تكتونية الصفائح

نظرية الصفائح التكتونية
تدل معظم الزلازل على أن القشرة الأرضية الخارجية و المعروفة باسم اليابسة مؤلفة من صفائح بأحجام متنوعة كبيرة و صغيرة، و عملياً يوجد سبع صفائح كبيرة جداً تتألف كل واحدة منها من أجزاء قارية و أخرى محيطية، و هناك أيضاً ما يزيد عن اثنتا عشرة صفيحة صغيرة، و الصفائح موضحة على الشكل التالي.




تتراوح سماكة كل صفيحة من 80 –100 كلم تقريباً و هي مختلفة السماكة، حيث يسبب الانحناء المرن في تشوه الأجزاء الرقيقة و من ثم انكسارها بشكل في حين يؤدي هذا الانحناء إلى تلدن الأجزاء السميكة.


توضع الصفائح التكتونية

تتحرك هذه الصفائح بسرعة نسبية ثابتة تدنو من 0.13 متر/عام، و مع أن هذه السرعة بطيئة بالمقياس البشري إلا أنها تعد سريعة لحدٍ كبيرٍ جيولوجياً، و لتوضيح ذلك فإن السرعة 0.05 متر/عام تشكل 50 كلم خلال مليون سنة فقط، علماً أن بعض حركات الصفائح تستمر لمدة 100 مليون عام.

أنواع الفوالق الناتجة عن الحركة النسبية لهذه الصفائح مبينة على الشكل التالي و هي إما أن تكون فوالق انزلاقية مضربية Strike-Slip Fault أو فوالق عادية Normal Fault أو فوالق معكوسة Reverse Fault بقلم محمد بوعفيف 
تعريف الزلازل : الزلازل هي اهتزازات مفاجئة تصيب القشرة الأرضية عندما تنفجر الصخور التي كانت تتعرض لعملية تمدد، وقد تكون هذه الاهتزازات غير كبيرة بل وتكاد تلاحظ بالكاد وقد تكون مدمرة على نحو شديد.




كيف تتكون الزلازل ؟

أثناء عملية الاهتزاز التي تصيب القشرة الأرضية تتولد ستة أنواع من موجات الصدمات، من بينها اثنتان تتعلقان بجسم الأرض حيث تؤثران على الجزء الداخلي من الأرض بينما الأربعة موجات الأخرى تكون موجات سطحية، ويمكن التفرقة بين هذه الموجات أيضا من خلال أنواع الحركات التي تؤثر فيها على جزيئات الصخور، حيث ترسل الموجات الأولية أو موجات الضغط جزيئات تتذبذب جيئة وذهابا في نفس اتجاه سير هذه الأمواج، بينما تنقل الأمواج الثانوية أو المستعرضة اهتزازات عمودية على اتجاه سيرها.

وعادة ما تنتقل الموجات الأولية بسرعة أكبر من الموجات الثانوية، ومن ثم فعندما يحدث زلزال، فإن أول موجات تصل وتسجل في محطات البحث الجيوفيزيقية في كل أنحاء العالم هي الموجات الأولية. 




نظرية التيارات الصاعدة 
لم تكن الشواهد الجيولوجية الكثيرة، كافية لإقناع جمهور العلماء، بأن حدوث التزحزح، كما أوردته في نظرية تزحزح القارات، هو أمر ممكن. فكان لا بد من البحث عن حلول وتفسيرات للاعتراضات، التي واجهتها النظرية. 

في عام 1928، اقترح هولمز، أن التيارات الحرارية الصاعدة Thermal Convections، في طبقة الوشاح، تحت القشرة الأرضية، يمكن أن تؤدي تحريك هذه القشرة. ورأى أن قوة الاحتكاك، بين تيارات الصهير في الوشاح، وقشرة الأرض، قد باعدت بين جزءي قارة بانجايا؛ إذ إن التيارات الصاعدة في طبقة الوشاح، عند خط الاستواء، عندما تصدم القشرة، من الأسفل، تنقسم إلى قسمين: أحدهما، يتجه شمالاً؛ والآخر، يتجه جنوباً. وقد أسفرت قوة احتكاك هذه التيارات، عن انكسار قارة بانجايا إلى قسمين، شمالي وجنوبي. وبداية تباعد أحدهما عن الآخر، قبل نحو 135 مليون سنة في الزمن الثاني Mesosoic . وتكون بينهما بحر، أطلق عليه بحر تيثس Tethys؛ كان يمتد في العروض، الاستوائية والمدارية. وقد أطلق على القارة الجنوبية اسم جندوانالاند Gondwanaland، وعلى القارة الشمالية اسم لوراسيا Laurasia. وتكونت، في تلك الفترة، العاب المرجانية، في قاع بحر تيثس، التي توجد شواهدها، اليوم، في سلاسل الألب الأوروبية. كما ازدهرت فلورا النباتات المدارية، في جنوب لوراسيا ووسطها؛ وغطت فلورا النباتات القطبية جنوب جندوانالاند ووسطها. 

يقول هولمز، إذاً، إن سطح الكرة الأرضية، كانت تشغله قارتان عظيمتان ، هما: لوراسيا وجندوانا، اللتان يفصل بينهما بحر تيثس، ويحيط بهما محيط واسع، في نهاية الزمن الجيولوجي الثاني، في العصر الكريتاسي، قبل قرابة 135 مليون سنة . ويرى هولمز، أن التيارات الصاعدة، تسببت، كذلك، بتكسر هاتين القارتين. فتكسرت جندوانا إلى عدة أجزاء، هي التي تشكل، اليوم، قارات: أفريقيا، وأمريكا الجنوبية، وأستراليا، وأنتاركتيكا، وشبه القارة الهندية. وأدى تكون جنوب الأطلسي، قبل نحو 120 مليون سنة، إلى انفصال أفريقيا عن أمريكا الجنوبية . 

وقد دفعت التيارات الصاعدة أفريقيا، نحو الشمال، لتقترب من قارة أوروبا، دافعة الرواسب المتراكمة في قاع بحر تيثس أمامها، لتلتوي مكونة سلاسل الجبال الالتوائية، في جنوب أوروبا (جبال الألب)، وفي غرب آسيا (جبال زاجروس وطوروس). 

وقبل نحو 65 مليون سنة، كان توزع اليابس والماء قريباً من توزُّعها الحالي؛ وإن لم تكن الهند قد التحمت بآسيا بعد. وقد أدى التحامها بها، وضغطها عليها، التواء جبال الهملايا. وبابتعادها عن أنتاركتيكا، تكوّن المحيط الهندي. 

حسب رأي هولمز، كان تحرك قارة أستراليا، ناتجاً من شدة التيارات الصاعدة تحتها. وقد أسفر عن تكوّن السلاسل الجبلية، في شرقها. 

أما البحر المتجمد الشمالي، والجزء الشمالي من المحيط الأطلسي، فقد تكوّنا نتيجة تكسر لوراسيا وتباعد أجزائها. وقد تسبب تحرك أمريكا الشمالية نحو الغرب، بتكون سلاسل جبال الروكي الالتوائية، في غرب القارة؛ إضافة إلى حوضي المحيط الأطلسي الشمالي، والبحر المتجمد الشمالي. 

يتضح، إذاً، أن هذه النظرية، تدعم الفكرة الأساسية في نظرية تزحزح القارات. وتؤيد فكرة وجود يابس قديم واحد، انقسم إلى القارات الحالية. وأن القارات تزحزحت، عبر الزمن، إلى أمكانها الحالية. ولكن النظرية، تضيف بعداً جديداً، في شرح القوة الدافعة إلى التزحزح، المحرك للقارات. 

لقد وضع هولمز أسس الفكر الحديث، لنظرية الصفائح التكتونية، بإشارته إلى فكرة التباعد Divergence، وفكرة الهبوط أو الاندساس Subduction. وفي الوقت الذي كتب فيه آراءه، لم تكن تلك الآراء سوى أفكار وتوقعات، لسد الخلل في نظرية التزحزح. وكانت تفتقر إلى شواهد مؤيدة، تمنحها قيمة علمية، وتحظى باهتمام العلماء. 

تكوّن الأحواض المحيطية، في ضوء نظرية تكتونية الصفائح 

بدأت الأفكار تتضح، والأدلة تتجمع، لتؤيد فكرة وجود صفائح تكتونية Tectonic Plates ، منذ الأربعينيات من القرن العشرين، حين بدأت عمليات رسم خرائط لقاع المحيط الأطلسي. هذه العمليات أدت اكتشاف أخدود طولي، في منتصف المحيط. وقد قال العالم هاري هيس Harry Hess، من جامعة برنستون Princeton University، عام 1962، إن قاع المحيط، يفترق، ويتحرك في اتجاهين متعاكسين، على طول الأخدود الموجود في منتصف المحيط. وإن صخوراً جديدة، تنبثق من باطن الأرض، على طول خط الافتراق Divergence Line. وإن القشرة المحيطية، في الأخاديد المحيطية، تغوص تحت القشرة القارية، عند التقائهما، لتنصهر داخل الوشاح . ومثلما ظن هولمز، يقول هيس بأن هناك نظاماً حرارياً في الوشاح، تدور فيه تيارات الحمل الحراري، لتفترق تحت القشرة المحيطية، دافعة إياها في اتجاهين. 

وجدت فكرة تباعد سطح قاع المحيط Sea-Floor Spreading، تأييداً، بظهور شواهد جديدة، توضحها. فسرعان ما أشار بعض الأبحاث الجيولوجية، خلال الستينيات من القرن الماضي، إلى تغير الحقل المغناطيسي للأرض، عدة مرات، خلال عمرها الجيولوجي. وأوضحت أبحاث أخرى، أن هناك نمطية منتظمة، في التوجيه المغناطيسي، في المعادن الصخرية، في قاع شرق المحيط الهادي؛ وأنها تأخذ شكل أحزمة متوازية، على الجانبَين . تلك الشواهد، وشواهد أخرى كثيرة، تجمعت، بنهاية عام 1968، لتكوّن نظرية تكتونية الصفائح، التي توضح كثيراً من حقائق تكوّن الأحواض المحيطية. 

تقول نظرية تكتونية الصفائح، إن طبقة الليثوسفير Lithosphere، الخارجية، الصلبة، تتكون من قرابة 20 صفيحة؛ منها ست صفائح كبيرة. وأكبر هذهالصفائح صفيحة الهادي Pacific Plate، التي يقع معظمها في المحيط الهادي. وبعض الصفائح، تمتد تحت قشرتَين، محيطية وقارية، في الوقت نفسه. 

وتمتد طبقة الليثوسفير فوق طبقة، هي أسمك منها؛ ولكنها ألين، وأشد حرارة، يطلق عليها أسثنوسفير Asthenosphere. ويبدو أن الأولى، يقل سمكها في المحيطات، ليراوح بين 80 كيلومتراً و100 كيلومتر فقط؛ بينما يزداد في القارات، إذ يتجاوز 100 كيلومتر، وقد يصل إلى 400 كيلومتر. وتقول النظرية، إن كل صفيحة تتحرك، كوحدة واحدة، فوق طبقة الأسثنوسفير. لذا، فأحواض المحيطات، تكوّنت نتيجة لعدة عوامل، هي: 


أ- 
اختلاف الكثافة، بين الكتل القارية، التي لا تتجاوز كثافتها 2.7 جرام، في السنتيمتر المكعب، والقشرة المحيطية، التي تبلغ كثافتها 3.25 جرامات، في السنتيمتر المكعب ـ يؤدي اختلاف المنسوب بينهما. إذ تغوص القشرة المحيطية، نتيجة لفارق الوزن، غوصاً أعمق في الطبقة التي تحتها؛ بينما تطفو الكتل القارية أعلى من القشرة المحيطية، لقلة كثافتها النسبية. 


ب- 
تشكل حدود الصفائح المتباعدة، مناطق انبثاق لصخور جديدة، ومناطق اتساع للأحواض المحيطية. 


ج- 
تشكل مناطق التقاء الصفائح، مراكز نشاط تكتوني؛ وتكثر فيها البراكين والزلازل والالتواءات والأخاديد. 


د- 
وعندما تحتك جوانب الصفائح، عند مرور إحداهما بجانب الأخرى، يقتصر الأمر على حدوث صدوع وانكسارات جانبية. 


وتتحرك هذه الصفائح، تحت تأثير قوة دفع التيارات الحرارية الصاعدة، تحتها. 

ويمكن، باستخدام هذه النظرية، شرح كثير من ظواهر سطح الأرض؛ ومنها الأحواض المحيطية. 


الأحواض المحيطية، تكونت، إذاً، نتيجة لحركة الصفائح وتباعد بعضها عن بعض؛ فتكون، في مناطق التباعد، قشرة محيطية جديدة. وقد أدت حركة الصفائحتزحزح الكتل القارية وتباعد بعضها عن بعض. كما أدى اختلاف الكثافة، بين صخور القشرة القارية والقشرة المحيطية، اختلاف المنسوب بينهما؛ فكانت قيعان المحيطات منخفضة، تحيط بها جوانب الكتل القارية، فتجمع الماء في هذه الأحواض المتصلة، مكوناً المحيطات. 
التشوهات التكتونية

1 الطيات les plis
تنتج عندما تكون الطبقات الصخرية مرنة نسبيا و أنواعها مبينة في الصورة 

2 الفوالق les failles
عندما تكون الصخور غير قابلة للطي فإنها تنكسر مشكلة ما يسما بالفالق أنواعها في الصورة 

علاقتها بتكتونية الصفائح ؟
التشوهات تنتج عن حركة الصفائح يعني بسبب تكتونية الصفائح فعندما تتحرك الصفائح تظهر تلك التشوهات و ذلك حسب إتجاه الحركة و نوعية الصخور التي تكون المنطقة التي تحدث فيها الحركة.

الزلازل و علاقتها بتكتونية الصفائح؟
الزلازل تنتج بالضرورة عن حركة الصفائح.
خلال هزة ارضية ، او زلزال ، تحرر الطاقة الصادرة عن الصخور الواقعة تحت ضغط الانزلاق في علاقتها ببعضها البعض على طول خط أو كسر في القشره الارضيه. هذا يحدث في اغلب الاحيان حين تتحرك الصفائح التكتونيه التي تشكل القشرة الأرضية ، أو على مسافه قريبة من هذه التخطيطات. و يظهر ذلك جليا في ظاهرة الطمر كما هو مبين في الصورة 

الذروة Dorsale océanique
هي حدود تفترق عندها صفيحتين تكتونيتين حيث تبتعد الواحدة عن الأخرى مكونة بذلك ما يسمى الذروة
و يأتي إسم الذروة من شكلها الناجم عن تدفق الماكما ليعطي شكلا مخروطيا
بعد أن تبرد الحمم المتدفق تصبح أكثر كثافة و بالتالي تدفع القشرة القديمة مسببة بذلك في إتساع المحيط

أنظر الصور

إتساع المحيط الناتج عن تذفقات الحمم


تموضع الذروة 
ما هو الطمر؟ subduction
هو عملية إنزلاق القشرة المحيطية -الأكثر كثافة- تحت القشرة القارية -الأقل كثافة- و تنتج هذه العملية عن إتساع قعر المحيط بسبب نشاط الذروة الوسط محيطية.
يؤدي الطمر إلى ظهور براكين و حدوث زلازل كما يتسبب في ظاهرة زحزحة القارات

الصور