Table of Contents
أنواع الحركة التكتونية
تشير الحركات التكتونية إلى الحركة الواسعة النطاق للغلاف الأرضي، التي تقودها قوى متولدة داخل الكوكب، هذه الحركات تصنف أساساً إلى ثلاثة أنواع متمايزة على أساس كيفية تفاعل لوحات الغلاف الجوي في حدودها، تباين، و متجانس، وتحول، كل نوع يولد ضغوطاً وتشوهات مميزة تنتج أشكالاً أرضية فريدة، وتؤثر على الجيولوجيا الإقليمية، وتخلق فهماً مُحدّداً
حركة التكتونية المتولدة
وتنشأ الحدود المتباعدة حيث تبتعد الصفائح التكتونية عن بعضها البعض، ويتيح هذا الفصل للصخور الرطبة من الغلاف الجوي المرتفع، وتبريدها وترسيدها، وتشكل قشرة محيطية جديدة، وتُعرف هذه العملية بانتشار قاع البحر، وهي أبرزها على امتداد جسور وسط المحيط مثل خط الوسط الأطلسي، ويستمر في تفكك متوسطات المحيط الاوراسية ومتوسطات أمريكا الشمالية.
ففي المناطق القارية، تخلق الحدود المتباينة وديانا ممتدة على طول الشق، تشكل كحدود وهواة صاخبة، فنظام الشباك في شرق أفريقيا، مثلا، منطقة واسعة من الشق القاري حيث تقسم الشلن الأفريقي ببطء إلى صفين أصغر، هما: لوحات النوبي والصومالي، وقد تؤدي عملية السطو إلى تكوين وادي عميق، في نهاية المطاف، إلى توج نشاط بركاني.
ومن الناحية البديهية، تتجه الحدود المتباينة إلى إحداث زلازل ضحلة من الضخامة إلى حد بعيد، وتنجم هذه المحاور عن ضغوطات امتدادية تمتد من القشرة ومن تطفل الماما حيث ترتفع المواد المتحركة إلى حد خلق قشرة جديدة، وفي حين أنها عموما أقل تدميرا من الكعوب في الحدود المتشابكة، فإنها مؤشرات حاسمة للعمليات التكتونية النشطة والتجديد القشري.
حركة التكتونية المتجانسة
شكل حدود متجانس حيث يتجه صفائح تكتونية نحو بعضها البعض، مما يؤدي إلى تصادم أو تفرع حسب طبيعة اللوحات المعنية، وهذه التفاعلات من بين أكثر الأنواع تعقيدا ودينامية من الناحية الجيولوجية على الأرض، تنتج بعضا من أطول نطاقات الجبال، وأعمق خنادق المحيط، وأكثر النشاط السيزمي والبركاني كثافة.
وعندما يتجمع صحن المحيط مع لوحة قارية، يُجبر على الطبق المحيطي الكثيف تحت لوح قاري أخف في عملية تسمى التخميد، مما يخلق خندقا عميقا في المحيط متاخما للقارة وبركانيا، كما أن جبال الأنديز وترينش بيرو - شيلي على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، تُمثل هذه العملية التي يُحدث فيها الغوص المستمر في منطقة ناثيكا.
وفي الحالات التي تتجمع فيها صفائح أوقيانية، يُجرى رسم واحد تحت الأخرى، ويتكون من قوس جزيري يتألف من جزر بركانية، كما أن الأرخبيل الياباني وجزر ألوتيان في ألاسكا مثالين تقليديين على القوس الجزري الذي يشكله تقارب في صحون المحيط والمحيطات، وتعاني هذه المناطق من ظواهر سيزمية وفولطية متفجرة بسبب مغناطيسي متقلب ونجم عن عملية التخريب.
عندما تتجمع صفائح قارية، لا توجد خطوط فرعية سهلة بسبب طبيعتها البالية، بل إنها تهتز وتسمك، وتشكل أطقم جبلية ضخمة، ولا يزال تصادم قفص الهند مع قفص الأوراسي، بدءا من 50 مليون سنة، يخلق قمة هيمالاياس إلى الأرض، بما في ذلك زلزال جبل إيفرست، وهذا التقارب المستمر يرتفع إلى أعلى مستوى هيمال.
وتتميز الزلازل الشديدة الارتحال في الحدود المشتركة عادة بالزلازل العميقة العالية الارتحال الناجمة عن عمليات التأليف والتخضير المعقدة، وتشهد هذه المناطق أيضاً ثورات بركانية متفجرة بسبب ذوبان المواد المختطفة وزوال الرمل فوق الرقعة.
حركة تيكتونية
وتتم إزالة الحدود حيث تنزلق الصفائح التكتونية أفقياً على طول أخطاء الإضراب - الشفة، بخلاف الحدود المتباينة والمتقاربة، ولا تؤدي الحركات إلى خلق القشرة أو تدميرها، بل تؤدي إلى تراكم كبير في الاحتكاك والإجهاد، مما يخلق ضغوطاً تُطلق في شكل زلازل.
إن قبو سان أندرياس في كاليفورنيا هو أشهر خطأ في التحول في العالم، حيث يرسم الحدود بين قفص المحيط الهادئ وخط أمريكا الشمالية، وقد أحدثت الحركة على هذا الخط العديد من الزلازل الهامة، مثل الزلزال المدمر الذي ضرب سان فرانسيسكو عام 1906، ويمكن للحركة الأفقية للتحول أن تعوض مسارات وطرقات وملامح أخرى، مما يدل بوضوح على قوة القوات التيكتونية.
فالأرض التي تولدها الحدود التحويلية سطحية عموما ولكنها يمكن أن تصل إلى مستويات عالية من الضرر، وخلافا للحدود المتشابكة، فإن التحولات في الغلط تفتقر عادة إلى النشاط البركاني لأنه لا يوجد أي تفرع أو ذابان قشري، غير أن الخطر السيزمي لا يزال كبيرا بسبب تراكم السلالة على طول أجزاء من الغلط المقفل.
التأثير على سطح الأرض
إن الحركات التكتونية هي المصممين الأساسيين للمناظر الطبيعية للأرض، وعلى مدى ملايين السنين، أحدثت التفاعلات بين الصفائح الأرضية الجليدية تقريبا كل نطاق جبلي كبير، وحوض المحيطات، والوصايا الشائكة، ونظام العيوب، وهذه العمليات تعيد باستمرار تشكيل سطح الكوكب، وتؤثر على المناخ والنظم الإيكولوجية والمجتمعات البشرية، ويكشف فحص مفصل لهذه الملامح المشهدية عن التاريخ الدينامي والتطور المستمر للقشروط الأرضية.
مبنى الجبال (Orogenesis)
إن بناء الجبال أو الأورام المسببة أساساً من حركات التكتون المتجانسة، وعندما تتجمع اللوحات، تسبب القوى المضغوطة الهائلة في التخثر القشري وترتفع، وتزداد حركة الهيمالايا، التي تشكلت بتواطؤ الصفائح الهندية والأوراسية، بمعدل عدة مليمترات في السنة لعشرات الملايين من السنوات، وتؤثر هذه الحركة المستمرة على المناخ الإقليمي عن طريق تغيير أنماطه.
إن جبال الأنديز على طول الحافة الغربية لأمريكا الجنوبية مثال كلاسيكي آخر، إذ ترتفع بسبب تقلص قفص ناسكا أسفل قفص أمريكا الجنوبية، وتأوي هذه الجبال بركاناً، ومستودعات عميقة، وودائع معدنية غنية، وجميع منتجات القوات التكتونية، بالإضافة إلى أن الأحزمة المسببة للأورام تؤثر على التنوع البيولوجي من خلال خلق موائل متنوعة وتتصرف كحواجز أمام تفرق الأنواع.
تكوين أحواض المحيطات ووادي السفن
وتتحمل حركة التكتونية المتباعدة المسؤولية عن إنشاء وتوسيع أحواض المحيطات، حيث إن لوحات التكتونية منفصلة في المناطق الواقعة في أواسط المحيط، وترتفع الماما وتقوية لتشكيل قشرة محيطية جديدة، وتدفع هذه العملية تدريجيا القشرة القديمة بعيدا عن محور التلال، وتتسع قاع المحيط الأطلسي، ويستمر اتساع المحيط الأطلسي بسبب انتشار قاع البحر المستمر على طول منطقة وسط آسيا.
ففي القارات، تنتج الحركات المتباينة عن الاكتئاب الشائكة التي تتسم بالخطأ العادي والنشاط البركاني، وادي شرق أفريقيا الممتد مثال نشط حيث يمر القشرة القارية بالتمديد والتنق، فعند النطاقات الجغرافية، يمكن أن يكسر الشقوق القارات، مما يسمح بفيضان المياه البحرية، ويخلق أحواض جديدة للمحيطات.
الخط الافتراضي والمناطق الزلزالية
إن خطوط الدفن هي كسور في قشرة الأرض حيث تحركت كتل الصخرة فيما بينها، وهذه السمات هي تعبيرات سطحية مباشرة عن الإجهاد التكتوني والتفاعلات بين الصفائح، وتجسد منطقة سان أندرياس في كاليفورنيا نظاما رئيسيا للخطأ في التحول مسؤول عن الزلازل المتكررة، وتوجد نظم خطئ مماثلة في جميع أنحاء العالم، مثل قبو الأناضلي الشمالي في تركيا وقاع الألب في نيوزيلندا.
وتوفر ندبات الدفن، والمجاري المقابلة، والرسومات المهجورة دليلاً واضحاً على حركة التكتون ويمكن استخدامها لتقدير توقيت وحجم الزلازل الماضية، وتعد رسم الخرائط والرصد ودراسة هذه الأخطاء أمراً أساسياً لتقييم المخاطر السيزمية، وإبلاغ التخطيط الحضري، ووضع استراتيجيات للتخفيف من حدة الكوارث في المناطق المأهولة بالسكان.
التأثير على النشاط السيزمي
والنشاط السيزمي هو المظهر المباشر للإطلاقات الإجهادية داخل الغلاف الجوي للأرض، حيث تمثل تحركات الصفائح التكتونية المصدر الرئيسي لهذا الإجهاد، وتتحدث الزلازل عندما يتجاوز الإجهاد المتراكم على طول الخطأ القوة الاحتكاكية للصخور، مما يتسبب في حدوث زلزال مفاجئ وفي إطلاق الطاقة، ويكتسي فهم الآليات الكامنة وراء هذه العمليات أهمية حيوية لتقييم مخاطر الزلازل وتحسين التأهب.
تراكم الإجهاد والإفراج المفاجئ
عند حدود الصفائح النشطة، تُخرّب القوات التكتونية الصخور بشكل كبير، تخزن الطاقة مثل الضغط على الربيع، وعندما يتجاوز هذا السلالة المخزنة قوة الصخرة على طول خطاء، يحدث التمزق، ويطلق الطاقة كموجات زلزالية تبث عبر الأرض، ويتوقف حجم الزلزال على حجم المنطقة الخطأ التي تنزلق وحجم التشرد.
وقد تمزقت الزلازل الكبيرة أجزاء من الكيلومترات منذ أمد طويل، فعلى سبيل المثال، اندلعت زلزال توهوكو في اليابان (الخط الفاصل 9.0) على نزوح قاع البحر لعدة أمتار، مما أدى إلى تسونامي مدمرة، وتمثل هذه الزلازل الفتاكة في مناطق فرعية بعض أقوى الأحداث الطبيعية على الأرض.
Depth and Distribution of Earthquakes
وتتباين أعماق الأرض بصورة منهجية على أساس التكتون، وفي الغواصة وتحول الحدود، تكون الزلازل سطحية عموما، تحدث في أعلى 20 كيلومترا من القشرة، وتميل هذه المحارم الضحلة إلى أن تكون أقل كثافة، ولكنها يمكن أن تتسبب في أضرار كبيرة في المناطق المأهولة بالسكان.
وعلى النقيض من ذلك، فإن الحدود المتقاربة، ولا سيما المناطق الفرعية، تنتج زلازل في مجموعة واسعة من الأعماق من سطح الأرض إلى عمق يصل إلى ٧٠٠ كيلومتر في المعبد، وهذا النمط معروف باسم منطقة وادي - بينيف، التي تحدد طبقة الغلاف الجوي المحيطي المغطاة، وتوفر الزلازل ذات التركيز العميق بصيرة في سلوك المواد تحت الضغط الشديد ودرجات الحرارة داخل الأرض.
الجاز السيزمية وزراعة الأرض
وتوحي نظرية الفجوة السيزمية بأن الأجزاء التي لم تمزق لفترة طويلة غير عادية قد تكون قد تراكمت عليها ضغوط كبيرة، وبالتالي تمثل مواقع محتملة للزلازل في المستقبل، وأن تحديد هذه الثغرات مفيد لتقييم المخاطر على المدى الطويل والتخفيف من حدة المخاطر.
غير أن التنبؤ بالزلازل القصيرة الأجل على وجه الدقة لا يزال بعيد المنال بسبب الطبيعة المعقدة وغير الخطية لميكانيكيي الأخطاء، وتركز البحوث الحالية على التنبؤات المحتملة القائمة على التهاب السيزميات التاريخية، ومعدلات الانزلاق في الأخطاء، ورصد السلائف مثل التشوهات الأرضية، والنزعة الكهرمائية، والتغيرات في كيمياء المياه الجوفية، وعلى الرغم من التقدم المحرز، لا تزال التنبؤ بالزلازل يشكل حدودا علمية صعبة.
حركة التكتون والفولكانية
النشاط البركاني مرتبط ارتباطا وثيقا بالعمليات التكتونية، مع وجود معظم براكين الأرض على طول حدود اللوحات، وخاصة هوامش المتجانسة والمتباعدة، وتتحكم التكتونية في توليد الماغن، والنسب، وأساليب الإنفجار، وتؤثر تأثيرا كبيرا على المخاطر البركانية وتكوين المناظر الطبيعية.
منطقة فرعية
عند الحدود المتزامنة حيث تنطلق الخواص المحيطية تحت لوحات أخرى، الماء وغيرها من التقلبات المحاصرة في السلال الخفيف إلى الحطب المفرط، وتخفض هذه التقلبات نقطة الانصهار من الصخور المزروعة، تنتج الماغما من خلال عملية تسمى التدفق، وترتفع هذه المادة وتغذي القوس البركاني الواقع على اللوحة العالية الانفجار.
منطقة المحيط الهادئ "الشعلة النار" مثال رئيسي يدور حول المحيط الهادئ بسلسلة من القوس البركانية التي تشكلها مناطق فرعية متعددة هذه المنطقة تستضيف أكثر من 75 في المائة من البركان النشط في العالم وتجارب الزلازل الكبيرة المتكررة، مما يؤكد النشاط التكتوني المكثف على هذه الهامش.
المنطقة المتفرقة
في التلال المحيطية، تخلق حدود الصفائح المتباينة ظروفاً للهبوط مع ارتفاع المانتل لملء المساحة التي خلقها فصل الصفائح، وهذا ينتج مغناطيساً بحرياً يثور لتشكيل قشرة محيطية جديدة، معظمها تحت المحيط، وتسهم هذه الغواصات إسهاماً كبيراً في فقدان الأرض الحراري والتأثير على موقعها الكيميائي في المحيط، رغم أنها لا تشكل خطراً مباشراً.
فولكانية هوت بوت
ولا يحدث كل النشاط البركاني في حدود الصفائح، فالبقع الساخنة هي مناطق محلية من ارتفاع المناشف حيث تنبع سباكات المواد الساخنة من أعماق الأرض، وتذوب هذه الأعمدة جزئياً عند اقترابها من السطح، وتولد مغناطيساً يغذي النشاط البركاني، وجزر هاواي هي أشهر مثال على البراكين الساخنة، التي تشكل سلسلة من الجزر البركانية في المحيط الهادئ.
ترتفع أعمار هذه الجزر ببعد عن موقع الثور الحالي، مما يوفر سجلا جيولوجيا من حركة اللوحات على مدى ملايين السنين، ويمكن للبراكانية الساخنة أن تخلق أيضا مقاطعات كبيرة وغازلتات فيضانات، التي ترتبط بأحداث الإنقراض الجماعي في تاريخ الأرض.
قياس ورصد النشاط التكتوني
وأدت التطورات في مجال تكنولوجيا الأجهزة الجيوفيزيائية والاستشعار عن بعد إلى إحداث ثورة في قياس ورصد الحركات التكتونية، مما يتيح للعلماء اكتشاف حركة أرضية دقيقة، ومصادر زلزال الخرائط، وتحليل التشوهات القشرية بدقة غير مسبوقة، وتعزيز فهمنا لديناميات اللوحات وتحسين تقييمات المخاطر.
النظم العالمية لسواتل الملاحة
ويمكِّن النظام العالمي لتحديد المواقع وغيره من تكنولوجيات النظم العالمية لسواتل الملاحة من قياس حالات التشريد الأفقي والرأسي على أنها صغيرة كبضعة مليمترات في السنة، كما أن شبكات محطات النظام العالمي لتحديد المواقع الدائمة في المناطق النشطة زلزالية - مثل كاليفورنيا واليابان - تسجل باستمرار الحركات القشرية، وتوفر بيانات آنية عن تراكم وإطلاق السراحات المضللة، وتساعد هذه القياسات على تحديد ما إذا كانت الأجزاء المزروعة أو محصورة ومستمرة ومحتجزة ومتراكمة.
شبكات الزلازل
وتكشف صفائف من أجهزة السايزمومتر عن الزلازل وغيرها من المصادر السيزمية وتسجلها، وتتيح هذه الشبكات تحديد مواقع الزلازل تحديدا دقيقا، والأعماق، والجسامات، وآليات الخطأ، وتقدم مشاريع مثل مشروع " تي تي تي تي " العالمي للسيارات - مورين - الاستشعار (CMT) () تحليلات مفصلة لمعالم مصادر الزلازل، بما في ذلك توجهات الإجهاد الميكانيكية.
جهاز رادار ذو فتحة اصطناعية متداخلة (إنسار)
(د) إن منطقة البحث عن المعلومات الفضائية هي تقنية للاستشعار عن بعد بواسطة السواتل تستخدم إشارات رادارية لكشف التشوهات الأرضية على المناطق الكبيرة التي تحتوي على قياس سنتيمتر أو حتى على قياس دقيق، ويمكن للعلماء، من خلال مقارنة الصور الرادارية التي تم الحصول عليها في أوقات مختلفة، أن يرسموا خرائط للنزوح السطحي الناجم عن الزلازل، والتضخم البركاني، والانهيالات الأرضية، والزك الجليدي، ولا غنى عن رصد المناطق النائية أو التي يتعذر الوصول إليها، وتحسين عمليات الرصد على أساس المخاطر.
The Connection Between Tectonics and Tsunamis
إن الزلازل الكبرى التي تولدت في مناطق الاختزال هي السبب الرئيسي للموجات البحرية التي تعمل بالطاقة التسونامي والتي يمكن أن تعبر أحواض المحيط بأكملها وتلحق أضرارا كارثية بالمجتمعات الساحلية، فالتشريد الرأسي المفاجئ لقاع البحر خلال هذه الزلازل ينقل الطاقة إلى عمود المياه المغالى، مما يولد موجات تسونامي يمكن أن تسافر بسرعة تصل إلى 800 كيلومتر في الساعة.
وأدى زلزال المحيط الهندي وأمواج تسونامي لعام 2004، الذي تسبب في تمزق في طول خط شروق الشمس، إلى مقتل أكثر من 000 230 شخص عبر 14 بلدا، مما أدى إلى تدني الإمكانات المدمرة لأمواج تسونامي التي تولدت بصورة مُلحة.
آليات تسونامي لتوليد الطاقة
ولا تنتج جميع الزلازل الواقعة تحت المنطقة التسونامي، بل إن احتمال حدوث تسونامي يتوقف على عوامل مثل عمق الزلازل، وحجم وتوجه نزوح قاع البحر، والمسح الجيولوجي لمنطقة التخضّع، والأرجح أن تولد الكوابيس ذات الحركة الكبيرة وأعماق التمزق الضحليقية أمواج تسونامي كبيرة، بالإضافة إلى أن الانهيالات الأرضية الغواصة التي تسببها الهزات السيزمية يمكن أن تخلق تقييمات محلية للمخاطر.
نظم الإنذار المبكر في تسونامي
واستجابة لكارثة المحيط الهندي لعام 2004، تم توسيع نطاق نظم الإنذار بأمواج تسونامي العالمية والإقليمية إلى حد كبير، حيث يقوم مركز الإنذار بأمواج تسونامي في المحيط الهادئ وغيره من المراكز الإقليمية باستمرار برصد النشاط السيزمي ومستشعرات الضغط في أعماق المحيط التي تكشف موجات تسونامي، وتهدف هذه النظم إلى توفير الإنذار المبكر للسكان الساحليين المعرضين للخطر، رغم أن فترات السفر السريعة لأمواج تسونامي تعني أن بعض المجتمعات المحلية لا تملك سوى دقائق للإجلاء.
إن التأهب الفعال للتسونامي لا يتطلب نظما تكنولوجية فحسب بل يتطلب أيضا التعليم العام، وتخطيط الإجلاء، والقدرة على التكيف مع المجتمعات المحلية، إذ إن فهم المنشأ التكتروني لأمواج تسونامي أمر أساسي لوضع استراتيجيات إنقاذ الحياة هذه والحد من آثار الكوارث في المستقبل.