر كثافة من القشرة المحيطة نظرًا لاختلافهما في التركيب حيث تحتوي القشرة المحيطية على سيليكون أقل وعناصر ثقيلة أكثر (معادن قاتمة) من القشرة القارية.
ونتيجة لهذا التقسيم بحسب الكثافة، فالقشرة المحيطية تقع عامةً تحت سطح البحر (مثل معظم صفيحة المحيط الهادي)، بينما تعلو القشرة القارية لتستقر فوق مستوى سطح البحر.
أنواع حدود الصفائح
أنواع حدود الصفائح الثلاث.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من حدود الصفائح، يضاف إليها نوع رابع خليط، تتحدد وفق الطريقة التي تتحرك بها الصفائح نحو بعضها البعض، ويصاحبها أنواع مختلفة من الظواهر السطحية. أما عن أنواع حدود الصفائح فهي:
الحدود المتحولة (المتوازنة) تحدث عندما تنزلق الصفائح أو بالأحرى عندما تتآكل أطراف الصفائح عند تصادمها مع بعضها على طول مناطق أخطاء التحول. الحركة النسبية لصفيحتين هي إما يسارية أو يمينية. ويعد صدع سان أندرياس في ولاية كاليفورنيا أحد الأمثلة على الحدود المتحولة ذات الحركة اليمينية.
الحدود المتباعدة (البناءة) تحدث عندما تنزلق صفيحتان بعيدًا عن بعضهما البعض. تتشكل تلك الحدود المتباعدة عند تصدعات منتصف المحيطات نتيجة تمدد قيعان البحار. وعند انفصال القارات، تتشكل الأعراف عند المنتصف، فتتمدد أحواض المحيطات، فتتوسع الصفائح متسببة في وجود بعض البراكين البسيطة والزلازل الضعيفة. وعند المناطق الفاصلة بين القارات، قد تتسبب الحدود المتباعدة في نشأة أحواض محيطية جديدة عند انقسام القارات وتحركها. ومن أمثلة الحدود المتباعدة، المناطق الصدعية النشطة في منتصف المحيطات مثل أعراف منتصف الأطلسيوأعراف شرق المحيط الهادئ، وأصداع ما بين القارات مثل صدع شرق أفريقياوالبحر الأحمر.
الحدود المتقاربة (المدمرة) (أو الحدود النشطة) تحدث عندما تنزلق صفيحتان تجاه بعضهما البعض، لتشكلا عادةً إما منطقة اندساس (إذا تحركت صفيحة لتنزلق تحت الأخرى) أو تصادم قاري. في بعض مناطق اندساس ما بين القارات مثل مناطق غرب أمريكا الجنوبية وجبال كاسكيد غرب الولايات المتحدة اندسّ الغلاف الصخري المحيطي الأكثر كثافة تحت أطراف القارة الأقل كثافة، فتكونت مناطق زلزالية في مناطق الاندساس، وانصهرت الصفيحة المندسة جزئيًا مكونة صهارة صعدت إلى السطح في صورة براكين قارية. وفي بعض مناطق الاندساس الأخرى مثل جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية وجزر ألوشيان وجزر ماريانا وقوس الجزراليابانية، انزلقت القشرة الأرضية الأقدم والأبرد والأكثر كثافة تحت قشرة أرضية أقل كثافة، مما تسبب في تكوّن زلازل وخنادق قوسية الشكل وعميقة. بعد ذلك، ارتفعت حرارة السطح العلوي للصفيحة المندسة، وصعدت صهارة إلى السطح مكونة سلاسل جزر بركانية قوسية الشكل. أما الخنادق البحرية العميقة فتكون عادةً مصحوبة بمناطق اندساس، وغالبًا ما تسمى الأحواض التي تنشأ على طول الحدود النشطة باسم «أحواض رأس البر». تحتوي الألواح المنزلقة على العديد من المعادن المائية التي تفقد مائها بالتسخين، مما يتسبب في صهر الدثار، فتنتج البراكين. وقد تنغلق تلك الأحواض المحيطية في المناطق الحدودية بين القارات مثل جبال الهيمالايا والألب التي نتجت عن تصادم الأغلفة الصخرية القارية الجرانيتية التي لا يمكنها الاندساس تحت بعضها البعض، مما تسبب في انضغاط أطراف الصفائح وانطوائها لتتكون تلك الجبال.
مناطق حدود الصفائح تحدث عندما تكون آثار التفاعلات بين الصفائح غير واضحة، وتحدث تلك الحدود عادةً على طول حزام واسع غير واضح الحدود، ويمكن أن تحدث به حركات متعددة في فترات مختلفة.
القوى الدافعة لحركة الصفائح
خريطة بيانية لحركة الصفائح رسمت اعتمادًا على البيانات التي جمعها القمر الصناعي الخاص بنظام التموضع العالمي التابع لناساJPL. الأسهم توضح اتجاه ومقدار الحركة.
تعد تكتونيات الصفائح في الأساس ظاهرة حركية، حيث اتفق علماء الأرض بناءً على الملاحظات والاستنتاجات أن تحركات الصفائح مرتبطة ببعضها، لكنهم تناقشوا وتجادلوا حول كيف ومتى تم ذلك. ولا يزال هناك تساؤل كبير حول الآلية الجيوديناميكية التي دفعت الصفائح للحركة. لذا، فقد انقسمت آراء العلماء إلى نظريات مختلفة.
هناك اتفاق حول قدرة الصفائح التكتونية على الحركة، نظرًا لاختلاف الكثافة النسبية للقشرة الأرضية المحيطية وضعف الغلاف الموري نسبيًا. ومن المسلم به، أن فقد الدثار للحرارة هو المصدر الأساسي للطاقة الدافعة لتكتونيات الصفائح، من خلال تيارات الحمل الحراري أو عمليات تصاعد الصهارة وترسّبها. ونتيجة لذلك، فمن المتفق عليه الآن، وإن كان الأمر ما زال مثار بعض الجدل، أنه نظرًا لكثافة القشرة الصخرية المحيطية العالية، فإنها تندس في مناطق الاندساس، فيكون ذلك مصدرًا قويًا لحركة الصفائح. وعندما تتكون قشرة أرضية جديدة في أصداع منتصف المحيطات، فإن هذه القشرة المحيطية تكون في البداية أقل كثافة من الغلاف الموري الواقع أسفل منها، لكن كثافتها تزداد مع الوقت، لأنها تبرد وتتكاثف. وكلما زادت كثافة القشرة الأرضية القديمة مقارنةً بالغلاف الموري تحتها، كانت لها القدرة على أن تغطس إلى أعماق الدثار في مناطق الاندساس، فتكون سببًا لمعظم القوى الدافعة لحركة الصفائح. ونظرًا لضعف طبقة الغلاف الموري، فإن حركة الصفائح التكتونية نحو منطقة الاندساس تصبح أسهل.وعلى الرغم من الاعتقاد بأن الاندساس هو أكبر القوى الدافعة لحركة الصفائح، إلا أنه ليس القوة الوحيدة حيث أنه هناك صفائح كصفيحة أمريكا الشمالية لا تزال تتحرك، رغم أنه لم يعد هناك اندساس، وهو ما ينطبق على صفيحة أورآسيا الضخمة. وتخضع مصادر حركة الصفائح لبحث كثيف ونقاشات موسعة بين علماء الأرض. أحد أهم تلك النقاط البحثية، هي أن النموذج الحركي لحركة الصفائح يجب أن يفصل عن الآلية الجيوديناميكية لحركة الصفائح التي تعد القوة الدافعة للحركات المعروفة، حيث أن بعض النماذج يمكن تفسيرها بأكثر من آلية واحدة.
وعمومًا، يمكن تقسيم القوى الدافعة لحركة الصفائح إلى ثلاث فئات: قوى تنشأ عن حركة الدثار، وقوى تنشأ عن الجاذبية (معظمها قوى ثانوية)، وقوى تنشأ عن دوران الأرض.
القوى الدافعة الناشئة عن حركة الدثار
مقالة مفصلة: الحمل الحراري للدثارفي الربع الأخير من القرن العشرين، كان هناك نظرية سائدة تقول بأن تيارات الحمل الحراري الكبرى في أعلى الدثار هي القوة الدافعة الرئيسية لحركة الصفائح التكتونية. وضع آرثر هولمز وبعض الرواد تلك النظرية في ثلاثينيات القرن العشرين، واعتبرت على الفور سببًا مقبولاً لحركة الصفائح التكتونية منذ أن أثار ألفريد فيجنر التساؤلات حول سبب حركة الصفائح التكتونية في السنوات الأولى من القرن العشرين. ورغم القبول بها، تناولتها نقاشات طويلة، بسبب اعتقاد الكثيرين في النظرية القديمة التي تزعم أن الأرض ثابتة وأن القارات لا تتحرك، حتى سقوط تلك النظرية في مطلع الستينيات. ويُظهر التصوير الثنائي والثلاثي الأبعاد لباطن الأرض أنه هناك تفاوت في كثافة الدثار من نقطة إلى أخرى. هذه التغيرات في الكثافة قد تكون اختلافات في المواد (من وجهة نظر كيمياء الصخور) أو المعادن (نظرًا لتغير البنية المعدنية) أو الحرارة (عن طريق التمدد أو الانكماش الحراري الناتج عن الطاقة الحرارية). ونتيجة لهذا التفاوت في الكثافة، نتجت تيارات حمل حراري للدثار بفعل قوى الطفو.
ويعد الارتباط المباشر وغير المباشر بين تيارات الحمل الحراري للدثار وحركة الصفائح محورًا لدراسات ونقاشات معاصرة بين علماء الجيوديناميكيا. فلابد أن تنتقل تلك الطاقة بطريقة ما عبر القشرة الأرضية للصفائح التكتونية لتحركها. وهناك نوعان أساسيان من القوى التي يعتقد أنها تؤثر في حركة الصفائح وهما قوى الاحتكاكوالجاذبية. تتسبب تيارات الحمل الحراري في الاحتكاك بين الغلاف الموري والغلاف الصخري الأقسى الذي يعلوه، فتدفع الصفائح للحركة. أما قوى الجاذبية فقد تنتج عن تيارات حمل حراري موضعية تسحب الصفائح بقوة لأسفل في مناطق الاندساس في خنادق المحيطات.
في الآونة الأخيرة، أصبحت نظرية الحمل الحراري مثار جدل كبير، حيث أن التقنيات الحديثة ثلاثية الأبعاد للتصوير المقطعي للزلازل فشلت في رصد أي من تيارات الحمل الحراري تلك، لإثبات صحة هذه النظرية. لذا، فقد طرحت فرضيات بديلة. ظهرت نظرية تكتونيات الأعمدة في تسعينياتالقرن العشرين، التي استخدمت مفهوم معدل عن تيارات الحمل الحراري للدثار. وتدور فكرتها حول تصاعد أعمدة عملاقة من أعماق الدثار، تكون الدافع أو البديل لتيارات الحمل الحراري الرئيسية. لاقت تلك النظرية التي اعتمدت فكرتها على أفكار قديمة ظهرت في مدارس علوم الأرض الأوروبية والروسية في بداية ثلاثينيات القرن العشرين صدى في النظريات الحديثة التي ترى أن النقاط الساخنة في الدثار لا تزال ثابتة، وأن القشرة الأرضية المحيطية والقارية للصفائح تتخطاها مع الوقت، وتترك آثارها في السجل الجيولوجي للصفائح (على الرغم من عدم اعتبار هذه الظواهر كآليات دفع حقيقية).
هناك فرضية أخرى بأن تدفقات الدثار لا تحدث في صورة تيارت حمل حراري ولا في صورة أعمدة عملاقة، وإنما على شكل سلسلة من القنوات أسفل القشرة الأرضية التي تتسبب في قوى احتكاك قاعدي في الغلاف الصخري. تسمى تلك النظرية باسم «تكتونيات التدفق»، والتي لاقت قبولاً في ثمانينيات وتسعينياتالقرن العشرين بين علماء الجيوفيزياء والجيوديناميكيا.
الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
Tectonics plates (preserved surfaces)
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
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 تصاحب تلك الموجودة في أندونيسيا.
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 السنة 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 : الدثار 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 على الرغم 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 الأمريكية American plate 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 الأوراسى Eurasian Plate : ويمتد بين الحافة الوسطى للمحيط الأطلسى غربا والبحر المتوسط وسلسلة الجبال الالتوانية 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 اخرى
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 ترتطم هاتان القشرتان. وينتج عن هذا الارتطام تكون سلسلة جبلية يصاحبها عمليات طي وتصدع. بعدها تبدأ عمليات التعربة نشاطها لتشكل الملامح السطحية للحزام الجبلي
وتتميز هذه الجبال بأنها شاهقة وتعد من أشهر وأهم السلاسل الجبلية في الكرة الأرضية. ومن أهمها ما يلي : 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 قارتي لوراسيا وجندوانا لاند ـ وتكوين سلسلة أمريكا الشمالية لتكوين جبال الأبالاش 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 بركاني يشبه ذلك الذي يحدث عند ارتطام لوح محيطي بآخر قاري. 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.
وفي البداية تكون مثل هذه الظاهرة على هيئة سلسلة من الجزر البركانية تسمى بقوس الجزر مثل جزر اليابان وإندونسيا والفلبين وعادة ما تقع أقواس الجزر على بعد بضع مئات من الكيلومترات من خندق محيطي. حيث لا تزال عملية غوص الغلاف الصخري مستمرة. وعلى مدى زمني طويل من النشاط البركاني تتراكم عن هذه النشاطات المختلفة قوس جزر ناضج مكون من صخور بركانية مطوية ومتحولة وصخور نارية نابطة. ومثال ذلك شبه جزيرة ألاسكا والفلبين والزيابان. انزلاقية 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 النوعيلصخور 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: أخدودبيرو - 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 الهيمالاياوجبال 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 كاليفورنيابالولايات 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 وأن 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 الأرضية.
انظر أيضًا
تصادم قاري
حركة أوروجينية
صفيحة هندية
صفيحة هندية أسترالية
صفيحة خوان دو فوكا
حمل حراري للدثار
تكوين الجبال
سيلفرا
=======
الصفائح التكتونية
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى التنقلاذهب إلى البحث
رسمت الخرائط التي حددت الصفائح التكتونية في العالم في النصف الثاني من القرن العشرين.
بقايا صفيحة فارالون في أعماق الدثار، التي يعتقد أن جزءً كبيرًا اندسّ أسفل أمريكا الشمالية (وخاصة غرب الولايات المتحدة وجنوب غرب كندا) بزاوية ضيقة جدًا، مما تسبب في تكون معظم التضاريس الجبلية في المنطقة (وخاصة جنوب جبال روكي).
جزء من سلسلة مقالات حول
علم طبقات الأرض
الفروع الرئيسية
طرق التأريخ الجيولوجي
الفروع المتعددة لعلم الجيولوجيا
الجيولوجيا التاريخية
جيولوجيا حركية
هيدروجيولوجيا
الجيوفيزياء
فروع شبه مرتبطة
بوابة علوم الأرضع
ن
ت
الصفائح التكتونية أو تكتونيات الصفائح (بالإنجليزية: Plate tectonics) (من الكلمة اللاتينية القديمة tectonics، ذات الأصل اليوناني القديم τεκτονικός، والتي تعني «بنيوية»)
هي نظرية علمية تصف الحركات الكبرى لغلاف الأرض الصخري. اعتمد هذا النموذج النظري على مفهوم نظرية الانجراف القاري التي طُرحت في العقود الأولى من القرن العشرين، وقبلها مجتمع علوم الأرض بعد طرح مفاهيم تمدد قاع البحر في نهاية خمسينيات وبداية ستينيات القرن العشرين.
انقسم غلاف الأرض الصخري إلى عدد من الصفائح التكتونية. ففي الأرض، هناك سبع أو ثمان صفائح كبرى (يتوقف عددها على كيفية تعريف الصفيحة الكبرى) إضافة إلى العديد من الصفائح الصغرى. وعندما تلتقي الصفائح، فإن حركتها النسبية تحدد نوع الحدود ما إذا كانت تقاربية أو تباعدية أو متحولة. تحدث الزلازلوالبراكين وتتشكل الجبالوالخنادق المحيطية على حدود الصفائح التكتونية. تتراوح الحركة الجانبية النسبية للصفائح عادة من صفر إلى 10 سم سنويًا.تتكون الصفائح التكتونية من غلاف صخري محيطي وغلاف صخري قاري أكثر سمكًا، يعلو كلاً منهما قشرة أرضية خاصة بكليهما. على طول الحدود التقاربية، تغطس الصفائح إلى الدثار؛ وتعوض المادة المفقودة بتكوين قشرة محيطية جديدة عند الحدود التباعدية الناتجة عن تمدد قاع البحر. وبهذه الطريقة، تبقى مساحة الكرة الأرضية الكلية ثابتة. وبذلك تشبه آلية تلك النظرية مبدأ عمل السير الناقل. في حين، افترضت بعض النظريات القديمة (التي لا زال لها بعض الأنصار) التقلص التدريجي (الانكماش) أو التمدد التدريجي للعالم.
للصفائح التكتونية القدرة على التحرك لأن الغلاف الصخري للأرض أقوى من الغلاف الموري الذي يرتكز عليه، كما أن كثافة الدثار تتغير نتيجة تيارات حمل. ويعتقد أن حركة الصفائح ترجع إلى عدة عوامل وهي حركة قيعان البحار بعيدًا عن الرصيف القاري (نتيجة التغير في طبوغرافيا وكثافة القشرة الأرضية الناتجين عن تغيرات قوى الجاذبية الأرضية) والمقاومة المائيةوالشفط أسفل مناطق الاندساس. ثمة تفسير مختلف، يكمن في القوى المختلفة التي تنتج عن دوران الكرة الأرضية وقوى المد والجزر للشمسوالقمر، إلا أن دور كل من تلك العوامل غير واضًح، ولا يزال موضوعاً مثيراً للجدل.
محتويات
1 مفاهيم أساسية
2 أنواع حدود الصفائح
3 القوى الدافعة لحركة الصفائح
3.1 القوى الدافعة الناشئة عن حركة الدثار
4 الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
4.1 الخنادق المحيطية Oceanic Trenches
4.2 نظرية تمدد وانتشار قاع المحيط Sea Floor Spreading
5 ميكانيكية الألواح التكتونية
6 حركة الألواح
6.1 تقارب قشرة قارية مع قشرة قارية اخرى
6.2 الحركة التباعدية (البناءة) Divergent Movement
6.3 الحركة التقاربية (الهدامة) Convergent Movement
7 أسباب حركة الصفائح التكتونية
8 انظر أيضًا
9 المراجع
مفاهيم أساسية
جيولوجيًا، تنقسم الطبقات الخارجية للأرض إلى غلاف صخريوغلاف موري، بحسب التغيرات في الخواص الميكانيكية وطريقة انتقال الحرارة. وميكانيكيًا، فإن الغلاف الصخري أكثر برودة وصلابة، بينما الغلاف الموري أكثر سخونة وحركته أسهل. ومن حيث انتقال الحرارة، يفقد الغلاف الصخري الحرارة عن طريق التوصيل الحراري، في حين ينقل الغلاف الموري الحرارة من خلال تيارات الحمل بمعدل انحدار حراري ثابت تقريبًا. ويختلف هذا التقسيم عن التقسيم الكيميائي لطبقات الأرض الذي يقسّم الأرض إلى دثاروقشرة أرضية.
المبدأ الأساسي لنظرية تكتونيات الصفائح، مبني على أن الغلاف الصخري مُقسّم إلى صفائح تكتونية منفصلة ومتميزة عن بعضها البعض، تعلو الغلاف الموري الذي يبدو كما لو كان سائلاً (طبقة صلبة ذات مرونة لزوجية). تتراوح حركة الصفائح سنويًا بين 10–40 مم/سنة (كما في أعراف منتصف الأطلنطي التي تتحرك بسرعة نمو الأظافر)، إلى نحو 160 مم/سنة (كما في صفيحة نازكا التي تتحرك بسرعة نمو الشعر).تتكون صفائح الغلاف الصخري التكتونية من دثار صخري يعلوه إما نوع واحد أو كلا النوعين من المادة القشرية، والتي هي إما قشرة محيطية (قديمًا كانت تسمى سيما وتتكون من السيليكونوالماغنسيوم) أو قشرة قارية (صخور السيال التي تتكون من السيليكون والألومنيوم). متوسط سمك الغلاف الصخري المحيطي عادة 100 كـم (62 ميل)، ويتوقف سمكها على عمر تلك الطبقة، فكلما مر الزمن، فإنها تبرد وتصبح أكثر سمكًا. ونظرًا لأنها تتكون عند أعراف منتصف المحيطات ومنها تنتشر، لذا فإن سمكها يتدرج كلما اقتربنا من أعراف منتصف المحيط التي بدأت تتكون من عندها. وعادة ما تتحرك طبقة الغلاف الصخري المحيطي قبل أن تندس، ويتراوح سمكها بين حوالي 6 كـم (4 ميل) عند أعراف منتصف المحيط إلى أكثر من 100 كـم (62 ميل) عند مناطق الاندساس. أما الغلاف الصخري القاري فيكون سمكه عادة نحو 200 كم، وإن كانت أيضًا تتغير بين الأحواض وسلاسل الجبال والبقع الداخلية المستقرة في القارات. ويختلف أيضًا نوعا القشرة الأرضية في السمك، فالقارية أكثر سمكًا من المحيطية (35 كم مقابل 6 كم).يعرف مكان التقاء صفيحتين باسم حد الصفيحة، وعادة ما تكون حدود الصفائح مرتبطة ببعض الظواهر الجيولوجية كالزلازل ونشأة بعض الملامح الطبوغرافية كالجبالوالبراكينوأعراف منتصف المحيطاتوالخنادق المحيطية. معظم براكين العالم النشطة تنشأ على حدود الصفائح، ومنها منطقة الحزام الناري التي تعد الأشهر والأكثر نشاطًا. بعض البراكين تحدث داخل الصفائح، وتكون سبب التشوهات الداخلية للصفائح.من الممكن أن تحتوي الصفائح التكتونية على قشرة قارية أو محيطية، ومعظمها يحتوي على كليهما. فعلى سبيل المثال، الصفيحة الأفريقية تشمل قارة أفريقيا وأجزاء من أرضيتي المحيط الأطلسيوالمحيط الهندي. ويمكن التفريق بين القشرة المحيطية والقشرة القارية وفقًا لطريقة تشكلهما، فالقشرة المحيطية تتكون في قاع البحار وتنتشر من منتصفها، بينما تنشأ القشرة القارية من خلال الأقواس البركانيةونمو التضاريس من خلال عمليات تكتونية. والقشرة المحيطية هي أكثر كثافة من القشرة المحيطة نظرًا لاختلافهما في التركيب حيث تحتوي القشرة المحيطية على سيليكون أقل وعناصر ثقيلة أكثر (معادن قاتمة) من القشرة القارية.
ونتيجة لهذا التقسيم بحسب الكثافة، فالقشرة المحيطية تقع عامةً تحت سطح البحر (مثل معظم صفيحة المحيط الهادي)، بينما تعلو القشرة القارية لتستقر فوق مستوى سطح البحر.
أنواع حدود الصفائح
أنواع حدود الصفائح الثلاث.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من حدود الصفائح، يضاف إليها نوع رابع خليط، تتحدد وفق الطريقة التي تتحرك بها الصفائح نحو بعضها البعض، ويصاحبها أنواع مختلفة من الظواهر السطحية. أما عن أنواع حدود الصفائح فهي:
الحدود المتحولة (المتوازنة) تحدث عندما تنزلق الصفائح أو بالأحرى عندما تتآكل أطراف الصفائح عند تصادمها مع بعضها على طول مناطق أخطاء التحول. الحركة النسبية لصفيحتين هي إما يسارية أو يمينية. ويعد صدع سان أندرياس في ولاية كاليفورنيا أحد الأمثلة على الحدود المتحولة ذات الحركة اليمينية.
الحدود المتباعدة (البناءة) تحدث عندما تنزلق صفيحتان بعيدًا عن بعضهما البعض. تتشكل تلك الحدود المتباعدة عند تصدعات منتصف المحيطات نتيجة تمدد قيعان البحار. وعند انفصال القارات، تتشكل الأعراف عند المنتصف، فتتمدد أحواض المحيطات، فتتوسع الصفائح متسببة في وجود بعض البراكين البسيطة والزلازل الضعيفة. وعند المناطق الفاصلة بين القارات، قد تتسبب الحدود المتباعدة في نشأة أحواض محيطية جديدة عند انقسام القارات وتحركها. ومن أمثلة الحدود المتباعدة، المناطق الصدعية النشطة في منتصف المحيطات مثل أعراف منتصف الأطلسيوأعراف شرق المحيط الهادئ، وأصداع ما بين القارات مثل صدع شرق أفريقياوالبحر الأحمر.
الحدود المتقاربة (المدمرة) (أو الحدود النشطة) تحدث عندما تنزلق صفيحتان تجاه بعضهما البعض، لتشكلا عادةً إما منطقة اندساس (إذا تحركت صفيحة لتنزلق تحت الأخرى) أو تصادم قاري. في بعض مناطق اندساس ما بين القارات مثل مناطق غرب أمريكا الجنوبية وجبال كاسكيد غرب الولايات المتحدة اندسّ الغلاف الصخري المحيطي الأكثر كثافة تحت أطراف القارة الأقل كثافة، فتكونت مناطق زلزالية في مناطق الاندساس، وانصهرت الصفيحة المندسة جزئيًا مكونة صهارة صعدت إلى السطح في صورة براكين قارية. وفي بعض مناطق الاندساس الأخرى مثل جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية وجزر ألوشيان وجزر ماريانا وقوس الجزراليابانية، انزلقت القشرة الأرضية الأقدم والأبرد والأكثر كثافة تحت قشرة أرضية أقل كثافة، مما تسبب في تكوّن زلازل وخنادق قوسية الشكل وعميقة. بعد ذلك، ارتفعت حرارة السطح العلوي للصفيحة المندسة، وصعدت صهارة إلى السطح مكونة سلاسل جزر بركانية قوسية الشكل. أما الخنادق البحرية العميقة فتكون عادةً مصحوبة بمناطق اندساس، وغالبًا ما تسمى الأحواض التي تنشأ على طول الحدود النشطة باسم «أحواض رأس البر». تحتوي الألواح المنزلقة على العديد من المعادن المائية التي تفقد مائها بالتسخين، مما يتسبب في صهر الدثار، فتنتج البراكين. وقد تنغلق تلك الأحواض المحيطية في المناطق الحدودية بين القارات مثل جبال الهيمالايا والألب التي نتجت عن تصادم الأغلفة الصخرية القارية الجرانيتية التي لا يمكنها الاندساس تحت بعضها البعض، مما تسبب في انضغاط أطراف الصفائح وانطوائها لتتكون تلك الجبال.
مناطق حدود الصفائح تحدث عندما تكون آثار التفاعلات بين الصفائح غير واضحة، وتحدث تلك الحدود عادةً على طول حزام واسع غير واضح الحدود، ويمكن أن تحدث به حركات متعددة في فترات مختلفة.
القوى الدافعة لحركة الصفائح
خريطة بيانية لحركة الصفائح رسمت اعتمادًا على البيانات التي جمعها القمر الصناعي الخاص بنظام التموضع العالمي التابع لناساJPL. الأسهم توضح اتجاه ومقدار الحركة.
تعد تكتونيات الصفائح في الأساس ظاهرة حركية، حيث اتفق علماء الأرض بناءً على الملاحظات والاستنتاجات أن تحركات الصفائح مرتبطة ببعضها، لكنهم تناقشوا وتجادلوا حول كيف ومتى تم ذلك. ولا يزال هناك تساؤل كبير حول الآلية الجيوديناميكية التي دفعت الصفائح للحركة. لذا، فقد انقسمت آراء العلماء إلى نظريات مختلفة.
هناك اتفاق حول قدرة الصفائح التكتونية على الحركة، نظرًا لاختلاف الكثافة النسبية للقشرة الأرضية المحيطية وضعف الغلاف الموري نسبيًا. ومن المسلم به، أن فقد الدثار للحرارة هو المصدر الأساسي للطاقة الدافعة لتكتونيات الصفائح، من خلال تيارات الحمل الحراري أو عمليات تصاعد الصهارة وترسّبها. ونتيجة لذلك، فمن المتفق عليه الآن، وإن كان الأمر ما زال مثار بعض الجدل، أنه نظرًا لكثافة القشرة الصخرية المحيطية العالية، فإنها تندس في مناطق الاندساس، فيكون ذلك مصدرًا قويًا لحركة الصفائح. وعندما تتكون قشرة أرضية جديدة في أصداع منتصف المحيطات، فإن هذه القشرة المحيطية تكون في البداية أقل كثافة من الغلاف الموري الواقع أسفل منها، لكن كثافتها تزداد مع الوقت، لأنها تبرد وتتكاثف. وكلما زادت كثافة القشرة الأرضية القديمة مقارنةً بالغلاف الموري تحتها، كانت لها القدرة على أن تغطس إلى أعماق الدثار في مناطق الاندساس، فتكون سببًا لمعظم القوى الدافعة لحركة الصفائح. ونظرًا لضعف طبقة الغلاف الموري، فإن حركة الصفائح التكتونية نحو منطقة الاندساس تصبح أسهل.وعلى الرغم من الاعتقاد بأن الاندساس هو أكبر القوى الدافعة لحركة الصفائح، إلا أنه ليس القوة الوحيدة حيث أنه هناك صفائح كصفيحة أمريكا الشمالية لا تزال تتحرك، رغم أنه لم يعد هناك اندساس، وهو ما ينطبق على صفيحة أورآسيا الضخمة. وتخضع مصادر حركة الصفائح لبحث كثيف ونقاشات موسعة بين علماء الأرض. أحد أهم تلك النقاط البحثية، هي أن النموذج الحركي لحركة الصفائح يجب أن يفصل عن الآلية الجيوديناميكية لحركة الصفائح التي تعد القوة الدافعة للحركات المعروفة، حيث أن بعض النماذج يمكن تفسيرها بأكثر من آلية واحدة.
وعمومًا، يمكن تقسيم القوى الدافعة لحركة الصفائح إلى ثلاث فئات: قوى تنشأ عن حركة الدثار، وقوى تنشأ عن الجاذبية (معظمها قوى ثانوية)، وقوى تنشأ عن دوران الأرض.
القوى الدافعة الناشئة عن حركة الدثار
مقالة مفصلة: الحمل الحراري للدثارفي الربع الأخير من القرن العشرين، كان هناك نظرية سائدة تقول بأن تيارات الحمل الحراري الكبرى في أعلى الدثار هي القوة الدافعة الرئيسية لحركة الصفائح التكتونية. وضع آرثر هولمز وبعض الرواد تلك النظرية في ثلاثينيات القرن العشرين، واعتبرت على الفور سببًا مقبولاً لحركة الصفائح التكتونية منذ أن أثار ألفريد فيجنر التساؤلات حول سبب حركة الصفائح التكتونية في السنوات الأولى من القرن العشرين. ورغم القبول بها، تناولتها نقاشات طويلة، بسبب اعتقاد الكثيرين في النظرية القديمة التي تزعم أن الأرض ثابتة وأن القارات لا تتحرك، حتى سقوط تلك النظرية في مطلع الستينيات. ويُظهر التصوير الثنائي والثلاثي الأبعاد لباطن الأرض أنه هناك تفاوت في كثافة الدثار من نقطة إلى أخرى. هذه التغيرات في الكثافة قد تكون اختلافات في المواد (من وجهة نظر كيمياء الصخور) أو المعادن (نظرًا لتغير البنية المعدنية) أو الحرارة (عن طريق التمدد أو الانكماش الحراري الناتج عن الطاقة الحرارية). ونتيجة لهذا التفاوت في الكثافة، نتجت تيارات حمل حراري للدثار بفعل قوى الطفو.
ويعد الارتباط المباشر وغير المباشر بين تيارات الحمل الحراري للدثار وحركة الصفائح محورًا لدراسات ونقاشات معاصرة بين علماء الجيوديناميكيا. فلابد أن تنتقل تلك الطاقة بطريقة ما عبر القشرة الأرضية للصفائح التكتونية لتحركها. وهناك نوعان أساسيان من القوى التي يعتقد أنها تؤثر في حركة الصفائح وهما قوى الاحتكاكوالجاذبية. تتسبب تيارات الحمل الحراري في الاحتكاك بين الغلاف الموري والغلاف الصخري الأقسى الذي يعلوه، فتدفع الصفائح للحركة. أما قوى الجاذبية فقد تنتج عن تيارات حمل حراري موضعية تسحب الصفائح بقوة لأسفل في مناطق الاندساس في خنادق المحيطات.
في الآونة الأخيرة، أصبحت نظرية الحمل الحراري مثار جدل كبير، حيث أن التقنيات الحديثة ثلاثية الأبعاد للتصوير المقطعي للزلازل فشلت في رصد أي من تيارات الحمل الحراري تلك، لإثبات صحة هذه النظرية. لذا، فقد طرحت فرضيات بديلة. ظهرت نظرية تكتونيات الأعمدة في تسعينياتالقرن العشرين، التي استخدمت مفهوم معدل عن تيارات الحمل الحراري للدثار. وتدور فكرتها حول تصاعد أعمدة عملاقة من أعماق الدثار، تكون الدافع أو البديل لتيارات الحمل الحراري الرئيسية. لاقت تلك النظرية التي اعتمدت فكرتها على أفكار قديمة ظهرت في مدارس علوم الأرض الأوروبية والروسية في بداية ثلاثينيات القرن العشرين صدى في النظريات الحديثة التي ترى أن النقاط الساخنة في الدثار لا تزال ثابتة، وأن القشرة الأرضية المحيطية والقارية للصفائح تتخطاها مع الوقت، وتترك آثارها في السجل الجيولوجي للصفائح (على الرغم من عدم اعتبار هذه الظواهر كآليات دفع حقيقية).
هناك فرضية أخرى بأن تدفقات الدثار لا تحدث في صورة تيارت حمل حراري ولا في صورة أعمدة عملاقة، وإنما على شكل سلسلة من القنوات أسفل القشرة الأرضية التي تتسبب في قوى احتكاك قاعدي في الغلاف الصخري. تسمى تلك النظرية باسم «تكتونيات التدفق»، والتي لاقت قبولاً في ثمانينيات وتسعينياتالقرن العشرين بين علماء الجيوفيزياء والجيوديناميكيا.
الأبحاث الخاصة ببنائية الأرض
Tectonics plates (preserved surfaces)
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
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 تصاحب تلك الموجودة في أندونيسيا.
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 السنة 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 : الدثار 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 على الرغم 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 الأمريكية American plate 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 الأوراسى Eurasian Plate : ويمتد بين الحافة الوسطى للمحيط الأطلسى غربا والبحر المتوسط وسلسلة الجبال الالتوانية 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 اخرى
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 ترتطم هاتان القشرتان. وينتج عن هذا الارتطام تكون سلسلة جبلية يصاحبها عمليات طي وتصدع. بعدها تبدأ عمليات التعربة نشاطها لتشكل الملامح السطحية للحزام الجبلي
وتتميز هذه الجبال بأنها شاهقة وتعد من أشهر وأهم السلاسل الجبلية في الكرة الأرضية. ومن أهمها ما يلي : 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 قارتي لوراسيا وجندوانا لاند ـ وتكوين سلسلة أمريكا الشمالية لتكوين جبال الأبالاش 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 بركاني يشبه ذلك الذي يحدث عند ارتطام لوح محيطي بآخر قاري. 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.
وفي البداية تكون مثل هذه الظاهرة على هيئة سلسلة من الجزر البركانية تسمى بقوس الجزر مثل جزر اليابان وإندونسيا والفلبين وعادة ما تقع أقواس الجزر على بعد بضع مئات من الكيلومترات من خندق محيطي. حيث لا تزال عملية غوص الغلاف الصخري مستمرة. وعلى مدى زمني طويل من النشاط البركاني تتراكم عن هذه النشاطات المختلفة قوس جزر ناضج مكون من صخور بركانية مطوية ومتحولة وصخور نارية نابطة. ومثال ذلك شبه جزيرة ألاسكا والفلبين والزيابان. انزلاقية 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 النوعيلصخور 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: أخدودبيرو - 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 الهيمالاياوجبال 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 كاليفورنيابالولايات 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 وأن 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 الأرضية.
انظر أيضًا
تصادم قاري
حركة أوروجينية
صفيحة هندية
صفيحة هندية أسترالية
صفيحة خوان دو فوكا
حمل حراري للدثار
تكوين الجبال
سيلفرا
===========
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق