حقائق مذهلة عن التكتونيين و أثرهم على وجه الأرض

إن التكتونية من أهم النظريات العلمية في الجيولوجيا، توضح كيف أن الغلاف الجوي للأرض يحتوي على عدد من الصفائح التكتونية الكبيرة التي تتحرك ببطء منذ 3-4 مليار سنة، وقد حولت هذه النظرية الثورية فهمنا لطريقة عمل كوكبنا، وتوفر إطارا شاملا لفهم الزلازل، والثورات البركانية، وكل أشكال الأرض، وتوزيع القارات والمحيطات على مختلف أنحاء العالم.

The Foundation of Plate Tectonics Theory

لقد ثورت علم الأرض من خلال توفير سياق موحد لفهم عمليات بناء الجبال والبراكين والزلازل، وكذلك تطور سطح الأرض وإعادة بناء القارات والمحيطات السابقة، وتمثل النظرية واحدة من أهم الانجازات العلمية في القرن العشرين، وهي تغير جذريا في كيفية تصورنا لعمليات كوكبنا الجيولوجية.

ومفهوم التكتون في الصفائح في الستينات، رغم أن جذوره تعود إلى نظريات سابقة من الانجراف القاري، أول عالم يقترح أن تنجرف القارات هو عالم الأرصاد الجوية الألماني، وعلم الفلك، والجيوفيزيائي، وألفريد ويغنر في عام 1912، غير أن أفكار ويغنر قد استوفيت في البداية بتشكيل من المجتمع العلمي، لأنه لم يستطع أن يفسر بشكل كاف الآلية التي تقود حركة القارة.

ورغم أن النظرية قد فصلت في البداية، فقد اكتسبت البخار في الخمسينات والستينات، حيث بدأت بيانات جديدة تدعم فكرة الانجراف القاري، وأظهرت خرائط أرض المحيط مدى جبلي ضخم يحلق حول الأرض بأكملها تقريبا، واقترح عالم جيولوجي أمريكي اسمه هاري هيس أن هذه الحطبات كانت نتيجة ارتفاع الحجارة من الغلاف الجوي، حيث أنها وصلت إلى السطح،

فهم هيكل الأرض المُمل

الغلاف الجوي وأستنائي

لفهم كامل لطبقات التكتونية، من الضروري فهم هيكل الطبقات الخارجية للأرض، وفقاً للنظرية، الأرض لديها طبقة خارجية صلبة، تعرف بالفرو، والتي عادةً ما تكون على بعد 100 كيلومتر (60 ميل) سميكة وتبالغ في طبقة بلاستيكية (مميتة، مُتعفنة جزئياً) تُدعى الغلاف الأستنائي، هذا الهيكل المُطبق أساسي لطريقة تشغيل التكتلات.

سطح الأرض الصلب (الليثيوسفير) يمكن أن يُعتبر جلداً يُستريح وينزلق على طبقة من الصخور شبه المُستنزفة تُدعى الغلاف الجوي، الغلاف الليثيومي يشمل القشرة وأعلى جزء من المعبد، ويُشكل قذيفة صلبة نسبياً مُخترقة في أجزاء متميزة.

تحت لوحات الغلاف الجوي العلوي تكمن طبقة من المانح المتكون من حجر شبه سول، لأن اللوحات أقل كثافة من الغلاف الجوي تحتها، إنها تطفو فوق الغلاف الجوي العلوي، وهذا الطيف حاسم لفهم كيف يمكن لللوحات أن تجتاز سطح الأرض.

الغلاف الجوي القاري والمحيطي

ولا يوجد كل الغلاف الجوي الليثيوبي على قدم المساواة، فهناك نوعان أساسيان من الغلاف الجوي: القاري والمحيطي، ويعاني الغلاف الجوي القاري من كثافة منخفضة لأنه يصنع من معادن منخفضة الوزن نسبيا، ويزيد الغلاف الجوي المحيطي من الغلاف الجوي القاري لأنه يتألف من معادن أثقل، ويؤدي هذا الفرق في الكثافة دورا حاسما في تحديد ما يحدث عندما تصيب اللوحات كولايد.

ويمكن أن يتكون طبق من الغلاف الجوي المحيطي أو القاري، ولكن معظمه من المحيط ومن قاري جزئيا، مثلا، فإن الصفيحة الأفريقية تشمل القارة وأجزاء من أرض المحيط الأطلسي والمحيط الهندي، وهذا التكوين يؤثر على كيفية تفاعل اللوحات على حدودها وعلى السمات الجيولوجية التي تنتج عن هذه التفاعلات.

The Global Mosaic of Tectonic Plates

الغلاف الجوي للأرض، القذيفة الخارجية الصلبة للكوكب بما في ذلك القشرة والعلوية العليا، مُكَسَّف إلى سبعة أو ثمانية لوحات رئيسية (تحتّى كيف يتم تعريفها) والعديد من اللوحات الصغيرة أو "اللوحات" هذه الشبكة العالمية من الأطباق تخلق مُزيج مُعقد يغطي سطح كوكبنا بأكمله.

ويقسم الغلاف الجوي إلى سبعة لوحات كبيرة من القارة والمحيطات، وستة أو سبع لوحات إقليمية متوسطة الحجم، وعدد قليل منها ستة من كبار القارة المأهولة داخلها، مثل لوحات أمريكا الشمالية وأفريقيا وأنتاركتيكا، وتشمل هذه الصفائح الرئيسية المحيط الهادئ وأمريكا الشمالية والأوراسيين وأفريقيا وأنتاركتيكا والأندو - أستراليا وصحون أمريكا الجنوبية.

وفي حين أن اللوحات الرئيسية تحظى بأكبر قدر من الاهتمام، وإن كانت أصغر حجما، فإن القُصَّر لا يقل أهمية عندما يتعلق الأمر بتشكيل الأرض، وطبقة خوان دي فوكا الصغيرة مسؤولة إلى حد كبير عن البركان الذي يصيب شمال غرب الولايات المتحدة في المحيط الهادئ، وهذا يدل على أن لوحات صغيرة يمكن أن يكون لها آثار جيولوجية كبيرة على المناطق المحيطة بها.

كيف تسرع دو يصفح؟

من أكثر جوانب التكتونية وضوحاً هي المعدل الذي تتنقل فيه هذه النوافذ الضخمة من الصخور عبر سطح الأرض، وهذه اللوحات تتحرك فيما بينها، عادة بمعدلات تتراوح بين 5 و 10 سنتات (من 2 إلى 4 بوصات) في السنة، وتتفاعل على طول حدودها، حيث تتلاقى أو تنفصل أو تتسلل إلى بعضها البعض، بينما يبدو هذا بطيئاً للغاية، على امتداد فترات نقل جيولوجية.

كتل الأرض تتحرك نحو بعضها البعض و بعيداً عن بعضها البعض بمعدل متوسطه 1.5 سنتيمتر (0.6 بوصة) في السنة هذا المعدل الذي ينمو فيه أظافر البشر هذه المقارنة تساعد على وضع السرعة في الوقت الذي لا يمكن فيه تصورها على النطاقات الزمنية البشرية هذه الحركات ثابتة ولا تطاق

غير أن اللوحات لا تتحرك بنفس المعدل، إذ أن بعض المناطق، مثل ساحل كاليفورنيا، تتحرك بسرعة كبيرة من حيث الجيولوجيا - حوالي ٥ سنتيمتر )سنتان( في السنة - بالمقارنة مع المناطق الداخلية الأكثر استقرارا في الولايات المتحدة القارية، ويتوقف متوسط معدلات حركة هذه الصفائح التي لا تخف في الماضي، وكذلك في الوقت الحاضر، على أقل من ١ إلى أكثر من ١٥ سنتيمترا في السنة، وهذا التباين في السرعة على نوع اللوحة.

حركة القوات المتجهة خلف الطرف

فهم سبب هذه اللوحات الهائلة للتحرك كان سؤالاً محورياً في الجيولوجيا، إنّ تفكك الحرارة من المعبد هو المصدر الأصلي للطاقة المطلوبة لحمل التكتونية عبر التكتيكية أو ترتفع وتهكم كبيرين، الحرارة الداخلية للأرض، تُركت من تشكيلها، وتولدت باستمرار من جراء التحلل الإشعاعي، وتُعطي النظام بأكمله قوة.

افترض علماء الجيولوجيين أن حركة لوحات التكتونية مرتبطة بتيارات العصيان في ممر الأرض، تيارات الحفر تصف ارتفاع الغاز أو السائل أو المادة المزروعة أو السائلة أو السائلة أو المواد المزروعة بسبب تطبيق الحرارة، وترتفع المواد الساخنة من أعماق الأرض، وتنشر فيما بعد تحت الغلاف الجوي، وتُحدث دورة متواصلة

نتيجة لذلك، مصدر قوي يولد لوحات هو الكثافة الزائدة للغلاف الجليدي المحيطي في مناطق التخصيب، عندما تُتيح أشكال القشرة الجديدة في التلالات في وسط المحيط، فإن هذا الغلاف الجوي المحيطي أقل كثافة من الغلاف الجوي الرئيسي، لكنه يصبح كثافة مع مرور الزمن حيث يبرد ويُسمّى بالسموم.

أنواع الحدود

حيث تلتقي اللوحات، فإن الحركة النسبية تحدد نوع خط الحدود اللوحة (أو الخطأ) المتجانسة، أو المتباينة، أو التحول، كل نوع من الحدود ينتج سمات وظواهر جيولوجية مميزة، مما يجعلها حاسمة لفهم سطح الأرض الدينامي.

Boundaries Divergent Boundaries: Where Plates withdraw Apart

الحدود المتباعدة هي التي تولد فيها القشرة الجديدة بينما تبتعد الصفائح عن بعضها البعض، وتتم الحدود المتباعدة على امتداد مراكز الانتشار حيث تفرق اللوحات وتخلق القشرة الجديدة بواسطة ماجما ترتفع من المعبد، وهذه الحدود هي أساساً مولدات قشرة المحيط الجديدة.

هناك حدود مختلفة عندما تبتعد صفائح تكتونية عن بعضها البعض، وفوق هذه الحدود، الزلازل شائعة، وارتفاع الماما (الصخرة العازلة) من منحدر الأرض إلى السطح، متينة لإنشاء قشرة محيطية جديدة، وهذه العملية مستمرة، مع إضافة مواد جديدة باستمرار إلى حواف الصفائح المنفصلة.

ربما أفضل ما يعرف عن الحدود المتباينة هو ريج وسط المحيط الأطلسي هذا النطاق الجبلي المغمور الذي يمتد من المحيط القطبي إلى ما وراء الطرف الجنوبي لأفريقيا، هو جزء من نظام التلال في وسط المحيط العالمي الذي يحاصر الأرض، في الواقع، نظام أحادي من أحواض وسط المحيط يربط محيطات العالم، مما يجعل الحافة أطول مدى جبلي في العالم.

الحدود المتباعدة لا تحدث فقط تحت المحيطات، على الأرض، تدور أشجار ضخمة مثل وادي الشقيق العظيم في أفريقيا حيث تمزقت الصفائح، وإذا استمرت اللوحات هناك في التناقص، فإن ملايين السنين من شرق أفريقيا الآن ستنفصل عن القارة لتشكل كتلة أرض جديدة، وهذه العملية تبين كيف يمكن أن تقسم الحدود المتباينة في نهاية المطاف القارات وتخلق أحواض جديدة للمحيطات.

وعندما تبدأ العملية على الأرض، تسمى الشق القاري، وسيتطور الوادي مثل وادي الشقيق الكبير في أفريقيا، وعلى مر الزمن يمكن أن يملأ الوادي بالماء الذي يخلق البحيرات الساحلية، وإذا استمر الاختلاف، يمكن أن يشكل البحر مثل البحر الأحمر، وأخيرا محيط مثل المحيط الأطلسي، ويسمى حدا ضلعيا تحت الماء هو درج وسط المحيط، مثل خط التلال المتوسط.

الحدود المتجانسة: حيث تُبلّغُ كولايد

وتدمر الحدود المتشابكة حيث تدمر القشرة بينما تغطس لوحة واحدة تحت طبقة أخرى، وهذه الحدود من أكثر المناطق نشاطا وخطيرا على الأرض، مما ينتج عنه زلازل قوية وانفجارات بركانية متفجرة.

وعندما تتجمع صفائحين معاً، يُعرف باسم الحدود المتقاربة، ويمكن أن يؤدي أثر لوحات التصادم إلى أن تُثبت حواف واحدة أو كلتا اللوحتين إلى مناطق جبلية أو أن أحد الصفائح قد ينحني إلى خندق قاع البحر العميق، وتتوقف النتيجة المحددة على أنواع الغلاف الجوي الليثيوبي المُشترك في عملية التصادم.

التقارب بين المحيطات والمحيطات

عندما يلتقي طبق قاري بطبقة محيطية، يكون رقيقاً، وكرناً، ومرناً في لوحات المحيط تحت لوح قاري أكثر سميكة، وأكثر جاذبية، ويسمى هذا التخضّص، ويتسبب في تكوين خنادق محيطية عميقة مثل التي تدور على الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، وهذه العملية تخلق بعض الأماكن العميقة على الأرض.

في حدود لوحات المخروط حيث يلتقي طبق المحيط به لوحة قارية، يُجبر القشر المحيطي على الهبوط إلى مذبحة الأرض ويبدأ بالذوبان، وترتفع الصخور المذوبة إلى داخل وعبر الصفيحة الزائدة مثل الماغما، وغالبا ما تشكل سلسلة من البركانات موازية للحدود، وتُعد الزلازل القوية على طول هذه الحدود، وترتفع الجبال في أمريكا الجنوبية، وسلسل سلسلة السلاسل التعاقب الغربي.

المحيطات - المحيطات

في التقارب المحيطي، عادة ما تغطس لوحة واحدة أسفل الأخرى، تشكل خنادق عميقة مثل شجرة ماريانا في شمال المحيط الهادئ، أعمق نقطة على الأرض، وهذه الأنواع من الاصطدامات يمكن أن تؤدي أيضا إلى بركان تحت الماء يتراكم في نهاية المطاف في قوس الجزيرة مثل اليابان، وتصل مرايا البحر إلى عمق حوالي 000 11 متر (36 قدم)

الاتساق المستمر

شكل آخر من أشكال الحدود المتقاربة هو تصادم حيث يلتقي صفيحتان قاريتان بالرأس، حيث لا توجد صفيحة أقوى من الأخرى، فهي ترتعش وتدفع، وهذا يمكن أن يؤدي إلى تشكيل مناطق جبلية ضخمة مثل الهيمالايا، وهذا النوع من التصادم ينتج أعلى الجبال في العالم.

عندما تلتحمت البلاستيك الهندي و الأوراسي قبل حوالي 50 مليون سنة، كانت النتيجة تشكيل منطقة هيمالايا وبطولة تيبتان، وهذا التصادم مستمر اليوم، حيث لا تزال الهمالايا ترتفع بينما تواصل الهند الدفع شمالا إلى آسيا، وهذا يسمى التقارب بين المحيط القاري والقارات، ويخلق الجيولوجيا تطويعا شديدا وخطئا بدلا من أن يصيبها البركان.

الحدود المحولة: حيث تسقط البلاستيكات في الماضي بعضها البعض

وتختلف الحدود التي تتحول فيها القشرة ولا تدمر عندما تنزلق الصفائح أفقيا بعضها البعض، وتتميز هذه الحدود باحتكاك شديد وزلازل متكررة، حيث تطحن الصفائح بعضها البعض.

إن قبو سان أندرياس في كاليفورنيا مثال على طريق التحول حيث قفزت صفيحتان على بعضهما البعض على طول ما يسمى بأخطاء الإضراب هذه الحدود لا تنتج سمات مذهلة مثل الجبال أو المحيطات، ولكن حركة وقف الحركة غالبا ما تولد زلازل كبيرة، مثل زلزال عام 1906 الذي دمر سان فرانسيسكو، وثور سان أندرياس يمثل الحدود بين قفص المحيط الهادئ وشمال أمريكا.

فالهياكل الطبيعية أو التي هي من صنع الإنسان التي تعبر الحدود التحويلية تُقابل - تقسم إلى أجزاء وتُنقل في اتجاهات معاكسة، وتُعد الصخور التي تُطِف الحدود على أنها لوحات مطحنة، وتخلق واديا خطيا أو تحت سطح البحر، وتُعدّ المزلاجات الأرضية مشتركة على هذه الأخطاء، وهذا العمل الرمادي ينشئ منطقة من الصخرة المحطمة والمحطمة على طول خط الخطأ.

وتوجد معظم الأخطاء التحويلية على أرضية المحيط، وهي تعوض عادة عن الارتفاعات النشطة في الارتفاعات، وتنتج هوامش لوحات الزغ والزغ، وتُعرّف عموما بالزلازل الضحلة، وتربط هذه الأخطاء في المحيطات أجزاء من التلالات في وسط المحيط، مما يخلق نمطا مميزا على قاع المحيط.

جيولوجيا فينيومنا سببها التكتون

Earthquakes: The Sudden release of Energy

هذه التفاعلات تعتبر مسؤولة عن معظم نشاطات الأرض السيزمية والبركانية، رغم أن الزلازل والبراكين يمكن أن تحدث في المناطق الداخلية للصحن، ولكن الغالبية العظمى من النشاط السيزمي تحدث على طول حدود الصفائح حيث يتراكم الإجهاد مع تفاعل الصحون.

مع بعض الاستثناءات الملحوظة، كل الزلازل والنشاط البركاني في العالم تقريباً يحدثان على طول أو قرب الحدود بين اللوحات، هذا التركيز من النشاط يجعل حدود الصفائح من أكثر المناطق خطورة على الكوكب.

فالحركة في المناطق الضيقة على طول حدود الصفائح تسبب معظم الزلازل، ومعظم النشاط السيزمي يحدث في ثلاثة أنواع من أنواع اللوحات - المتباعدة والمتقاربة، والتحول، فبينما تجتاز الصفائح بعضها البعض، يُمسك بها أحياناً ويزداد الضغط، وعندما تهب الصحون وتنزلق نتيجة للضغط المتزايد، تُطلق الطاقة كموجات زلزالية، مما يؤدي إلى هزلاً مفاجئاً.

ويحدث حوالي 80 في المائة من الزلازل التي تُدفع فيها الصفائح معاً، وتسمى الحدود المتشابكة، مما يجعل الحدود المتقاربة خطيرة بشكل خاص، حيث أنها يمكن أن تنتج أقوى زلازل وتدميرية على الأرض، وتفسر حركة لوحات التكتون تحت كاليفورنيا بسرعة نسبياً الزلازل المتكررة التي تحدث هناك.

النشاط البركاني: الصخور المتحركة

الحدود التي تحدث فيها الأحداث الجيولوجية مثل الزلازل وخلق الملامح الطبوغرافية مثل الجبال والبراكين و التلال المحيطية و الخنادق المحيطية الغالبية العظمى من البركانيات النشطة في العالم تحدث على طول حدود الصفائح مع ارتفاع لوحة المحيط الهادئ هو أكثر نشاطاً ومعرفةً

إن رنين النار هو حزام طويل من الزلازل على شكل زلزال من البركانات والحدود التي تحمل لوحات التكتون التي تُحْرق حوض المحيط الهادئ، ويتبع الحزام، بالنسبة لكثير من طوله ٠٠٠ ٤٠ كيلومتر )٩٠٠ ٢٤ ميل( سلسلة من القوس الجزرية مثل تونغا وفانواتو والأرخبيل الإندونيسي والفلبين واليابان وجزر الكردشة الأخرى.

غير أنه اقترح أن تُنشأ السلاسل الجزرية البركانية، مثل جزر هاواي، بأماكن ثابتة من البقع الساخنة في المعبد، وفي تلك الأماكن، تشق الماما طريقها إلى أعلى من خلال لوحة متحركة من قاع البحر، ومع تحرك اللوحة فوق البقعة الساخنة، فإن جزيرة بركانية بعد تشكيل أخرى، وهذا التفسير الذي اقترحه عالم الجيولوجي الكندي جون توزو ويلسون.

بناء الجبال: رفع مستوى الشفاء والتشويه

حركة الطوابق تسبب الجبال في ارتفاعها حيث تضغط الصفائح معاً أو تتجمع القارات لتكسر و المحيطات لتشكل حيث تنهار الصفائح أو تنفصل

أعلى نطاقات الجبال في العالم هي منتجات اصطدامات الصفائح، وربط الصفائح تسبب في تطور سطح الأرض،

إن ارتفاع نطاق جبل الهيمالايا يرجع إلى استمرار اصطدام الصفيحة الهندية بالطبقة الأوروبية الآسيوية، وهذا التصادم الذي بدأ منذ حوالي 50 مليون سنة، مستمر اليوم، حيث ترتفع الهيمالايا بمعدل 5 ملليمترات سنويا، وتحتوي الجبال على أحفوريات بحرية، ودليل على أن الصخور الآن في أعلى ارتفاعات كانت في قاع المحيط القديم.

أطقم المحيطات: أعمق الأماكن على الأرض

وتشكل خنادق المحيطات في مناطق فرعية ينحدر فيها الغلاف الجوي المحيطي إلى المعبد، وتمثل هذه الخنادق أعمق أجزاء المحيط، وهي مواقع ذات نشاط جيولوجي مكثف، وتتكون مزرعة ماريانا، التي تشكلت فيها قنوات فرعية تابعة لبطولة ماريانا الصغيرة، وتمتد إلى أعماق تتجاوز طول جبل إيفرست.

ومن الخنادق الرئيسية الأخرى شجرة بيرو - شيلي على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، وجزيرة اليابان، وجزيرة تونغا، وكثيرا ما ترتبط هذه السمات العميقة بالمحيطات بركانية الجزر وزلازل متكررة، مما يجعلها من بين أكثر المناطق نشاطا في مجال الجيولوجيا على الأرض.

"الصاروخ الصخري و"الطلاء التكتوني

وتؤدي التكتونيات دورا أساسيا في دورة الصخور، وهي العملية المستمرة التي يتم من خلالها إنشاء الصخور وتدميرها وتحويلها، وفي الحدود المتباينة، ترتفع أشكال الصخور الجديدة الجاذبية مع ارتفاع الماغم من المعبد والمصلبة، ثم يبتعد هذا القشر المحيطي عن مركز الانتشار، ويتراكم الرواسب على مدى ملايين السنين.

عند الحدود المتشابكة، تتعرض الصخور للحرارة والضغط الشديدين، مما يحولها إلى صخور ميثمورفية، وعندما تذوب القشور المحيطية وتسهم في تكوين ميغاما جديدة، مما قد يرتفع إلى شكل صخور بركانية، وهذه عملية إعادة التدوير تكفل تجديد سطح الأرض باستمرار، مع تدمير القشرة القديمة وإنشاء قشر جديد.

إن القشرة الجديدة التي تشكلت على طول محرقة المحيط تُنقل بواسطة حركة اللوحات، وهي في نهاية المطاف عبارة عن إعادة تدويرها في أعماق الأرض على امتداد المناطق الفرعية، ولكن لأن القشرة القارية أكثر سمكا وأقل كثافة من أرق وأصغر المحيطات، ومعظمها لا يغرق في أعماق كافية لإعادة تدويره ويبقى في معظمه على الأرض، وهذا يفسر سبب كون القارات الحالية ذات اليوم أكبر من الناحية الجيولوجية.

الجرف القاري والدائرة العليا للقارات

قد يبدو التقدم البطيء، لكن على مدى ملايين السنين، شكلت التكتونات التي تطبعها الصفائح توزيع القارات والمحيطات والجبال التي تشكل نظما إيكولوجية متنوعة وتؤثر على المناخ العالمي، وقد تغيرت مواقف القارات تغيرا جذريا في تاريخ الأرض، حيث تتجمع القارات بشكل دوري لتشكل قوارات خارقة ثم تتفكك مرة أخرى.

قبل حوالي 200 مليون عام، كانت الأرض متجمعة كجبال ضخم خارق للبحر، عبر الزمن، تمزقت العالم الذي نعرفه اليوم، بدأت البانيا تنهار خلال فترة نهر الميزويك، حيث كانت المحيط الأطلسي يتكون من أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية مفترقة عن أوروبا وأفريقيا، وهذه العملية من الانجراف القاري مستمرة اليوم، حيث تتسع المحيط الأطلسي بعدة سنتيمتر كل عام.

إن الدورة الخارقة تصف التجمع الدوري وكسر الكتلة الأرضية القارية للأرض على مدى مئات الملايين من السنين، وقبل بانغايا، توجد قارات أخرى خارقة، بما في ذلك رودنيا (قبل ما يقرب من بليون سنة) وبانوتيا (قبل 600 مليون سنة تقريبا)، ويتوقع العلماء أن تتجمع القارات مرة أخرى في المستقبل البعيد لتشكل شبه القارة الجديدة.

إن وجود نفس النوع من الأحفورات في القارات المنفصلة الآن على نطاق واسع دليل على أن القارات قد تحركت على التاريخ الجيولوجي، وهذه الأدلة الأحفورية كانت أحد الملاحظات الرئيسية التي دفعت ألفريد فيغنر إلى اقتراح نظريته المتعلقة بالانجراف القاري، وتوفر أحافير متطابقة من النباتات والحيوانات الموجودة في القارات والتي تفصلها الآن محيطات شاسعة دليلا قاطعا على أن هذه الكتلة الأرضية كانت مرتبطة بها مرة.

أدلة داعمة للبطانة

Paleomagnetism

وواحد من أول دليل جيوفيزيائي استخدم لدعم حركة لوحات الغلاف الجوي العلوي جاء من الهضمية، حيث أن استمارات القشور المحيطية الجديدة في الجلود الوسطى، والمعادن المغنطة بالحديد في حمم التبريد تتوافق مع حقل الأرض المغناطيسي، لأن حقل الأرض المغناطيسي يتراجع دورياً، قاع المحيط يحفظ سجلاً لهذه القطعة المتوازية

وكان اكتشاف ورسم الخرائط لطبوغرافيا الوعرة (مثلاً، النطاقات الجبلية الضخمة، والعصي العميقة) و " التعري المغنطيسي " في قاع المحيط علامات هامة في تطوير نظرية التكتونية للطبقات، وقد وفر النمط اللامعي للسلاسل المغنطسية على جانبي الحواف الوسطى أدلة قوية على انتشار قاع البحر وحركة اللوحات.

عصر قاع المحيط

ويوفر التوزيع العمري للقشرة المحيطية أدلة مقنعة على انتشار قاع البحار، ويعثر على أصغر الصخور في مرتفعات وسط المحيط، حيث توجد صخور أقدم تدريجيا على مسافات أكبر من الحافة، وهذا النمط هو بالضبط ما يتوقع إذا كان القشر الجديد يتكون باستمرار في الحافة وينتقل بعيدا عنها عبر الزمن.

ولم يعثر على أي قشرة بحرية أكبر من 180 مليون سنة، بينما يمكن أن تبلغ الصخور القارية بلايين السنين، وهذا الفرق في السن يعكس إعادة التدوير المستمر للقشور المحيطية عن طريق الخضوع، بينما يظل القشرة القارية، التي هي أقل كثافة، على السطح.

Earthquake and Volcano Distribution

ويتبع التوزيع العالمي للزلازل والبراكين عن كثب حدود اللوحات، ويقدم دعما قويا لنظرية التكتونات، وتوضح الخرائط التي تبين أن الزلازل تركز بوضوح الحدود بين اللوحات، مع النشاط السيزمي الأكثر كثافة الذي يحدث في الملتقى ويحول الحدود.

كما أن توزيع البركانات النشطة يربط بقوة حدود اللوحات، ولا سيما الحدود المتشابكة حيث يحدث التخصيب، إن رنين النار حول المحيط الهادئ هو أكثر الأمثلة درامية على هذا الترابط، الذي يحتوي على نحو 75 في المائة من البركانات النشطة في العالم.

قياسات النظام العالمي لتحديد المواقع

ويمكن تعقب حركة اللوحات الحالية مباشرة بواسطة القياسات الجيوديسية الأرضية أو الفضائية؛ والجيوديسيا هي علم حجم الأرض وشكلها، وتُجرى القياسات الأرضية باستخدام أدوات قياس أرضية تقليدية ولكن دقيقة جدا، باستخدام أدوات الليزر - الإلكترونية، وتسمح تكنولوجيا النظام العالمي لتحديد المواقع الحديثة للعلماء بقياس تحركات اللوحات بدق المقياس المليمتر، مما يؤكد المعدلات التي تنبأ بها أساليب أخرى.

وقد تحققت هذه القياسات المباشرة من أن اللوحات تتحرك بالفعل بالمعدلات التي تشير إليها الأدلة الجيولوجية، وعادة ما تكون بضعة سنتيمترات في السنة، وتراقب محطات النظام العالمي لتحديد المواقع في جميع أنحاء العالم باستمرار تحركات اللوحات، وتوفر بيانات آنية عن كيفية تغير سطح الأرض.

عدد المتدربين على العالم الآخر

الأرض هي الجسد الكواكبي الوحيد في نظامنا الشمسي الذي يظهر التكتون في العمل الموجود وكذلك في الماضي الجيولوجي، وهذا يجعل كوكبنا فريداً بين الأجسام المعروفة في النظام الشمسي، رغم أن الأدلة تشير إلى أن العوالم الأخرى قد شهدت أشكالاً مختلفة من النشاط التكتوني.

بينما الأرض هي الكوكب الوحيد المعروف حالياً لديه تيكتونيكات نشطة، تشير الأدلة إلى أن كواكب وأقمار أخرى قد شهدت أو عرضت أشكالاً من النشاط التكتوني، القمر الذي يُنتجه (يوربا) يظهر علامات على لوحات صدع الجليد تتحرك وتتفاعل، مثل تيكتونكس التي تحمل لوحات الأرض، والمريخ والفينوس يعتقد أنهما كانا يمارسان نشاطاً من التكتون في الماضي، وإن لم يكن من نفس الشكل الذي كانت عليه الأرض.

وجود التكتون على الأرض قد يكون مرتبطاً بوجود الماء السائل والحياة، إعادة تدوير المواد القشرية من خلال التخضّص يساعد على تنظيم مناخ الأرض من خلال التحكم في كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وقد يكون هذا التنظيم حاسماً للحفاظ على الظروف المناسبة للحياة على مدى مليارات السنين.

الأثر على الحضارة الإنسانية

وتؤثر هذه الكزازات تأثيراً كبيراً على الحضارة البشرية، وتؤثر على الأماكن التي يعيش فيها الناس، والموارد المتاحة لهم، والمخاطر الطبيعية التي يواجهونها، وفهم الكزازات من الصفائح، أمر أساسي للتنبؤ بالزلازل والثورات البركانية والاستعداد لها، مما قد يتسبب في خسائر جسيمة في الأرواح والممتلكات.

العديد من المناطق الأكثر كثافة بالسكان في العالم تقع بالقرب من حدود الصفائح حيث تجذب التربة البركانية الخصبة و الدخول إلى المحيط المستوطنات البشرية لشهرينيا، لكن هذه المناطق نفسها تواجه مخاطر كبيرة من الزلازل وأمواج التسونامي والانفجارات البركانية، وتقع مدن مثل طوكيو ولوس أنجلوس وجاكرتا في مناطق نشطة بشكل ثابت.

كما أن التكترونيات الطوابع تؤثر على توزيع الموارد الطبيعية، إذ أن العديد من الرواسب المعدنية الهامة تشكل على حدود الصفائح من خلال عمليات مرتبطة بالتخضير والبراكانية وبناء الجبال، ولأن التكتونات الصفيحة عملية واسعة النطاق تنقل الحرارة والمياه والماما، فهي تشكل أساس تكوين العديد من الرواسب المعدنية، وبما أن هذه الرواسب تشكل في بيئات خاصة من التكتون، يمكننا استخدام معرفتنا لعمليات البحث عن تيكتون.

وكثيرا ما توجد رواسب النفط والغاز في أحواض الرواسب التي تشكلت من خلال عمليات التكتونية، ويمكن لفهم التاريخ التكتوني لمنطقة ما أن يساعد علماء الجيولوجيا على تحديد مكان هذه الموارد القيمة، وبالمثل تتركز موارد الطاقة الحرارية الأرضية في المناطق التي تنشط فيها التكتون حيث تقترب الحرارة من سطح الأرض.

Climate and Environmental Connections

إن التكترونيات الطوابق تؤدي دورا حاسما في تنظيم مناخ الأرض على النطاقات الزمنية الجيولوجية، حيث تؤثر القارات على تيارات المحيطات وأنماط التداول الجوي التي تؤثر بدورها على المناخ العالمي، وعندما تتجمع القارات بالقرب من القطبين، كما كانت في عصر الجليد، تميل الأرض إلى التبريد، وعندما توزع القارات بشكل أكثر عدلا، تميل المناخات إلى أن تكون أكثر دفئا.

ويؤثر بناء الجبال من خلال اصطدامات الصفائح على المناخ من خلال خلق الحواجز أمام التداول في الغلاف الجوي وتغيير أنماط التهطال، وقد كان لارتفاع مهب الهيمالايا والتبت، على سبيل المثال، آثار عميقة على المناخ الآسيوي، مما أسهم في تطوير النظام الموحّد الذي يؤثر على بلايين الناس.

ويمكن أن تحدث ثورات بركانية مرتبطة بتركيبات الصفائح آثاراً قصيرة الأجل على المناخ عن طريق حقن الرماد والغازات في الغلاف الجوي، ويمكن للثورات الكبيرة أن تبرد الكوكب لعدة سنوات عن طريق وقف ضوء الشمس، وعلى مدى فترات زمنية أطول، يسهم التدفق البركاني في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، بينما يؤدي طقس الصخور البركانية إلى إزالة هذا الزر، مما يساعد على تنظيم التكوين الجوي.

دورة الكربون مرتبطة ارتباطاً وثيقاً ببطاقات التكتونية، وتحمل التلقيح الرواسب التي تحمل الكربون في المعبد، بينما النشاط البركاني يعيد ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي، ودورة الكربون التكتونية هذه تعمل على مدى ملايين السنين وساعدت على الحفاظ على مناخ الأرض في نطاق مناسب للحياة.

مستقبل البحوث المتعلقة بالطوائف

وعلى الرغم من أكثر من نصف قرن من البحوث التي أجريت منذ صياغة النظرية، لا تزال هناك أسئلة كثيرة بشأن التكتونيينات التي تحمل اللوحات غير مجيبة، ولا يزال العلماء يحققون في الآليات المفصلة التي تحرك اللوحات، والقوات التي تشرع في الإقلاع، والعمليات التي تحدث في عمق المناطق الفرعية.

إن التكنولوجيات المتقدمة تقدم بؤرة جديدة في التكتونات، ورسم الخرائط الزلزالية التي تستخدم موجات الزلازل لخلق صور ثلاثية الأبعاد لداخل الأرض، تكشف عن هيكل الخياطة والأعمدة المزروعة، وبرامج الحفر في المحيطات تستعيد عينات من قاع المحيط العميق، وحتى من الحدود بين القشرة ودماغ البحر.

نماذج الكمبيوتر تساعد العلماء على فهم كيف يعمل التكتونيكات في جميع أنحاء تاريخ الأرض وكيف يمكن أن يتطور في المستقبل هذه النماذج يمكن أن تحاكي تجمع وتفكك القارات الخارقة وفتح أحواض المحيطات وإغلاقها ونمو النطاقات الجبلية على مدى ملايين السنين

ومن المهم أيضا فهم التكتونيات التي تستخدمها اللوحات لتقييم مخاطر الزلازل والبراكين، ومن خلال دراسة تاريخ الزلازل والثورات السابقة على طول حدود اللوحات، يمكن للعلماء أن يقدروا على نحو أفضل احتمال وقوع أحداث في المستقبل وحجمها المحتمل، وهذه المعلومات حاسمة بالنسبة للرموز الأساسية للبناء، وتخطيط استخدام الأراضي، والتأهب لحالات الطوارئ في المناطق التي تنشط بشكل ثابت.

التطبيقات العملية والرصد

إن التطبيقات العملية لنظرية التكتونية للطبقات تتجاوز كثيرا الاهتمام الأكاديمي، إذ أن نظم الإنذار المبكر التي يمكن أن توفر ثواني لدقائق الإنذار قبل وصول الركود القوي، تعتمد على فهم كيف تنتشر الأمواج السيزمية من حدود اللوحات، وهذه النظم تعمل الآن في عدة بلدان، بما فيها اليابان والمكسيك والولايات المتحدة.

وتستخدم برامج رصد البركان معرفة بتركات الصفائح لتحديد البركان الذي يشكل أكبر التهديدات وتفسير الإشارات التي قد تدل على حدوث ثورة وشيكة، وبفهم ما يحدث في البركان من تكتونية، يمكن للعلماء التنبؤ على نحو أفضل بسلوكه والمخاطر المحتملة.

وتتوقف نظم الإنذار بمرض تسونامي على فهم أماكن حدوث الزلازل وكيف تحدث عند حدود الصفائح، وتولد معظم أمواج التسونامي المدمرة عن زلزال كبيرة في مناطق فرعية، حيث تهدد التحركات الرأسية المفاجئة في قاع البحار كميات هائلة من المياه، ويتيح معرفة مواقع هذه المناطق وضع معدات الرصد على نحو استراتيجي ووضع خطط الإجلاء.

For more information about plate tectonics and Earth science, visit the United States Geological Survey] website, which provides extensive resources on ters, volcanoes, and tectonic processes. The National Oceanic and Atmospheric Administration offers information about ocean floor mapping and tsunami hazards.

خاتمة

إن التكتونية تمثل أحد أعظم الإنجازات العلمية في القرن العشرين، وتوفر إطارا موحدا لفهم العمليات الجيولوجية للأرض، من الانجراف البطيء للقارات إلى العنف المفاجئ للزلازل، من الارتفاع التدريجي للجبال إلى الطاقة المتفجرة للبراكين، فإن التكتونات تفسر الطبيعة الدينامية لسطح كوكبنا.

لقد حولت النظرية فهمنا لتاريخ الأرض، كشفت كيف تحركت القارات، فتحت المحيطات وأغلقت، وارتقت النطاقات الجبلية أكثر من مليارات السنين، ولها تطبيقات عملية في التنبؤ بالمخاطر الطبيعية، وتحديد مكان الموارد الطبيعية، وفهم تغير المناخ.

ومع استمرار البحوث وظهور تكنولوجيات جديدة، ما زال فهمنا لعلم التكتون يعمق، فالنظرية القائلة بأن الجيولوجيا الثورية في الستينات لا تزال مجالاً نشطاً للدراسة، مع إكتشافات جديدة تصقل باستمرار معرفتنا بكيفية عمل كوكبنا الدينامي، وفهم التكتونيينات ليست مجرد عملية أكاديمية، بل هي أساسية للعيش بأمان وعلى نحو مستدام على أرضنا المتغيرة باستمرار.

تحركات لوحات الأرض التكتونية، رغم بطءها غير المتصور على النطاقات الزمنية البشرية، هي القوة الأساسية التي ترسم سطح كوكبنا، وهذه الحركات تخلق المناظر الطبيعية التي نسكنها، وتؤثر على المناخ الذي نعانيه، وتخلق مخاطر يجب أن نستعد لها، وباستمرار دراسة وفهم التكتون، لا نكسب المعرفة بماضل كوكبنا وحاضره فحسب، بل أيضاً بتطوره المستقبلي.