الصفائح التكتونية: النظرية ، أنواعها ، الحركة ، العواقب - جغرافية - 2026

و التكتونية أو القشرة الأرضية لوحات هي لبنات أو شظايا التي ينقسم الغلاف الصخري، الذي جر خطوة من جانب وشاح الأرض. تشكلت هذه الصفائح من الوشاح وأعيد دمجها فيه في عملية مستمرة منذ الثلاثة مليارات سنة الماضية.

من نظريات Wegener (الانجراف القاري) و Hess (توسع قاع المحيط) تم توحيد نظرية الصفائح التكتونية. تفترض هذه النظرية وجود نوعين أساسيين من الصفائح التكتونية ، المحيطية والقارية.

الصفائح التكتونية الرئيسية. المصدر: USGS - النسخة الإسبانية Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

يحتوي الغلاف الصخري على عشرات الصفائح التكتونية ذات الأحجام المتفاوتة و 8 من أكبرها: الأوراسي والأفريقية والأسترالية وأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية ونازكا والمحيط الهادئ وأنتاركتيكا. تتحرك هذه الصفائح بفضل ديناميكيات الوشاح والغلاف الصخري ، عن طريق التيارات الحرارية الناتجة عن التدفق الحراري.

يؤدي توتر تدفق الوشاح إلى سحب القشرة الصلبة ، والتي تتشقق وتفصل تشكيل الصفائح. عندما تنفصل الصفائح المحيطية ، ترتفع الصهارة (البازلت المنصهر) إلى السطح وتتشكل قاع المحيط الجديد.

نظرية الصفيحة

أصل نظرية الصفائح

نشأت النظرية في البداية مع مقترحات ألفريد فيجنر في عام 1915 بشأن الانجراف القاري. افترض فيجنر أن كل القارات كانت متحدة ثم مجزأة ، منفصلة وتصطدم.

استخلص فيجنر استنتاجاته من خلال دراسة جيولوجيا وخطوط القارات ، بالإضافة إلى بيانات عن توزيع أحافير الحيوانات والنباتات. على سبيل المثال ، عند مقارنة الحافة الشرقية لأمريكا الجنوبية بالحافة الغربية لإفريقيا ، يلاحظ أنهما يتناسبان معًا مثل قطعتين من اللغز.

لاحقًا ، في عام 1960 ، اقترح هاري هيس نظرية توسع قاع المحيط ، مقدمًا تفسيرًا لآلية الصفائح التكتونية. في وقت لاحق ، تم تعزيز النظرية مع أعمال جون توزو ويلسون حول توسيع قاع المحيط ومقترحات جيسون مورغان في عام 1963 حول وجود ريش الوشاح.

مع تراكم الأدلة على تكوين وديناميكيات قشرة الأرض وغطائها ، تم توحيد نظرية الصفائح التكتونية.

تشكيل الأرض

نشأت الأرض كجزء من النظام الشمسي في عملية تكاثف للغبار الكوني الدوار الذي تعرض لجاذبية الجاذبية. تعرضت كتلة الغبار هذه لدرجات حرارة عالية ومع تبريدها ازدادت كثافتها وجاذبيتها.

أعطته هذه العملية شكلها المستدير الحالي ، منتفخًا في خط الاستواء ومسطحة عند القطبين (كروي مفلطح).

طبقات

حدد التجاذب الثقالي أن المواد الأكثر كثافة كانت باتجاه المركز والأقل كثافة تجاه الخارج. أدى تبريد هذا الجيود من الخارج إلى الداخل إلى تحديد بنية في طبقات متحدة المركز متباينة.

تصلبت الطبقة الخارجية عندما بردت قبل 4.4 مليار سنة ، مشكلة قشرة رقيقة نسبيًا (5-70 كم) تتكون من السيليكات تسمى القشرة. كثافة القشرة القارية أقل من كثافة القشرة المحيطية.

طبقات الأرض. المصدر: Vectorized ومترجم من النسخة الإنجليزية بواسطة Jeremy Kemp. بناء على عناصر التوضيح من قبل هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html / المجال العام

يوجد تحت القشرة طبقة لزجة يبلغ طولها حوالي 2855 كم تسمى الوشاح وأخيراً نواة متوهجة تتكون أساسًا من الحديد. هذا اللب ، الذي يبلغ قطره حوالي 3481 كم ، مقسم إلى طبقتين ، اللب الداخلي من الحديد الصلب والنيكل واللب السائل الخارجي.

الخصائص الميكانيكية للطبقات والقوى التكتونية للوحة القيادة

من وجهة نظر ميكانيكا الصفائح التكتونية ، فإن الطبقات الأكثر صلة هي القشرة والعباءة.

تكون القشرة صلبة بالرغم من بعض اللدونة وتشكل مع الطبقة العليا من الوشاح الغلاف الصخري. وهي مقسمة إلى أجزاء أو ألواح ذات أحجام مختلفة تسمى الصفائح التكتونية.

الأثينوسفير

ويتكون الوشاح بدوره من طبقتين مختلفتين ، الطبقة العلوية والسفلية. الوشاح العلوي أقل لزوجة ولكنه مائع ، في حين أن الجزء السفلي (المعرض لضغط ودرجة حرارة أعلى) يكون أكثر لزوجة.

تُسمى الطبقة العليا من الوشاح الغلاف المائي وتلعب دورًا مهمًا من خلال الاتصال المباشر بالغلاف الصخري. يتسبب الغلاف الموري في حركة الصفائح التكتونية ، أي الانجراف القاري ، وينتج قاع محيط جديد في التلال.

من ناحية أخرى ، فإنه يولد النقاط الساخنة أو مناطق تراكم الصهارة تحت القشرة بسبب ريش الوشاح. هذه هي القنوات العمودية للصهارة التي تصل من الغلاف الموري إلى القشرة.

عوامل وقوى العملية

تحدد كثافة المواد التي يتكون منها الكوكب وقوة الجاذبية الترتيب في الطبقات. يحدد الضغط المتزايد ودرجة الحرارة داخل الأرض الخصائص الميكانيكية لهذه الطبقات ، أي صلابتها أو سيولتها.

من ناحية أخرى ، فإن القوى التي تعزز حركة المواد داخل الأرض هي التدفق الحراري والجاذبية. على وجه التحديد ، يعد نقل الحرارة بالحمل الحراري مفتاحًا لفهم حركة الصفائح التكتونية.

يتجلى الحمل الحراري من خلال دوران مادة الوشاح ، حيث ترتفع الطبقات السفلية الأكثر دفئًا وتزيح الطبقات العليا الأكثر برودة التي تنزل. تفقد الطبقات التي ترتفع الحرارة ، بينما الطبقات التي تنزل تزيد من درجة حرارتها ، وبالتالي تقود الدورة.

تلال المحيط

في مناطق معينة من أعماق المحيط ، توجد سلاسل جبلية بركانية تمثل مناطق حدث فيها تمزق الصفائح. يتم إنتاج هذه الكسور من خلال الضغوط الناتجة عن حركة الغلاف الصخري التي يدفعها الغلاف الموري.

يشدد تدفق الوشاح اللزج على القشرة الصلبة ويفصل الصفائح التكتونية. في هذه المناطق ، التي تسمى حواف منتصف المحيط ، يرتفع البازلت المنصهر بسبب الضغوط الداخلية ويخرج من خلال القشرة ، مكونًا قاع المحيط الجديد.

أنواع الصفائح التكتونية

تتكون الصفائح التكتونية أساسًا من نوعين ، محيطي وقاري ، مما يولد ثلاثة احتمالات للحدود المتقاربة بين الصفائح. هذه هي التقاء صفيحة قارية مقابل محيط محيطي ، وأخرى محيطية مقابل أخرى محيطية ، وواحدة قارية مقابل قارة أخرى.

لوحات المحيط

تتشكل من قشرة المحيط (أكثر كثافة من القشرة القارية) وتتكون من سيليكات الحديد والمغنيسيوم (صخور مافيك). قشرة هذه الصفائح أرق (7 كم في المتوسط) مقارنة بالقشرة القارية وتغطيها دائمًا المياه البحرية.

أطباق كونتيننتال

تتكون القشرة القارية من سيليكات الصوديوم والبوتاسيوم والألومنيوم (الصخور الفلزية) ، وهي ذات كثافة أقل من القشرة المحيطية. وهي عبارة عن صفيحة ذات قشرة سميكة يصل سمكها إلى 70 كم في السلاسل الجبلية.

إنها حقًا لوحة مختلطة ، على الرغم من أن القشرة القارية تسود ، إلا أن هناك أيضًا أجزاء محيطية.

الصفائح التكتونية للعالم

خريطة حدود الصفائح التكتونية. Daroca90 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

تقليديا ، يتم التعرف على 7 صفائح تكتونية كبيرة: الأوراسية ، والأفريقية ، والأسترالية ، وأمريكا الشمالية ، وأمريكا الجنوبية ، والمحيط الهادئ ، وأنتاركتيكا. وبالمثل ، هناك لوحات وسيطة مثل نازكا والفلبين وكوكو ومنطقة البحر الكاريبي وأخرى صغيرة جدًا.

بعضها صغير الحجم هو تلك الموجودة في الأناضول وبحر إيجه وفقط في غرب المحيط الهادئ يوجد أكثر من 20 لوحة تكتونية صغيرة.

- اللوحات الرئيسية

• طبق أفريقي
• صفيحة أنتاركتيكا
• طبق عربي
• صحن جوز الهند
• لوحة خوان دي فوكا
• لوحة نازكا
• طبق كاريبي
• لوحة المحيط الهادئ
• لوحة أوراسية
• طبق فلبيني
• لوحة هندو أسترالية
• لوحة أمريكا الشمالية
• شارة سكوتيا
• طبق أمريكا الجنوبية
• طبق استرالي

فيما يلي بعض من أهمها:

لوحة أوراسية

تشمل هذه الصفيحة التكتونية أوروبا ، وكل آسيا تقريبًا ، وجزءًا من شمال المحيط الأطلسي والقطب الشمالي. تستثني آسيا هندوستان وجنوب شرق آسيا والشرق الأقصى سيبيريا ومنغوليا والصين.

وهي عبارة عن صفيحة تكتونية قارية بشكل أساسي ذات حدود متباينة على سلسلة التلال الأطلسية إلى الغرب. بينما في الجنوب تمثل حدودًا متقاربة مع الصفائح الأفريقية والعربية والهندية ، وفي الشرق مع العديد من الصفائح القارية الصغيرة.

طبق أفريقي

يغطي هذا شرق المحيط الأطلسي وكامل القارة الأفريقية تقريبًا ، باستثناء الشريط الشرقي ، والذي يتوافق مع الصفائح العربية والصومالية. تتباعد حدود هذه اللوحة في جميع أنحاء محيطها ، باستثناء ملامستها للوحة أوراسيا المتقاربة.

طبق استرالي

تشمل الصفيحة التكتونية الأسترالية أستراليا ونيوزيلندا وأجزاء من جنوب غرب المحيط الهادئ. تظهر اللوحة الأسترالية حدودًا متباينة إلى الجنوب والغرب ، بينما في الشمال والشرق حدودها متقاربة.

لوحة أمريكا الشمالية

وهي تشمل شبه القارة الأمريكية الشمالية بأكملها حتى شبه جزيرة يوكاتان وجرينلاند وجزء من أيسلندا ومناطق من غرب شمال المحيط الأطلسي والقطب الشمالي. حدود هذه اللوحة متباينة من سلسلة جبال الأطلسي إلى الشرق ومتقاربة في المحيط الهادئ.

على ساحل المحيط الهادئ ، يتفاعل مع لوحين صغيرين بحدود متغيرة (كوكو وخوان دي فوكا).

طبق أمريكا الجنوبية

وهي تشمل شبه القارة التي تحمل الاسم نفسه ولها حدود متباينة من سلسلة التلال الأطلسية. بينما تظهر على الجانب الغربي حدودًا متقاربة مع صفيحة نازكا ، إلى الجنوب الغربي مع القارة القطبية الجنوبية وفي الشمال تتفاعل مع لوحة الكاريبي.

لوحة المحيط الهادئ

إنها صفيحة محيطية ذات حدود متباينة من سلسلة جبال المحيط الهادئ تفصلها عن لوحة نازكا. من ناحية أخرى ، في الشمال والغرب لها حدود متقاربة مع لوحات أمريكا الشمالية وأوراسيا والفلبين وأستراليا.

صفيحة أنتاركتيكا

تشمل هذه الصفيحة التكتونية كامل الجرف القاري للقارة القطبية الجنوبية والمحيط الذي يحمل نفس الاسم ، مع حدود متباينة على محيطها.

لوحة نازكا

وتتكون من صفيحة محيطية تندمج في الساحل الغربي لصفيحة أمريكا الجنوبية (التقارب). بينما يتباعد إلى الشمال مع صفيحة كوكو وإلى الجنوب مع أنتاركتيكا.

من ناحية أخرى ، تنحرف إلى الغرب عن صفيحة المحيط الهادئ عن تلالها ، وأدى اصطدامها بصفيحة أمريكا الجنوبية إلى ظهور سلسلة جبال الأنديز.

- لوحات ثانوية

• لوحة أموريا
• بوليان أو الصفيحة الأدرياتيكية
• لوحة رأس الطيور أو Doberai
• طبق عربي
• طبق ألتيبلانو
• صفيحة الأناضول
• لوحة بورما
• صحن شمال بسمارك
• صحن جنوب بسمارك
• طبق شيلوي
• طبق فوتونا
• لوحة جوردا
• لوحة خوان فرنانديز
• لوحة Kermadec
• لوحة مانوس
• طبق ماوكي
• صحن نوبي
• لوحة Okhotsk
• طبق أوكيناوا
• لوحة بنما
• لوحة عيد الفصح
• طبق ساندويتش
• لوحة شتلاند
• لوحة تيمور
• طبق تونجا
• لوحة التحقيق
• لوحة كارولينا
• لوحة ماريانا
• لوحة نيو هبريدس
• لوحة جبال الأنديز الشمالية

حركات الصفائح التكتونية

تتحرك الصفائح التكتونية أو الأجزاء المحددة من الغلاف الصخري بواسطة حركة الغلاف الموري. تتسبب التيارات الحرارية في تحريك المادة اللزجة للوشاح ، مكونة خلايا الدورة الدموية.

- "الحزام الناقل"

تنزل مادة عباءة الطبقة العليا (الغلاف الموري) عند درجة حرارة منخفضة ، مما يدفع المادة الساخنة إلى الأسفل. هذه المادة الأكثر سخونة تكون أقل كثافة وترتفع ، مما يؤدي إلى إزاحة المادة وتتسبب في تحركها أفقيًا ، حتى تبرد وتنخفض مرة أخرى.

الحركة في الغلاف الصخري. المصدر: هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية / المجال العام

هذا التدفق اللزج من الوشاح يسحب الصفائح التكتونية المكونة من مادة صلبة (الغلاف الصخري).

قاع المحيط الجديد

عندما تتحرك الصفائح التكتونية ، تظهر الصهارة (البازلت المنصهر) من داخل الوشاح عند نقاط الفصل. يخلق هذا البازلت الناشئ قاعًا جديدًا للمحيط ، ويدفع الركيزة القديمة أفقيًا وتتوسع القشرة.

الاندساس

مع توسع قاع المحيط ، فإنه يصطدم بالكتل القارية. نظرًا لأن هذا القاع أكثر كثافة من الجرف القاري ، فإنه يغوص تحته (الاندساس) ، لذلك يذوب ويصبح جزءًا من الوشاح مرة أخرى.

بهذه الطريقة ، تتبع المادة الدورة التي يقودها الحمل الحراري والصفائح التكتونية التي تنجرف عبر سطح الكوكب.

- الانجراف القاري

تسبب حركة الوشاح الناتجة عن الحمل الحراري وحركة الصفائح التكتونية للغلاف الصخري انجرافًا قاريًا. هذا هو الإزاحة النسبية للقارات بالنسبة لبعضها البعض.

منذ نشأة الصفائح التكتونية قبل حوالي 3 مليارات سنة ، اندمجت وانقسمت في أوقات مختلفة. حدث الالتقاء الكبير الأخير لمعظم الكتل القارية قبل 300 مليون سنة مع تكوين شبه القارة العملاقة بانجيا.

ثم ، مع استمرار الحركات ، تجزئة بانجيا مرة أخرى لتشكل القارات الحالية ، والتي تستمر في التحرك.

أنواع الحدود بين اللوحات

تتلامس الصفائح التكتونية مع بعضها البعض وتشكل ثلاثة أنواع أساسية من الحدود اعتمادًا على حركتها النسبية. عندما تتصادم لوحتان مع بعضهما البعض ، يشار إليها على أنها حدود متقاربة أو مدمرة ، سواء كانت متعامدة (تصطدم وجهاً لوجه) أو مائلة.

من ناحية أخرى ، عندما تتحرك الصفائح بعيدًا عن بعضها البعض ، يُطلق عليها حد متشعب أو بنّاء ، وهو حالة التلال المحيطية. مثال على الحدود المتباينة هو فصل الصفائح الأمريكية الجنوبية والأفريقية عن سلسلة التلال في المحيط الأطلسي.

في حين أنه عندما تحك صفيحتان بشكل جانبي يتحركان في اتجاهين متعاكسين على طول خطأ تحويل ، يطلق عليهما حدود التحويل. في ولاية كاليفورنيا ، تحدث حالة تحويل الحدود بين لوحات أمريكا الشمالية والمحيط الهادئ ، مما يشكل صدع سان أندريس.

يرجع صعود جبال الهيمالايا إلى اصطدام الصفيحة الهندية مع الصفيحة الأوراسية التي تعد حدودًا متعامدة متقاربة. في هذه الحالة ، يكون التقاء لوحين قاريين ، لذلك يحدث الانسداد (تكامل الكتلتين القاريتين يرفع التضاريس).

اتجاه الحركة

بسبب حركة دوران الأرض ، تتحرك الصفائح التكتونية بالدوران حول محور وهمي. تشير هذه الحركة إلى أن لوحين متصادمين يغيران زاويتهما ، حيث ينتقلان من حد متقارب (متعامد) إلى حد مائل.

بعد ذلك ، سوف يتحركون بشكل جانبي في اتجاهين متعاكسين (تحويل الحد) وأخيراً سوف يفترضون حركة متباعدة ، مفصولة.

سرعة الحركة

يتم إدراك اتجاهات الحركة الموصوفة في فترات من ملايين السنين لأن حجم الانجراف القاري يقاس بالمليمترات في السنة. هذا هو السبب في أنه ليس من السهل على المستوى البشري إدراك فكرة إزاحة الصفائح التكتونية.

على سبيل المثال ، تتصادم الصفيحة الأفريقية مع الصفيحة الأوراسية التي تشكل سلسلة جبال Betic في شبه الجزيرة الأيبيرية ، بمعدل 5 مم / سنة. في حين أن السرعة القصوى المسجلة هي الإزاحة الناتجة في سلسلة التلال الشرقية من المحيط الهادئ ، وهي 15 ملم / سنة.

عواقب الحركة

تطلق حركة الصفائح التكتونية الطاقة من باطن الكوكب عند حدود الصفائح ميكانيكياً (الزلازل) وحرارياً (البراكين). بدورها ، تشكل عمليات النزوح والصدمات والاحتكاكات تضاريس الأرض والمحيطات.

- النشاط البركاني

يدفع التدفق الحراري للوشاح ودورانه بالحمل الحراري الصهارة المنصهرة أو البازلت نحو السطح مما يتسبب في الانفجارات البركانية. وهذه بدورها تسبب كوارث من خلال طرد الحمم والغازات والجسيمات التي تلوث البيئة.

أقواس الجزر البركانية والأقواس البركانية القارية

يمكن أن ينتج عن تقارب لوحين محيطيين سلاسل من البراكين التي تنشأ عند ظهورها أقواس من الجزر. عند التقاء صفيحة محيطية مع صفيحة قارية ، تتشكل أقواس بركانية قارية ، مثل الحزام البركاني العابر للمكسيك.

- نشاط زلزالى

يؤدي اصطدام الصفائح التكتونية وخاصةً حدود التحول إلى حركات زلزالية أو زلازل. بعضها يصل إلى حجم كبير ويؤثر سلبًا على البشر ويدمر البنية التحتية ويسبب موت الناس.

خطأ سان أندريس (الولايات المتحدة). المصدر:

ومن عواقب هذه الظواهر موجات المد والجزر أو تسونامي ، عندما تحدث الحركة الزلزالية في المحيط.

- إغاثة الأرض

تشكل حركة الصفائح التكتونية وتفاعلها مع بعضها البعض نموذجًا للإغاثة الأرضية وقاع المحيط. سلاسل الجبال القارية الكبرى ، مثل جبال الأنديز والأبالاتشي ، هي نتاج تقارب الصفائح التكتونية أثناء الاندساس وتلك الموجودة في جبال الهيمالايا عن طريق التعرق.

في المقابل ، بسبب التوازن التوازني أو الجاذبية ، عندما ترتفع إحدى المناطق ، تتشكل منطقة أخرى على شكل منخفض أو سهل. تحدث عمليات الانهيار ، مثل العيوب والطي وغيرها ، بسبب حركات الصفائح التكتونية.

- طقس

يؤثر توزيع الكتل القارية على نظام التيارات البحرية والمناخ العالمي. تشكل الكتل القارية الكبيرة الناتجة عن تقارب الصفائح مساحات داخلية قارية أكثر جفافاً ، مما يؤثر بدوره على دورة المياه.

بالطريقة نفسها ، تؤثر الارتفاعات الجبلية الناتجة عن عمليات الاندساس والانسداد على نظام الرياح وتوزيع هطول الأمطار.

المراجع

1. ألفارو ، بي ، ألونسو تشافيس ، إف إم ، فرنانديز ، سي وجوتيريز ألونسو ، جي (2013). الصفائح التكتونية ، نظرية تكاملية لكيفية عمل الكوكب. الأسس المفاهيمية والتعليمية. تدريس علوم الأرض.
2. Engel، AEJ and Engel، CG (1964). تكوين البازلت من وسط المحيط الأطلسي. علم.
3. فوكس ، بي جيه وجالو ، دي جي (1984). نموذج تكتوني لحدود صفيحة التلال المحولة: الآثار المترتبة على بنية الغلاف الصخري المحيطي. الفيزياء التكتونية.
4. بينيدا ، ف. (2004). الفصل السابع: مورفولوجيا قاع المحيط وخصائص الساحل. في: ويرلينجر ، سي (محرر). علم الأحياء البحرية وعلم المحيطات: المفاهيم والعمليات. المجلد الأول.
5. رودريغيز ، م. (2004). الفصل السادس: الصفائح التكتونية. في: ويرلينجر ، سي (محرر). علم الأحياء البحرية وعلم المحيطات: المفاهيم والعمليات. المجلد الأول.
6. رومانوفيتش ، ب. (2009). سماكة الصفائح التكتونية. علم.
7. سيرل ، أر سي ولوتون ، أس (1977). دراسات السونار لمنطقة وسط الأطلسي ومنطقة صدع كورتشاتوف. مجلة البحوث الجيوفيزيائية.
8. سوديرو ، ب. (2014). نظرية توسع الأرض وانتقالها من الفرضية العلمية إلى الاعتقاد العلمي الزائف. اصمت. Geo Space Sci.