אסונות טבע והשפעותיהם
« «להפיץ את תנועת הלוחות הטקטוניים ואת ההשפעות שלהם על פני כדור הארץ
Table of Contents
הקדמה: The Ever-Moving Earth
הקרקע מתחת לרגלינו מרגישה מוצקה וקבועה, אך היא בתנועה מתמדת, איטית, פני האדמה היא פסיפס דינמי של לוחות סלע עצומים הנקראים לוחיות טקטוניות.הסחף הבלתי פוסק שלהם – מונע על ידי חום עמוק בתוך הפלנטה – משותקים את היבשות, בונה רכסי הרים, תעלות אוקיינוס קרבס, ומשחרר כמה מהאירועים החזקים ביותר בטבע: רעידות אדמה והתפרצויות וולקניות.
פלט טקטוניס היא התיאוריה המאחדת של גיאולוגיה, להסביר תכונות מן הפסגות הגבוהות ביותר אל רצפת הים העמוקה ביותר.הבנת כיצד צלחות נעות ואינטראקציה היא לא רק עניין של סקרנות מדעית; חיוני להעריך סיכונים טבעיים, לחקור משאבים טבעיים, להעריך את המערכת שעיכבה את פני כדור הארץ לאורך מיליארדי שנים.
מה הם לוחות טקטוניים?
צלחות טקטוניות הן מסיביות, בצורת לא סדירה של סלע מוצק המרכיבים את הליטוספרה של כדור הארץ - השכבה החיצונית הנוקשות של כדור הארץ, הכולל את הקרום ואת החלק העליון של המנטה. הלוחות האלה מתאימים יחד כמו חתיכות של פאזל גלובלי, מכסה את כל פני האדמה.
יש שבעה צלחות עיקריות: לוח האוקיינוס השקט, הלוח הצפון-אמריקני, לוח האירו-אסיית, הלוח האפריקאי, לוח האנטארקטי, לוח האינדו-אוסטרליה, והלוח הדרומי של אמריקה.בנוסף, כמה צלחות קטנות יותר, כגון לוח Nazca, לוח הקוקוס, לוח הקרסול הקריבי, ואת הלוח הערבי, לתרום לנוף הטקטוני המורכב.
הרעיון שהיבשות הצטרפו פעם יחד הוצע כבר במאה ה-16, אך לא רק בתחילת המאה ה-20 אלפרד ווגנר הסדיר את התיאוריה של הסחף היבשתי.הראיות של ונגנר – דומות לדומים, התאימו את היווצרות הסלע, ודפוסי הקרח – היו משכנעים, אך לא יכלו להסביר כיצד עבר יבשות.
כוחות הנהיגה מאחורי תנועת פלאג
מה מאלץ את המסע האיטי וחסר הרחמים של צלחות טקטוניות?המנוע הראשי הוא חום מהפנים של כדור הארץ - במיוחד, זרמי קונוטציה במניפסט.חומר חם עולה מן המנטה העמוק אל פני השטח, קרירים, ואז שוקעים לאחור, ויוצר מחזור מתמשך שדוחף את הלוחות המתעלמות.
שלושה כוחות עיקריים מניעים את תנועת הצלחת:
- Slab למשוך: FLT:1] הכוח המניע הדומיננטי.כאשר צלחת האוקיינוס פוגש צלחת נוספת בגבול מתכנס, הצלחת האוקיינוס הצפופה שוקעת לתוך המנטה באזור תת-קרקעי.כפי שהוא שוקע, זה פשוט מושך את שאר הצלחת מאחוריה.
- (FLT:0Ridge דחיפה: 1FLT:1 ב ridges באמצע האוקיינוס, קרום חדש נוצר כמו magma עולה וקרר.זה קרום חדש חם וגבוה.כפי שהוא מגניב ועובר מן הרכס, הוא הופך צפוף יותר ושקע מעט, יצירת מדרון עדין כי דוחף את הצלחת מן הרכס.
- (ב) ⁇ :0) מנטרול: 1FLT:1 גרור הקונפדרציה האנתרופוסופית נגד הבסיס של הליטוספרה תורמת גם להילוך, אם כי תפקידו המדויק עדיין שנוי במחלוקת.
כוחות אלה פועלים יחד במערכת של שימור עצמי: ניכוי מקרר את המנעול ומניעה את הקונפדרציה, אשר בתורו ממשיך למחזור את ההלתוספירה.מחזור זה פועל לפחות 2-3 מיליארד השנים האחרונות של ההיסטוריה של כדור הארץ.
סוגים של טבליות Tectonic Plate Boundaries
רוב הפעולה בקטטוניות צלחת מתרחשת בגבולות שבהם לוחיות נפגשות.גבולות אלה מסווגות לשלושה סוגים עיקריים המבוססים על התנועה היחסית בין הלוחות.
1 צוללנים
בגבולות שונים, שתי צלחות מתרחקות זה מזה.כפי שהן נפרדות, מאגמה מן המנטה עולה למלא את הפער, הקרירות, ומדכאות ליצירת קרום ים חדש.תהליך זה נקרא התפשטות קרקעית הים, והוא המנגנון שבאמצעותו אגן האוקיינוסים גדלים יותר זמן.
(FLT:0)Example:FLT:1 The Mid-Atlantic Ridge הוא גבול נפוץ קלאסי המשתרע במרכז האוקיינוס האטלנטי.It מפריד את הלוח הצפון אמריקאי מן הלוח האירו-אסיאתי ואת הלוח הדרום אמריקאי מן הלוח האפריקאי. איסלנד הוא מקום נדיר שבו Mid-Atlantic Ridge מעל פני הים, ומאפשר למבקרים ללכת לאורך הגבול בין שתי צלחות טקטוני, הוא מקום נדיר של הגבול היבשתי הוא שבריר מזרח אפריקה, שבו הוא קו רוחב אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט
2. Convergent Boundaries
הגבולות הצפופים מהווים שתי צלחות נעות זו לזו והתנגשות.התוצאה תלויה בסוג הקרום המעורב – oceanic או היבשתי.
- (ב) כאשר צלחת האוקיינוס פוגש צלחת יבשתית, תת-קרקעית צפופה ( ⁇ ) מתחת לצלחת היבשתית: 1:1 כאשר צלחת האוקיינוסים פוגשת צלחת יבשתית, תת-קרקעית צפופה ( ⁇ ) מתחת לצלחת היבשתית.
- (ב) כאשר שתי צלחות האוקיינוסיות מתאחדות, החתימות הצפופות יותר והצפופות מתחת לקטן הצעיר יותר, זה יוצר תעלות עמוקות ושרשרת של איים געשיים הידועים כקשת אי:2Example: Maria Tnarench, החלק העמוק ביותר של האיים הגעשיים הידוע בשם "אזור הפחתת האי" (Rernaduction)" (Rás of the Sea) היה מעל פני הים הצטלב של מריה Ttens of the Seas of the Seas of the Seas, מתחת ל"מפלט האוקיינוס השקט.
- (ב) כאשר שתי צלחות יבשתיות מתנגשים, לא צפופה מספיק כדי להחריד, הקרום ושפל, דוחקים רכסי הרים מסיביים.
3. Transform Boundaries
בשינוי הגבולות, שתי צלחות שקוצצו זו את זו מבחינה אופקית.לא קרום נוצר או נהרס; במקום זאת, התנועה בונה מתח המשוחרר כ רעידות אדמה.פרו גבולות לעתים קרובות מחברים פלחות של מחסניות אמצע האוקיינוסים או מתרחשים בקורום יבשתי.
(FLT:0)Example: FLT:1 ; סן אנדריאס פונו בקליפורניה הוא גבול טרנס יבשתי המפריד את לוח האוקיינוס השקט מן הלוח הצפון אמריקאי.האשמה ידועה לייצור רעידות אדמה גדולות, כולל רעידת האדמה בסן פרנסיסקו 1906.דוגמה נוספת היא ה-אלפים בניו זילנד, אשר עובר דרך האי הדרומי וסימן הגבול בין לוח הזמנים הפסיפיק לבין לוח האינדו-אוסטרלי.
תוצאות של Tetonic Plate Movements
לתנועות של צלחות טקטוניות יש השפעות עמוקות ומגוונות על פני כדור הארץ.יש השפעות הדרגתיות ופיסול את הנוף מעל מיליוני שנים; אחרים הם פתאומיים וקטסטרופליים.
רעידות אדמה
רעידות אדמה הן הביטוי המיידי והרסני ביותר של תנועת הצלחת.בגבולות הצלחת, הלחץ מצטבר ככל שההצלחות מנסה לעבור הלאה, לעבר, או הרחק זה מזה, אך מוחזקות במקום על ידי חיכוך.כאשר הלחץ עולה על עוצמת הסלע, הוא פורץ לאורך פגם, שחרור אנרגיה בצורת גלים סיסמיים.
(ב) [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1966]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]], [[1966]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]] ב[[1924]], [[
רעידות אדמה באזור הפחתת משקל – כמו רעידת האדמה של טוהווקו מ-2011 ביפן ו רעידת האדמה של סומטרה-ורמן משנת 2004 – הן חלק מהעוצמתיות ביותר שנרשמה אי פעם, עם גודל של מעל 9.0. הם יכולים גם לייצר צונאמי, כפי שנדון בהמשך.מדענים לפקח על פעילות רעידת האדמה באמצעות רשתות של סיסמיאוגרפים ומשתמשים בנתונים כדי למפות אזורי תקלות ולהעריך את הסיכון הסיסמיך.
וול געש
פעילות געשית קשורה הדוק לגבולות צלחת.רוב הרי הגעש בעולם מתרחשים בלהקה צרה בשם טבעת האש, אשר מניקה את האוקיינוס השקט, ובעקבות הגבולות של לוח האוקיינוס השקט.
- (FLT:0) הר הגעש באזור הפחתת:FLT:1 בגבולות מתכנסים שבו תת-קרקעית צלחת האוקיינוס, מים ו וולט מזחלות תת-התחתוך למטה את נקודת ההיתוך של המנטה המבולעת, יצירת מאגמה זו עולה דרך הקרום כדי ליצור, הר געש בצורת נפץ.
- (FLT:0Rift Zone הרי געש: FLT:1ir בגבולות שונים, magma עולה לאורך מרכזי הפצה כדי ליצור הרי געש מגן עם מדרונות עדינים.
- (FLT:0) הרי געשי חלל חמים: לא כל הרי געש מתרחשים בגבולות צלחת. a Hotspot הוא זרם של חומר מנטה חם באופן חריג שעולה עמוק בתוך כדור הארץ, ממיס את הקרום מעליו כצלחת נע מעליו. , שרשרת הים הוואי-קיסרית היא דוגמה קלאסית: לוח האוקיינוס השקט עבר מעל פני שטח חם, ויוצר קו של איים געשיים וגיליים מקרקעיים.
התפרצויות געשיות יכולות להיות השפעות מקומיות הרסניות - כולל זרמי לבה, זרמי pyroclastic, ונפילה אפר - ויכול להשפיע על האקלים העולמי.התפרצות 1991 של הר פינטובו שחררה כמויות גדולות של דו תחמוצת גופר לתוך הסטרטוספרה, מה שגורם לירידה זמנית בטמפרטורות הגלובליות של כ-0.5 מעלות צלזיוס.
בניין הרים
רכסי הרים הם התוצאה הארוכה ביותר של התכנסות צלחת.התהליך, המכונה אורגני, כרוך ב crumpling, מתקפל, מכובש, והעלאת הקרום של כדור הארץ.
בהתנגשויות יבשתיות, כגון התנגשות של הודו עם Eurasia, הקרום עבה עולה כדי ליצור הרים גבוהים, סלעי. ההימלאיה והרמה הטיבטית הם הדוגמה הדרמטית ביותר.The Andes, לעומת זאת, הם רכס הרים געשי שנוצר על ידי התכנסות האוקיינוסית יבשתית, שבו הפחתת לוח ההימלאיה דחוסה דחוסה ומדומם את השולי היבשתיים, שפעם הוקמו בעבר פאן-יבשתיים עתיקים, כאשר הנטורד-יבשתיים, היורדים, היו מקיפים את היבשים, והפכו את הפאן-יבשתיים, שפעם הוקמו, שפעם הוקמו בעבר, היבשים, כאשר היבשים, היו פאן-יבשתיים, היו , היו מקיפים.
בניית הרים אינה מוגבלת לגבולות מתכנסים.אזורי Rift יכולים גם לייצר הרים, שכן הקרום מתוח ורחוק, יצירת הרים חסומים פגומים. אגן ומחוז של מערב ארצות הברית היא דוגמה של tectonics מרחיבים שיוצר נוף של רכסי הרים משתנים ועמקים.
Ocean Trenches
תעלות האוקיינוס הן החלקים העמוקים ביותר של רצפת הים, שנוצרו באזורי הפחתה שבהם חתלת אחת ומצנחה מתחת לים.התחפיר מסמן את הביטוי השטח של אזור ההפחתה.The Mariana Trench, במרחק של כ-11 ק"מ מתחת לרמה הים, הוא החפירות הגדולות ביותר.
עמקי ריאה ו-Continental Breakup
כאשר קו גבול שונה בצורת קרום יבשתי, הוא יוצר עמק קרע - דיכאון ליניארי שבו היבשת מתרחקת.מערכת ה-East African Rift הוא עמק הקרע הפעיל הגדול ביותר על היבשה, המשתרע ממשולש Afar באתיופיה למטה אל מול מוסמביק.אם הקרע נמשך, היבשת תחולק בסופו של דבר, ואוקיאנוס חדש ייווצר בין שני חצאי הים האדום והמפרץ של יידישבן הם דוגמאות של ים לקרקעית הים.
Tsunamis
Tsunamis הם גלי האוקיינוס ענקיים בדרך כלל מופעלים על ידי רעידות אדמה תת-קרקעיות, התפרצויות געשיות, או מפולות אדמה הקשורות tectonics. הצונאמיים החזקים ביותר נגרמים על ידי רעידות אדמה מגה-תרוסטים באזורי הפחתה, שבו רצפת הים פתאום להרים או טיפות - שלא לשים את עמודה שלם של מים מעל זה.
צונאמי האוקיינוס ההודי של 2004 שנוצר על ידי רעידת אדמה 9.1 מסומטרה, הרג יותר מ -230,000 אנשים ב-14 מדינות. צונאמי Tōhoku 2011 הרס את חופי יפן והוביל לאסון הגרעיני של Fukushima.מערכות התראה מוקדמת, בהתבסס על רשתות של סמנטיים ועמודי אוקיאנוס, לספק דקות יקרות של אזהרה לקהילות חוף, אך המהירות והעוצמה של גלי הצונאמינאמיים הופכים אותם לסיכון הקטלני ביותר.
The Wilson Cycle: The Life Cycle of Oceans
פלט טקטוניס אינו סטטי; הוא עוקב אחר דפוס מחזורי הידוע בשם "המחזור של וילסון", בשם "ג'ופיזיקאי ג'. טוזו וילסון" המעגל מתאר את הפתיחה והסגירה של אגן האוקיינוסים במשך מאות מיליוני שנים:
- (ב) ,0) ,5 ,1 , ארץ מתחילה להתפרק בגלל התעלות של מנטה מתחתיו, יצירת עמק קרע.
- (ב) פשטו:0 ,Sea-floor: FLT:1 Theקרע רחב, וצורות קרום האוקיינוסים, יצירת אגן אוקיינוס חדש (למשל, האוקיינוס האטלנטי).
- (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ ⁇ :0 (ה) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- בניין ההררי:0 (FLT:1) ההתנגשות יוצרת סופר יבשתי, והמחזור יכול להתחיל מחדש.
היבשת העל-יבשתית האחרונה, פנגאה, שהוקמה לפני כ-300 מיליון שנה והחלה להתפרק לפני 200 מיליון שנה.היבשות המודרניות הן שברים של פנגאגה, שעדיין נסחפו היום.ב-200-300 מיליון שנה, האוקיינוסים הנוכחיים עשויים להיסגר, וסופר יבשת חדשה, הנקראת לעיתים Pangaea Ultima או Amasia, עשויה להרכיב.
עקבו אחרי Plate Movements
מדענים משתמשים במגוון טכנולוגיות למדידה ולעקוב אחר תנועות לוחיות טקטוניות.כלים אלה עוזרים לנו להבין את תנועת הלוחות הנוכחית, להעריך סיכונים סיסמיים ווולקניים, ולבדוק מודלים של פנים כדור הארץ.
- (FLT:0Global Positioning System (GPS): רשת של תחנות GPS קבועות, כגון לוחית Boundary Observatory בצפון אמריקה, מודדת שינויים ברמת מילימטר בעמדה לאורך זמן.
- (בקיצור:0) אינטרפרומטרי Synthetic Aperture Radar (InSAR): מכ"ם מבוסס לוויין מזהה שינויים בגובה הקרקע על פני אזורים גדולים.InSAR הוא שימושי במיוחד עבור עיוות פני השטח לפני ואחרי רעידות אדמה, נפיחות געשית ו subsidence קרקע.
- (ב) רשתות הפשיזם:0 (Seismograph:) 1000s of Seismographs ברחבי העולם מתעד רעידות אדמה.מיקומים ומנגנונים של רעידות אדמה מגדירים את הגיאומטריה של גבולות ומערכות אשמה.The FLT:2U.S. Geological Survey (USGS) רעידות אדמה מסוכנים תוכנית FLT 3 מספקת נתונים בזמן אמת והערכה של נתונים אמיתיים.
- (FLT:0 sea-floor Geodesy:cioFLT:1) מכשירים שהוצבו על רצפת האוקיינוס, כגון חיישני לחץ ומכשירים הנעה אקוסטית, מודדים את התנועה לאורך תקלות צוללות ואזורי הפחתה, שבו רוב רעידות האדמה הגדולות מקורן.
מערכות ניטור אלה ניזונות למודלים מסוכנים המסייעים לממשלות ולקהילות להתכונן לרעידות אדמה, צונאמי והתפרצויות וולקניות.לדוגמה, ה-FLT:0U. National Tsunami Warning CenterFLT:1) משתמש בנתונים ברמת הסיסמיים והים כדי להטיל אזהרות עבור חופי האוקיינוס השקט והאוקיינוס האטלנטי.
מסקנה: לחיות על כוכב הלכת דינמי
התנועה של צלחות טקטוניות היא המנוע שמניע את האבולוציה של פני כדור הארץ.מהסחף האיטי של יבשות לאלימות הפתאומית של רעידת אדמה, טקטוניות מעצב את העולם שלנו בדרכים עדינות ומצומחות.תיאורית של טקטוניות צלחת, שאושרה על ידי עשרות שנים של התבוננות, היא מסגרת חזקה להבנת העבר, ההווה והעתיד של הפלנטה.
עבור חברות אנושיות, ידע זה מעשי מאוד.זה מאפשר לנו לאתר אזורי בנייה עמידים לרעידת אדמה, להעריך סיכונים געשיים, למצוא אוסים מתכת ודלקים מאובנים, ולעצב מערכות של שיקום מוקדם אשר חוסכות חיים.כפי שאנו ממשיכים לחדד את המדידות והמודלים שלנו, אנו מקבלים תמונה ברורה יותר של הכוחות המעצבים את הקרקע מתחת לרגלינו.
לקריאה נוספת, פרסם המאמר "הדינמיקה הזו" (Digital Eartheur) 1 (ה-FLT:0) ,The FLT:2 (המשאב הטבעי הזה) על טבעת האש של 3FLT) מציע סקירה מקיפה של קשתות געשיות ואזורי פיתוי אינם רק על התבוננות לאחור בהיסטוריה של כדור הארץ - זה על שינויים אנטי-מסוגים עדיין שינויים.