تويت
من أعمق خنادق المحيطات إلى أعلى قمم الجبال، تفسر تكتونية (حركية) صفائح القشرة الأرضية ملامح وحركة سطح الأرض في الحاضر والماضي. تقول نظرية الصفائح التكتونية إن القشرة الأرضية مقسمة إلى عدة صفائح تنزلق على الوشاح (الطبقة الصخرية المحيطة بالنواة).
تتصرف الصفائح كقشرة صلبة وقاسية مقارنة مع الوشاح. وتسمى هذه الطبقة الخارجية القوية بـ الغلاف الصخري الذي يبلغ سمكه 100 كيلومتر وفقًا لموسوعة بريتانيكا. يشمل الغلاف الصخري القشرة الأرضية والجزء الخارجي من الوشاح . توجد تحت الغلاف الصخري طبقة الأثينوسفير؛ وهي طبقة مرنة نوعًا ما تسمح للقشرة الأرضية أن تتحرك.
تاريخ الصفائح التكتونية الأرضية
طُوّرت نظرية الصفائح التكتونية بين الخمسينيات والسبعينيات من القرن العشرين، وهي نسخة معدلة من نظرية الانجراف القاري التي أسسها العالم ألفريد فيجنر عام 1912. لم يكن لدى فيجنر أي تفسير لكيفية تحرك القارات، لكن الباحثين المعاصرين يعلمون ذلك الآن.
يقول نيكولاس فان در إلست، عالم الزلازل في مرصد لامونت دوهرتي بجامعة كولومبيا في باليساديس بولاية نيويورك: »إن نظرية الصفائح التكتونية هي النظرية الموحّدة للجيولوجيا. قبل نظرية الصفائح التكتونية، كان على العلماء أن يقدموا نظريات تفسر الظواهر الجيولوجية في منطقتهم. وغالبًا ما كانت تطبق نظرياتهم في تلك المنطقة بالتحديد وليس في عموم الكوكب .
كم عدد الصفائح التكتونية؟
هناك تسع صفائح رئيسية وفقًا لـ (أطلس العالم – WorldAtlas). تُسمى هذه الصفائح بحسب القارة أو المحيط أو المنطقة التي تقبع عليها. الصفائح الرئيسية التسع هي: صفيحة أمريكا الشمالية، صفيحة المحيط الهادئ، الصفيحة الأوراسية، الصفيحة الإفريقية، صفيحة أمريكا الجنوبية، الصفيحة الأسترالية، الصفيحة الهندو أسترالية، الصفيحة الهندية وصفيحة أنتاركتيكا.
أكبر الصفائح مساحة هي صفيحة المحيط الهادئ التي تمتد على مساحة 103،000،000 كيلومتر مربع. يقع معظمها تحت المحيط. وهي تتحرك باتجاه الشمال الغربي بسرعة حوالي 7 سم في السنة. هناك أيضًا العديد من الصفائح الأصغر مساحة في جميع أنحاء العالم.
كيف تتحرك الصفائح التكتونية ؟
تكمن القوة الدافعة وراء حركة هذه الصفائح في طبقة الوشاح، فالمواد الساخنة بالقرب من نواة الأرض ترتفع، أما الأحواض الصخرية الباردة الأقرب إلى سطح الأرض فهي تنخفض؛ تسبب هذه الفوارق الحرارية هذه الديناميكية في طبقة الوشاح. تدفع المواد المنصهرة القادمة من نواة الأرض صفائح القشرة عند السلاسل الجبلية في أعماق المحيطات، بينما تنجذب هذه الصفائح نحو الأرض في مناطق أخرى تُسمى مناطق الانغماس.
تمثل السلاسل الجبلية في أعماق المحيطات فجوات بين الصفائح التكتونية التي تغطي الأرض مثل طبقات على كرة البيسبول. تصل المواد المنصهرة الساخنة إلى تلك السلاسل، فتشكل قشرة محيطية جديدة وتدفع الصفائح. أما في مناطق الانغماس، فتلتقي صفيحتان تكتونيتان تنزلق إحداهما أسفل الأخرى إلى داخل الوشاح، جاذبة معها القشرة الأرضية التي تغطيها إلى أسفل. توجد العديد من البراكين التي تستحق الدراسة على طول مناطق الانغماس، مثل حلقة النار التي تحيط بالمحيط الهادئ.
حدود الصفائح التكتونية
تُعتبر مناطق الانغماس أو الحدود المتقاربة أحد الأنواع الثلاثة لحدود الصفائح. أما الاثنتان الباقيتان فهما الحدود المتباعدة والحدود المتحولة. عند الحدود المتباعدة، تتباعد الصفيحتان عن بعضهما، كما في التلال المنتشرة في قاع البحر أو مناطق الصدع القارية مثل شرق إفريقيا. أما عند الحدود المتحولة، فتتطاحن الصفيحتان بين بعضهما في حركة أفقية، مثلما تتطاحن صفيحتا أمريكا الشمالية والمحيط الهادئ قرب سان أندرياس في كاليفورنيا.
إعادة بناء الماضي:
بينما يبلغ عمر الأرض 4.54 مليار سنة، يُقدر تاريخ أقدم صخور قعر البحر إلى 200 مليون سنة فقط، لأن القشرة المحيطية يُعاد تدويرها. عُثِر على هذه الصخور المحيطية القديمة نسبيًا في شمال غرب المحيط الهادئ وشرق البحر الأبيض المتوسط. أما صخور القشرة القارية فهي أقدم بكثير، مع وجود قطع صخرية كبيرة يعتقد أن عمرها 3.8 مليار سنة في غرينلاند.
يستطيع علماء الجيولوجيا إعادة بناء تاريخ قارات الأرض. يعتقد معظم الباحثين أن حركة الصفائح التكتونية بدأت منذ حوالي 3 مليارات سنة، ويبنون اعتقاداتهم هذه على أدلة وجدوها في الصخور القديمة التي تعود إلى تلك الفترة. بينما يعتقد آخرون أن هذه الحركة التكتونية قد بدأت بعد مليار سنة من ميلاد الأرض، أي قبل حوالي 3.5 مليار سنة.
وبينما تتدافع القارات حول الأرض، فإنها تتلاقى من وقت لآخر لتشكيل قارة كبرى، كتلة أرضية عملاقة. واحدة من أقدم القارات الكبرى هي Rodinia، والتي تجمعت منذ حوالي 1 مليار سنة. وأدى جليد عالمي يُسمى Snowball Earth إلى تفككها. أما قارة بانجيا، فهي قارة عملاقة أحدث تشكلت منذ حوالي 300 مليون سنة. وهي تجمع إفريقيا وأمريكا الجنوبية وأمريكا الشمالية وأوروبا معًا، وهذا ما يفسر تطابقًا في الحفريات العائدة إلى تلك الحقبة في هذه القارات.
قدّمت قطع اللغز التي خلفتها بانجيا من الحفريات إلى الشواطئ المتكاملة التي تشبه (قطع البازل -puzzle pieces -) على طول المحيط الأطلسي، أول التلميحات إلى أن قارات الأرض تتحرك. يمكن أن يتسبب التصادم بين الصفائح التكتونية إلى ظهور سلاسل جبلية بينهما. على سبيل المثال: اجتمعت الهند وآسيا قبل حوالي 55 مليون سنة، فتشكلت جبال الهيمالايا، وفقًا لـ National Geographic.
تتصرف الصفائح كقشرة صلبة وقاسية مقارنة مع الوشاح. وتسمى هذه الطبقة الخارجية القوية بـ الغلاف الصخري الذي يبلغ سمكه 100 كيلومتر وفقًا لموسوعة بريتانيكا. يشمل الغلاف الصخري القشرة الأرضية والجزء الخارجي من الوشاح . توجد تحت الغلاف الصخري طبقة الأثينوسفير؛ وهي طبقة مرنة نوعًا ما تسمح للقشرة الأرضية أن تتحرك.
تاريخ الصفائح التكتونية الأرضية
طُوّرت نظرية الصفائح التكتونية بين الخمسينيات والسبعينيات من القرن العشرين، وهي نسخة معدلة من نظرية الانجراف القاري التي أسسها العالم ألفريد فيجنر عام 1912. لم يكن لدى فيجنر أي تفسير لكيفية تحرك القارات، لكن الباحثين المعاصرين يعلمون ذلك الآن.
يقول نيكولاس فان در إلست، عالم الزلازل في مرصد لامونت دوهرتي بجامعة كولومبيا في باليساديس بولاية نيويورك: »إن نظرية الصفائح التكتونية هي النظرية الموحّدة للجيولوجيا. قبل نظرية الصفائح التكتونية، كان على العلماء أن يقدموا نظريات تفسر الظواهر الجيولوجية في منطقتهم. وغالبًا ما كانت تطبق نظرياتهم في تلك المنطقة بالتحديد وليس في عموم الكوكب .
كم عدد الصفائح التكتونية؟
هناك تسع صفائح رئيسية وفقًا لـ (أطلس العالم – WorldAtlas). تُسمى هذه الصفائح بحسب القارة أو المحيط أو المنطقة التي تقبع عليها. الصفائح الرئيسية التسع هي: صفيحة أمريكا الشمالية، صفيحة المحيط الهادئ، الصفيحة الأوراسية، الصفيحة الإفريقية، صفيحة أمريكا الجنوبية، الصفيحة الأسترالية، الصفيحة الهندو أسترالية، الصفيحة الهندية وصفيحة أنتاركتيكا.
أكبر الصفائح مساحة هي صفيحة المحيط الهادئ التي تمتد على مساحة 103،000،000 كيلومتر مربع. يقع معظمها تحت المحيط. وهي تتحرك باتجاه الشمال الغربي بسرعة حوالي 7 سم في السنة. هناك أيضًا العديد من الصفائح الأصغر مساحة في جميع أنحاء العالم.
كيف تتحرك الصفائح التكتونية ؟
تكمن القوة الدافعة وراء حركة هذه الصفائح في طبقة الوشاح، فالمواد الساخنة بالقرب من نواة الأرض ترتفع، أما الأحواض الصخرية الباردة الأقرب إلى سطح الأرض فهي تنخفض؛ تسبب هذه الفوارق الحرارية هذه الديناميكية في طبقة الوشاح. تدفع المواد المنصهرة القادمة من نواة الأرض صفائح القشرة عند السلاسل الجبلية في أعماق المحيطات، بينما تنجذب هذه الصفائح نحو الأرض في مناطق أخرى تُسمى مناطق الانغماس.
تمثل السلاسل الجبلية في أعماق المحيطات فجوات بين الصفائح التكتونية التي تغطي الأرض مثل طبقات على كرة البيسبول. تصل المواد المنصهرة الساخنة إلى تلك السلاسل، فتشكل قشرة محيطية جديدة وتدفع الصفائح. أما في مناطق الانغماس، فتلتقي صفيحتان تكتونيتان تنزلق إحداهما أسفل الأخرى إلى داخل الوشاح، جاذبة معها القشرة الأرضية التي تغطيها إلى أسفل. توجد العديد من البراكين التي تستحق الدراسة على طول مناطق الانغماس، مثل حلقة النار التي تحيط بالمحيط الهادئ.
حدود الصفائح التكتونية
تُعتبر مناطق الانغماس أو الحدود المتقاربة أحد الأنواع الثلاثة لحدود الصفائح. أما الاثنتان الباقيتان فهما الحدود المتباعدة والحدود المتحولة. عند الحدود المتباعدة، تتباعد الصفيحتان عن بعضهما، كما في التلال المنتشرة في قاع البحر أو مناطق الصدع القارية مثل شرق إفريقيا. أما عند الحدود المتحولة، فتتطاحن الصفيحتان بين بعضهما في حركة أفقية، مثلما تتطاحن صفيحتا أمريكا الشمالية والمحيط الهادئ قرب سان أندرياس في كاليفورنيا.
إعادة بناء الماضي:
بينما يبلغ عمر الأرض 4.54 مليار سنة، يُقدر تاريخ أقدم صخور قعر البحر إلى 200 مليون سنة فقط، لأن القشرة المحيطية يُعاد تدويرها. عُثِر على هذه الصخور المحيطية القديمة نسبيًا في شمال غرب المحيط الهادئ وشرق البحر الأبيض المتوسط. أما صخور القشرة القارية فهي أقدم بكثير، مع وجود قطع صخرية كبيرة يعتقد أن عمرها 3.8 مليار سنة في غرينلاند.
يستطيع علماء الجيولوجيا إعادة بناء تاريخ قارات الأرض. يعتقد معظم الباحثين أن حركة الصفائح التكتونية بدأت منذ حوالي 3 مليارات سنة، ويبنون اعتقاداتهم هذه على أدلة وجدوها في الصخور القديمة التي تعود إلى تلك الفترة. بينما يعتقد آخرون أن هذه الحركة التكتونية قد بدأت بعد مليار سنة من ميلاد الأرض، أي قبل حوالي 3.5 مليار سنة.
وبينما تتدافع القارات حول الأرض، فإنها تتلاقى من وقت لآخر لتشكيل قارة كبرى، كتلة أرضية عملاقة. واحدة من أقدم القارات الكبرى هي Rodinia، والتي تجمعت منذ حوالي 1 مليار سنة. وأدى جليد عالمي يُسمى Snowball Earth إلى تفككها. أما قارة بانجيا، فهي قارة عملاقة أحدث تشكلت منذ حوالي 300 مليون سنة. وهي تجمع إفريقيا وأمريكا الجنوبية وأمريكا الشمالية وأوروبا معًا، وهذا ما يفسر تطابقًا في الحفريات العائدة إلى تلك الحقبة في هذه القارات.
قدّمت قطع اللغز التي خلفتها بانجيا من الحفريات إلى الشواطئ المتكاملة التي تشبه (قطع البازل -puzzle pieces -) على طول المحيط الأطلسي، أول التلميحات إلى أن قارات الأرض تتحرك. يمكن أن يتسبب التصادم بين الصفائح التكتونية إلى ظهور سلاسل جبلية بينهما. على سبيل المثال: اجتمعت الهند وآسيا قبل حوالي 55 مليون سنة، فتشكلت جبال الهيمالايا، وفقًا لـ National Geographic.