الدرس 3
حدود الصّفائح
P l a t e B o u n d a r i e s
الفكرة الرئيسة:
تتكوّن المظاهر الجيولوجيّة ومنها السّلاسلُ الجبليّة والأخاديد البحريّة عند حدود الصّفائح، وتُعَدُّ تياراتُ الحمل في السّتار المسؤولةَ الرئيسة عن حركة الصّفائح الأرضيّة.
نتاجات التعلّم:
- أتعرّف بنية الأرض الداخلية.
- أحدِّد أنواع حدود الصّفائح.
-أوضِّح العلاقة بين التراكيب الجيولوجيّة وحركة الصّفائح التكتونيّة.
- أربِط بين حدوث الزلازل والبراكين وبين حدود الصّفائح الأرضيّة.
المفاهيم والمصطلحات:
نظريّة الصّفائح التكتونية
Plate Tectonic Theory
الصّفيحة Plate
الحدود المتباعدة
Divergent Boundaries
الحدود المتقاربة
Convergent Boundaries
نطاق الطرح Subduction Zone
الأقواس البُركانيّة Volcanic Arcs
أقواس الجُزُر Island Arcs
الحدود التحويليّة
Transform Boundaries
تيارات الحمل
Convection Currents
بِنية الأرض Earth’s Structure
استطاع العلماء باستخدام الدراسات الجيوفيزيائيّة تعرُّفَ بنية الأرض الداخلية، فقد وجدوا أن الأرض تتكوّن من ثلاثة أنطِقة رئيسة هي:
1. القشرة الأرضيّة Earth Crust
تمثِّل القشرة الأرضيّة النطاق الخارجيّ الصُّلب للأرض،وتُقسَم إلى نوعين: قشرة محيطيّة تقع أسفل المُحيطات تتكوّن من صخر البازلت ويبلغ متوسط سُمْكِها 7km تقريبًا،
ومتوسط كثافتها 3g/cm3 ، وقشرة قارّية تقع أسفل القارّات تتكوّن بشكل رئيس من صخر الغرانيت، ويبلغ متوسط سُمْكِها35km تقريبًا، ومتوسط كثافتها 2.7g/cm3 ،
أنظر الشكل( 11).
الشكل (9): تُقسَمُ القشرةُ الأرضيّة إلى نوعين: قشرة قارّية، وقشرة محيطيّة.
أقارِن بين القشرة القارّية، والقشرة المحيطيّة من حيث: السُّمْكُ، والكثافة.
الإجابة: القشرة القارّية أكثر سمكًا وأقل كثافة من القشرة المحيطيّة.
2. السّتار Mantle
يقع السّتار أسفل القشرة الأرضيّة، ويمتد إلى عمق 2885 kmويُقسَم السّتار إلى أجزاءَ مختلفةٍ بناءً على الخصائص الفيزيائيّة لمكوّناته على النحو الآتي:
- السّتار العُلويّ Upper Mantle: وهو الجزء من السّتار الذي يمتد من أسفل القشرة الأرضيّة حتى عمق 700 km. يُقسَم السّتار العُلويّ إلى جزأين، الجزء العُلويّ منه تشبه خصائصُه خصائصَ القشرة الأرضيّة، وهو في الحالة الصُّلبة ويتكون من صُخور البيريدوتيت، ويمتد إلى عمق km 100.
ويُطلِق العلماء على الجزء الصُّلب من الأرض الذي يشمل القشرة الأرضيّة وأعلى السّتار الغلاف الصّخريَّ Lithosphere.
- والجزء السُّفليّ منه يُسمّى الغلافَ المائعَ Asthenosphere ويمتد من عمق 100 Km حتى عمق700 km ويتكون من صُخور في الحالة اللّدِنة.
- السّتار السُّفليّ Lower Mantle: يمتد السّتار السُّفليّ من عمق 700km حتى عمق 2885km، وهو أكثر سخونة وكثافة وصلابة من السّتار العُلويّ.
3. اللّبّ Core
يمتد اللّبّ من عمق 2885 km وحتى مركز الأرض على عمق 6371 km، ويقسم اللّبّ إلى جزأين: اللّبّ الخارجي Outer Core وهو في الحالة السائلة، ويتكون بصورة أساسية من عنصري الحديد والنّيكل، ومن عناصر أخرى مثل الكبريت والأكسجين والسيليكون. واللّبّ الداخلي Inner Core وهو في الحالة الصُّلبة، ويتكون من عنصري الحديد والنيكل. أنظر الشكل (12)الذي يمثّل بنية الأرض الداخلية.
الشكل (12): تتكوّن الأرض من ثلاثة أنطِقة رئيسة هي: القشرة الأرضيّة،والسّتار، واللّبّ.
أحدِّد سُمْكَ الغلاف المائع.
الإجابة: يبلغ سمك الغلاف المائع 600 km
أتحقّق:
أصِف الحالة الفيزيائية لكل من الغلاف الصّخري، والغلاف المائع.
الإجابة:الغلاف الصخري في الحالة الصلبة بينما الغلاف المائع في الحالة اللدنة.
الربط بعلم الزلازل
استخدم العلماء المعلومات التي تم الحصول عليها من دراسة سلوك الموجات الزلزالية في باطن الأرض في تعرّف بِنية الأرض، وتحديد أنطقتِها الرئيسة. وتوصلوا إلى وجود انقطاعات
بين هذه الأنطِقة حيث تتغيّر سرعة الموجات تغيرًا مفاجئًا منها: نطاق موهو الذي يفصل القشرة الأرضيّة عن السّتار، ونطاق غوتنبيرغ الذي يفصل السّتار عن اللّبّ.
نظرية الصّفيحة التكتونيّة Plate Tectonic Theory
فسَّر العلماء من خلال فرَضيّة توسُّع قاع المحيط آلية حركة ا القارّات، وكيفية تشكُّل المُحيطات، ولكنهم مع ذلك لم يستطيعوا تفسير العديد من المظاهر الجيولوجيّة الأخرى مثل تشكُّل البراكين والزلازل والجبال في أحزمة معيّنة من سطح الأرض.
وقد طور العديد من العلماء نظريّة جديدة اعتمدت على دمج أدلّة جديدة مع الأدلّة السابقة التي قدّمها كل من العالِمَين فغنر وهس فسّرت جميع الظواهر الجيولوجيّة سُمِّيت نظريّةَ الصّفائحِ التكتونيّةِ Plate Tectonic Theory.
تنصّ نظريّة الصّفائح التكتونيّة على أن "الغلاف الصّخريّ الصُّلب مُقسَّم إلى عدد من القطع يُسمّى كل منها صفيحةً Plate. تتحرّك كل صفيحة ببطء فوق الغلاف المائع حركة مستقلّة نسبة إلى الصّفائح المجاورة لها، إما متقاربة معها، أو متباعدة عنها، أو بمحاذاتها بحركة جانبية ". أنظر الشكل (13).وتختلف الصّفائح في حجومها؛ فبعضُها صفائحُ كبيرة الحجم مثل صفيحة أوراسيا، وبعضُها صغيرة الحجم مثل صفيحة إسكوتا.وتُصَنَّف الصّفائحُ الأرضيّةُ بحسب تركيبها إلى نوعين: صفائح قارّية Continental Plates وهي الصّفائح التي تتضمن بداخلها القارّات، وتتكوّن من صخر الغرانيت، وتحتوي في الغالب على جزء من القشرة المحيطيّة، وصفائح محيطيّة Oceanic Plates تقع أسفلَ المُحيطات، وتتكوّن من صخر البازلت.
الشكل (13): ينقسم الغلاف الصّخريّ إلى صفائحَ مختلفةِ الأحجام تتحرّك كل منها بحركات مختلفة نسبة إلى بعضها بعضًا.
أتحقّق:
أقارِن بين الصّفائح القارّية والصّفائح المحيطيّة من حيث نوع الصّخور المكوِّنة لها.
الإجابة: الصفائح القارية تتكون من صخر الغرانيت بينما الصفائح المحيطية تتكون من صخر البازلت.
أنواع حدود الصّفائح Types of Plate Boundaries
ما أقسام حدود الصفائح؟
تحدُث الحركة بين الصّفائح الأرضيّة على امتداد حدودها، ويُسمّى التقاءُ حوافّ الصّفائح مع بعضهما بعضا حدود الصّفائح، وتُقسَم حدود الصّفائح إلى ثلاثة أنواع اعتمادًا على طبيعة حركتها هي: الحدود المتباعدة.والحدود المتقاربة. والحدود التحويليّة.وتتميز معظم الصّفائح بوجود أنواع مختلفة من الحدود على حوافّها.
الحدود المتباعدة Divergent Boundaries
تتشكّل الحدود المتباعدة Divergent Boundariesحينما تبتعد صفيحتان عن بعضهما بعضا، وتوجَد معظمُ الحدود المتباعدة في المُحيطات على امتداد وسط ظَهْر المحيط في مناطق الوديان المتصدِّعة Rift Valleysوهي مناطقُ منخفضةٌ ضيّقة تقع على امتداد ظَهْر المحيط تتكوّن نتيجة تباعُد الصّفائح بعضها عن بعض. وينتج عن تباعُد الصّفائح توسُّع قاع المحيط ونشأة غلاف صخريّ محيطيّ في مناطق ظَهْر المحيط؛ لذلك تُسمّى حدود التباعُد بمراكز التوسّع، وقد تحدُث بعض مراكز التوسّع أيضًا في القارّات، مثل الوادي المتصدِّع الكبير الذي يتشكّل حاليّا في شرق أفريقيا. أنظر الشكل (14).
الشكل (14): الوادي المتصدِّع الكبير شرق إفريقيا الذي يمثِّل مركزَ توسُّعٍ في وسط
القارة.
تُسمّى حدودُ الصّفائح المتباعدة، الحدود البنّاءة؛ لأنه يحدث فيها بناءُ غلاف صخريّ محيطيّ جديد. ولكن كيف ينشأ محيط جديد في وسط القارّة؟
تبدأ عملية نشأة المحيط عندما ترتفع التيارات الصاعدة حاملةً معها الماغما للأعلى؛ لتصل إلى أسفل الغلاف الصّخريّ القارّي، ونتيجة للحرارة العالية يتمدد. ومع استمرار صُعود الماغما تتولّد قُوى شَدٍّ تعمل على تشقُّق الغلاف الصّخريّ القارّي، وتكوُّن الصُّدوع العاديّة. ثم في النهاية يتشقق الغلاف الصّخريّ القارّي وينقسم إلى صفيحتين بينهما وادٍ متصدِّع.
ومع استمرار اندفاع الماغما أسفل الصّفيحتين يزداد تباعُد الصّفيحتين، وتتكوّن قشرة محيطيّة جديدة ويُبنى غلافٌ صخريٌّ محيطي جديد، ويتشكّل بحرٌ ضيّق مثل البحر الأحمر.
ومع استمرار اندفاع الماغما تتكوّن قشرة محيطيّة جديدة، ويُبنى غلافٌ صخريٌ محيطيٌّ جديد، وبازدياد التباعُد يتكوّن محيط مثل المحيط الأطلسيّ. أنظر الشكل (15).
(أ): تندفع الماغما إلى أعلى ما يؤدي إلى تمدُّد الغلاف الصّخري القارّي ومن ثم تشقّقه.
(ب): ينقسم الغلاف الصّخري القارّي، ويتكوّن وادٍ متصدِّع.
(ج): يتشكّل بحر ضيّق.
(د): في النهاية يتشكّل محيط.
الشكل (15): مراحل تشكُّل المحيط،إذ يبدأ باندفاع ماغما أسفل الصّفيحة، ويتطوّر حتى يتشكّل محيط جديد.
أُفكِّرُ:
لماذا تتميز مناطق ظَهْر المحيط بحدوث الزلازل والبراكين فيها؟
الإجابة: تتميز منطقة ظهر المحيط بحدوث الزلازل والبراكين؛ لأنها تمثل حدود صفائح متباعدة حيث تؤدي حركة التيارات الصاعدة في منطقة ظهر المحيط إلى توليد إجهادات شد فيها ونتيجة لتراكم هذه الإجهادات يتشقق الغلاف الصخري في وسط ظهر المحيط وتندفع الماغما مشكلة البراكين وتتحرر الطاقة على شكل موجات زلزالية.
2. الحدود المتقاربة Convergent Boundaries
تتشكّل الحدود المتقاربة Convergent Boundaries عند تقارُب صفيحتين من بعضهما بعضا، وتعتمد المظاهر الجيولوجيّة الناتجة على نوع الصّفائح المتقاربة، فقد تتشكّل الحدود المتقاربة منصفيحة محيطيّة مع صفيحة قارّية، أو تقارُب صفيحتين محيطيّتين، أو تقارُب صفيحتين قارّيّتين.وتُسمّى الحدودُ المتقاربة الحدود الهدّامة بسبب حدوث استهلاك للغلاف الصّخريّ المحيطيّ على حدودها.
تقارُب صفيحة محيطيّة مع صفيحة قارّية
Convergence of an Oceanic Plate with a Continental Plate
عند تقارُب صفيحة قارّية من صفيحة محيطيّة تطفو الصّفيحة القارّية فوق الصّفيحة المحيطيّة؛ لأنها أقلُّ كثافةً منها، وتغطس الصّفيحة المحيطيّة الأكثرُ كثافةً في الغلاف المائع. ولذلك، يُسمّى هذا النّوعُ من التقارُب نطاق الطّرح Subduction Zone.أنظر الشكل (16). وينتُج من نطاقَ الطّرح أخدودٌ بحريٌّ نتيجة غطس الصّفيحة المحيطيّة أسفلَ الصّفيحة القارّية. ومن أمثلته أخدود بيرو- تشيلي الناتج من غطس صفيحة نازكا المحيطية أسفلَ صفيحة أمريكا الجنوبيّة القارية.
تحمل الصّفيحة المحيطيّة الغاطسة معها رسوبيّاتٍ محيطيّةً، وعندما تصل إلى عُمقٍ يتراوح بين (100km-150km) تبدأ حوافُها وما تحمله من رسوبيّات بالانصهار، وتنتج ماغما جديدة أنديزيتية التركيب أقلّ كثافةً مما حولها، فترتفع إلى الأعلى حتى تصل في النهاية إلى سطح الأرض على شكل سلسلة من البراكين، تمتد على طول حافَةالصّفيحة القارّية موازيةً للأخدود البحريّ على شكل قوسٍ يُسمّى القوسَ البركانيَّ Volcanic Arc مثل جبال الأنديز في أمريكا الجنوبيّة.
الشكل (16): ينتُج من غطس صفيحة محيطيّة أسفلَ صفيحة قارّية نطاق طرح.
أفسِّر سبب تكوُّن أخدودٍ بحريٍّ بين صفيحتَي نازكا وأمريكا الجنوبيّة.
الإجابة: بسبب غطس طرف صفيحة نازكا أسفل صفيحة أمريكا الجنوبية يتشكل نطاق طرح بينهما وينتج عن انثناء صفيحة نازكا للأسفل أخدود بحري بينهما.
ماذا ينتج عن نطاق الطرح؟
- تقارُب صفيحتين محيطيّتين Convergence of two Oceanic Plates
عند تقارُب صفيحتين محيطيّتين من بعضهما بعضًا، تغطس الصّفيحة الأبرد والأكثر كثافة تحت الأخرى. ما يؤدي إلى حدوث انصهار جزئي لحافّتها الغاطسة، وتصعد الماغما البازلتية الناتجة بسبب قلة كثافتها للأعلى حتى تصل إلى قاع المحيط؛ مشكِّلةً براكين بَحريّةً يزداد ارتفاعها مع الزمن، وتتحوّل إلى جزُر بركانيّة. ومع استمرار حركة الصّفيحة تنتُج سلسلة من الجزُر على شكل قوس يوازي الأخاديد البحريّة، يُسمّى قوسَ الجزُر Island Arc، مثل قوس جزُر ماريانا غرب المحيط الهادي الموازية لأخدود ماريانا، الذي نتج من غطس صفيحة المحيط الهادي المحيطية أسفل صفيحة الفلبين المحيطية. أنظر الشكل (17).
الشكل (17): عند غطس صفيحة محيطيّة أسفل صفيحة محيطيّة يتكوّن قوس الجزُر وأخدود بَحريّ.
أُفكِّرُ:
عند غطس صفيحة محيطيّة أسفلَ صفيحة محيطيّة أخرى فإنها تنصهر. ما نوع الصّخور المكوِّنة لأقواس الجزُر؟لماذا؟
الإجابة: تتكون الجزر البركانية من صخور البازلت، وتنتج هذه الصخور بسبب الانصهار الجزئي للصفيحة المحيطية الغاطسة في داخل الستار.
تقارُب صفيحتين قارّيّتين Convergence of two Continental Plates
تحتوي معظم الصّفائح القارّية في نهايتها على جزء محيطيّ. لذلك، عند تقارُب صفيحتين قارّيّتين من بعضهما بعضًا، يغطس الجزء المحيطيّ للصّفيحة أسفلَ الصّفيحة القارّية الأخرى، ويتكوّن نطاق الطّرح. ومع استمرار الغطس يستهلك الجزء المحيطيّ ويلتقي الجزء القارّي بالجزء القارّي من الصّفيحة الأخرى. وبسبب الكثافة المنخفضة للصّفائح القارّية نسبة إلى الصّفائح المحيطيّة، وبسبب سماكاتها الكبيرة تتصادمان مع بعضهما بعضًا، وينتُج من التصادم تشوُّهٌ للصّخور، وتتشكّل الطيّات والصُّدوع العكسيّة على امتداد حدود التصادُم. وينتُج من التصادُم أيضًا سلسلةٌ جبال ضخمة جديدة تتكوّن من صُخور رسوبيّة مشوَّهة ومتحوّلة، وبقايا من القوس البركانيّ وأيضًا أجزاءٌ من القشرة المحيطيّة. ومن الأمثلة على تلك السّلاسل الجبليّة جبال الهيمالايا التي تشكّلت نتيجة تصادُم صفيحة أوراسيا مع صفيحة الهند. أنظر الشكل (18).
الشكل (18): عند تقارُب صفيحتين قاريّتين من بعضهما بعضًا، لا يحدث غطس لأي
منهما، ولكن يحدث تصادُم للصّفيحتين مع بعضهما بعضًا.
أفسِّر: لماذا لا تغطس إحدى الصّفيحتين القارّيّتين أسفلَ الأخرى عند التقائهما؟
الإجابة: لأن معظم الصفائح القارية تحتوي في نهايتها على جزء محيطي. لذلك؛ عند تقارب صفيحتين قاريتين من بعضهما بعضا، يغطس الجزء المحيطي للصفيحة أسفل الصفيحة القارية الأخرى، ويتكون نطاق الطرح. ومع استمرار الغطس يستهلك الجزء المحيطي ويلتقي الجزء القاري بالجزء القاري من الصفيحة الأخرى. وبسبب الكثافة المنخفضة للصفائح القارية نسبة إلى الصّفائح المحيطيّة، وبسبب سماكات الصفائح القارية الكبيرة تتصادمان مع بعضهما بعضا، وينتج من التصادم تشوه للصخور، وتتشكل الطيات والصدوع العكسية على امتداد حدود التصادم. وينتج من التصادم أيضا سلسلة جبلية ضخمة.
أُفكِّرُ:
لماذا تتشكُّل الصُّدوع العكسيّة في منطقة تصادُم الصّفيحتين القارّيّتين؟
الإجابة: تتكون الصُّدوع العكسيّة نتيجة إجهادات الضغط في الصخور الهشة، لذلك عند تقارب الصفائح القارية من بعضها بعضًا تنتج إجهادات ضغط بينهما ما يؤدي إلى تشكل الصُّدوع العكسيّة في منطقة التصادُم.
أتحقّق:
أذكر مظهرين جيولوجيين يتشكَّلان نتيجة تصادُم صفيحتين قارّيّتين.
الإجابة: من المظاهر الجيولوجية التي تتشكل نتيجة تصادُم صفيحتين قاريتين الصُّدوع العكسيّة وتشكّل الطيّات والسلاسل الجبلية.
3. الحدود التحويليّة Transform Boundaries
تُسمّى الحدودُ التحويليّةُ أيضًا الحدودَ الجانبيّةَ Transform Boundaries، إذ تتحرك الصّفائح فيها أفقيّا بمحاذاة بعضها بعضًا، وتحدث هذه الحدود على امتداد صُدوع طويلة يصل طول بعضِها إلى مئات الكيلومترات، تُسمّى صدوعَ التحويل Transform Faults؛ لأن اتجاه الحركة النسبية للصّفيحتين المتجاورتين وسرعتهما يختلفان على امتداد الحدّ الفاصل بينهما. ولا يحدث استهلاك أو بناء للغلاف الصخري عند الحدود التحويليّة؛ لذلك، توصف بأنها حدود محافظة Conservative Boundaries. وتوجد معظم صُدوع التحويل بشكل متوازٍ على جانِبَيْ ظَهْر المحيط، ومن الأمثلة على صُدوع التحويل صَدْعُ البحر الميّت التحويليّ الذي يفصل بين الصّفيحة العربيّة وصفيحة سيناء وصَدْع سان أندرياس الذي يفصل صفيحة أمريكا الشماليّة وصفيحة المحيط الهادي.ولتعرُّف كيفيّة اختلاف اتجاه الحركة النسبيّ على امتداد صُدوع التحويل أنفِّذ النشاط الآتي:
نشاطٌٌ
صُدوع التحويل
يُعَدُّ صَدْعُ البحر الميّت التحويليّ أحَدَ صُدوع التحويل الناتج من حركة صفيحة سيناء، والصّفيحة العربيّة. وقد تعلّمتُ سابقًا في التجربة الاستهلالية أن هناك إزاحةً أفقيّةً حدثت بين الصفيحتين. تمثِّل الأسهُم ذاتُ اللّون الأسود اتجاه الحركة الحقيقيّة لصفيحة أوراسيا، والصّفيحة العربيّة، وصفيحة سيناء والصّفيحة الإفريقيّة، في حين تمثِّل الأسهُم الحمراء الصغيرة 
الحركة النسبيّة لصَدْع البحر الميّت التحويليّ.أدرُس الشكل الآتيَ، ثم أجيب عن الأسئلة التي تليه:
التحليل والاستنتاج:
1. أحدِّد اتجاه الحركة الحقيقيّة للصفيحة العربيّة وصفيحة سيناء.
الإجابة: الصفيحة العربية وصفيحة سيناء تتحركان حركة حقيقية نحو اتجاه شمال شرق.
2. أحدِّد اتجاه الحركة النسبيّة على جانِبَيْ صَدْع البحر الميّت التحويليّ.
الإجابة: الحركة النسبية حول صدع البحر الميت التحويلي للصفيحة العربية نحو اتجاه شمال شرق، وتتحرك صفيحة سيناء حركة نسبية نحو اتجاه جنوب غرب.
3. أقارِن بين الحركة الحقيقيّة والحركة النسبيّة لكل من الصّفيحة العربيّة، وصفيحة سيناء من حيث الاتجاه.
الإجابة: تكون الحركة النسبية والحركة الحقيقة للصفيحة العربية بنفس الاتجاه، بينما اتجاه الحركة الحقيقية للصفيحة سيناء عكس اتجاه حركتها النسبية.
4. أتوقّع سبب اختلاف اتّجاه الحركة النسبية لصفيحة سيناء عن اتّجاه حركتها الحقيقية.
الإجابة: لأن السرعة الحقيقة للصفيحة العربية أكبر من السرعة الحقيقية لصفيحة سيناء، فتبدو صفيحة سيناء أنها تتحرك عكس حركتها الحقيقية.
أسباب حركة الصّفيحة Causes of Plate Motion
اكتشف العالِم ولسون أن تيّارات الحمل C onvection Currentsداخل السّتار هي القوّة المسؤولة عن حركة الصّفائح الأرضيّة، حيث وضّح آلية حركة تيّارات الحمل على النحو الآتي:
يؤدي تحلُّل العناصر المشعّة المتركزة في السّتار إلى زيادة تسخين الماغما المحيطة فيها فتقلّ كثافتها، وترتفع إلى الأعلى مشكِّلةً تيّاراتٍ صاعدةً ترتفع إلى الأعلى، حيث يخرج جزء قليل من الماغما من منطقة ظَهْر المحيط مكوِّنةً غلافًا صخريًّا محيطيًّا جديدًا، وتنتشر باقي الماغما جانبيًّا أسفل الصّفيحة (الغلاف الصّخري) مبتعِدةً عن ظَهْر المحيط، ساحبةً معها الصّفيحتين على جانِبَيْ ظَهْر المحيط، وبالتدريج تبرُدُ هذه الماغما وتزداد كثافتها، فتبدأ بالغطس من جديد إلى أسفلَ؛ لتحِلَّ مَحَلَّ الماغما الصّاعدة؛ مشكِّلةً ما يُسمّى التياراتُ الهابطةُ التي يمكن أن تسحب معها الصّفيحة التي تعلوها، مكوِّنةً مع الزمن أنطقةَ الطّرح. أنظر الشكل (19). وعلى الرغم من أن تيّارات الحمل قد تمتدّ إلى آلاف الكيلومترات، إلا أنها تتدفّق في وسط ظَهْر المحيط بمُعدَّل عدّة سنتيمترات في السّنة، ويؤدي استمرار حركة التيّارات الصّاعدة والهابطة إلى تحريك الصّفائح الأرضيّة.
الشكل (19): تُعَدُّ تيّاراتُ الحمل القوّة الرئيسة المسبِّبة لحركة الصّفائح الأرضية.
أفسِّر: ما العلاقة التي تربط التيّارات الصّاعدة بحركة الصّفائح الأرضيّة؟
الإجابة: عندما ترتفع التيّاراتٍ الصاعدةً إلى الأعلى، يخرج جزء قليل من الماغما من منطقة ظَهْر المحيط مكوِّنةً غلافًا صخريًّا محيطيًّا جديدًا، وتنتشر باقي الماغما جانبيًّا أسفل الصّفيحتين مبتعِدةً عن ظَهْر المحيط، ساحبةً معها الصّفيحتين على جانِبَيْ ظَهْر المحيط.
أتحقّق:
أوضّح أهمية التيارات الهابطة في حركة الصفائح.
الإجابة: تعمل التيارات الهابطة على سحب الصفيحة إلى أسفل مشكلة مع الزمن نطاق طرح.
البراكين والزلازل وحركة الصّفائح Volcanoes, Earthquakes and Plate Tectonics
عند دراسة توزُّع البراكين والزلازل على سطح الأرض نجد أن معظم البراكين والزلازل تتمركز عند حدود الصّفائح.
توزُّع البراكين Distribution of Volcanoes
عند دراسة توزُّع البراكين على سطح الأرض نلاحظ أن معظم البراكين تتكوّن عند حدود الصّفائح المتباعدة، وحدود الصّفائح المتقاربة.أنظر الشكل (20). فعندما تتباعد الصّفائح الأرضيّة بعضُها عن بعض في مناطق الوديان المُتصَدِّعة، أو في مناطق ظَهْر المحيط، تخرج اللابة من الشقوق على امتداد حدود الصّفائح، وتتصلّب مكوِّنةً براكينَ بازلتيّة. أما الحدود المتقاربة التي تنشأ عن غطس صفيحة محيطيّة أسفلَ صفيحة قارّية أو أسفلَ صفيحة محيطيّة، فينتُج من هذا التقارُب براكينُ ذاتُ تركيب أنديزيتيّ، أو ذاتُ تركيب بازلتيّ على امتداد الأخاديد البحريّة على التوالي. وتتكوّن البراكين المحيطة بالمحيط الهادي بهذه الطريقة التي تنتُج من غطس صفيحة المحيط الهادي، وصفيحة نازكا أسفل الصّفائح الأخرى المحيطة بها. ويُسمّى الحزامُ الذي يحيط بالمحيط الهادي حزامَ النار The Ring of Fire ويتمركز %75 من البراكين في العالم تقريبًا حوله.
الشكل (20): توزُّع البراكين على سطح الأرض.
أحدِّد نوع حدود الصّفائح التي أنتجت البراكين التي تقع على الحدّ الغربيّ لقارّة أمريكا الجنوبيّة.
الإجابة: تكونت البراكين التي تقع على الحدّ الغربيّ لقارّة أمريكا الجنوبيّة عند الحدود التقاربية بين الصفيحتين.
توزُّع الزلازل Distribution of Earthquakes
إذا نظرنا إلى خريطةٍ تمثِّل توزُّعَ الزلازل في العالم، سوف نجد أن معظم الزلازل تتمركز عند حدود الصّفائح الأرضيّة، وتُسمّى أماكنُ تجمُّعها أحزمةَ الزلازل Earthquake Belts.
ويتمركز % 80 من الزلازل تقريبًا حول حزام المحيط الهادي الناريّ. أنظر الشكل (21)تتشكّل الزلازل نتيجة حركة الصّفائح، حيث يؤدي التقاء الصّفائح الأرضيّة إلى تكوُّن إجهادات مختلفة، وعندما تتجاوز هذه الإجهادات حدَّ المرونة تتكسّر الصّخور، وتنشأ زلازلُ على حوافّ تلك الصّفائح، وتصاحب الزلازل أنواع الحدود الثلاثة: المتباعِدة، والمتقارِبة، والتحويليّة.
الشكل (21): توزُّع الزلازل عند حدود الصّفائح الأرضيّة.
أتحقّق:
أوضِّح: ما المقصود بحزام المحيط الهادي الناريّ؟
الإجابة: هو حزام يحيط بالمحيط الهادي يمثل تجمع لمواقع الزلازل والبراكين، حيث يتمركز 80% من مجموع الزلازل في العالم تقريبًا حوله. كما يتمركز 75% من البراكين في العالم تقريبَا حوله.
الإثراء والتوسّع
قياس سرعة الصّفائح التكتونيّة
Measuring the Speed o f Tectonic Plates
تتحرك الصّفائح التكتونيّة بصورة دائمة حركة بطيئة، وتدريجيّة، لدرجة أننا لا نستطيع الشعور بها، والتي لا تتجاوز حركتُها عدّة سنتيمترات في السّنة. ومع التقدّم العلميّ واكتشاف نظام تحديد المواقع العالميّ ( GPS )، استخدم العلماء الأقمار الصناعيّة في هذا النظام لقياس مُعدَّل حركة الصّفائح التكتونيّة، إذ توضع علامات على سطح الأرض، وتستخدَم الأقمارُ الصناعيّة في مراقبة مواقعها مع الزمن، ثم تُجمع البيانات عن مواقعها. وقد لاحظ العلماء أن مواقع تلك العلامات تتغير مع الزمن، فبعض العلامات تزداد المسافةُ بينها، وبعضها تقل، أو تظهر أن هناك حركةً جانبِيّة بينها. ومن قياس مقدار المسافة بين تلك النقاط يُحدَّد مُعدَّل سرعة تحرُّك تلك الصّفائح واتجاه حركتها.
