الصفائح الارضية وعلاقتها بالزلازل والبراكين
وفقا لنظرية الصفائح الأرضية المعروفة أيضا باسم الصفائح التكتونية، يتألف سطح الأرض من العديد من الصفائح الفردية التي تتحرك وتتفاعل وتغير باستمرار، وتعيد تشكيل الطبقة الخارجية للأرض، وتنتج البراكين والزلازل عن حركة هذه الصفائح الأرضية، ونظرا لهذا النشاط التفاعلي، درس أعضاء وكالة ناسا العلاقة بين الزلازل والبراكين وحدود الصفائح الأرضية .
رأي العلماء في الصفائح الأرضية وعلاقتها بالزلازل والبراكين
عندما قدم ألفريد فيجنر فكرة الانجراف القاري، التي تم تقديمها لنظرية التكتونية، لم يشرح القصة الكاملة، وعلى الرغم من أنه أثبت بشكل صحيح أن إفريقيا وأميركا الجنوبية تم تركيبهما معا، إلا أن نموذجه لم يكن قادرا على شرح قوى العنف التي تحدث حول قشرة الأرض، ولم يتم توضيح نظرية الصفائح الأرضية بشكل كامل حتى الستينات من القرن العشرين، وتم حل العديد من الألغاز التي لاحظها العلماء، مثل التناسق القاري والجيولوجيا المطابقة والتجلد في الماضي وحركات قاع المحيط وموقع أحافير الحيوانات والنباتات القديمة، من خلال هذه النظرية .
يعتقد العلماء الآن أن قشرة الأرض تتكون من ألواح صلبة متصلة (6 صفائح رئيسية وعدد قليل من الألواح الصغيرة)، ويعتقد أن اللوحات تطفو على الوشاح المصهور جزئيا، وتبتعد عن الحواف المحيطية حيث يتم إنتاج مواد صفيحة جديدة وتنتقل إلى بعضها البعض أو تتصادم على طول حدود الصفائح، وترتبط الزلازل والبراكين بهذه الحركة .
عند اصطدام الصفائح الأرضية يتم تحرير الطاقة، وتذوب ألواح التقليب في الوشاح، وتشكل الصفائح المختلفة موادا جديدة للقشرة الأرضية، وتتصل الألواح المقوسة ببعضها البعض، ويتم دفع صفيحة أرضية تحت الأخرى، ويتركز هذا النشاط عند حافة الصفائح حيث تتلامس الصفحتان، وتشكل مناطق مثل حلقة النار في المحيط الهادئ، وهي سلسلة من الزلازل والنشاط البركاني حول حافة المحيط الهادئ، وتنشأ 75٪ من براكين العالم و80٪ من الزلازل في العالم في هذه المناطق .
ما حقيقة العلاقة بين الصفائح الأرضية والبراكين والزلازل
تكتونية الصفائح أو الصفائح الأرضية هي نظرية تستخدمها معظم علماء الأرض حاليا لشرح حركة الطبقة الخارجية من الأرض الصلبة (المعروفة أيضا بالليثوسفير). تنتقل الألواح الفردية ذات الأحجام المختلفة على سطح الأرض بسرعات متفاوتة، وعندما تلتقي الألواح، يمكن أن تتحرك متزامنة أو تتصادم. يحدث نشاط زلزالي يلاحظ في مناطق الانزلاق أو التصادم بين الألواح، وعلى الرغم من أن الزلازل الداخلية للألواح يمكن أن تحدث عند تراكم الإجهادات داخل اللوحة نفسها، إلا أن معظم النشاط الزلزالي على الكوكب يحدث عند حدود الصفائح. مثالا على الحزام الزلزالي الداخلي للصفيحة هو منطقة تماس ميو مادريد في وسط غرب الولايات المتحدة. وبشكل عام، تكون أعمق الزلازل الحدودية للصفيحة في مناطق التصادم أو الانزلاق، في حين تكون الزلازل الضحلة أكثر شيوعا في المناطق المحيطة بها .
ترتبط البراكين بنوعين من حدود الصفائح الأرضية وهما الهوامش المتباعدة والمتقاربة. تظهر الهوامش المتباعدة كانشقاقات بركانية طويلة في أحواض المحيطات (حواف المحيط)، في حين تنتج الهوامش المتقاربة عادة البراكين الفردية على الصفيحة التي تفوز في عملية التصادم (أي لا تخرج). وعندما تتصادم صفيحتان تحتويان على قشرة قارية عند هوامشهما، فإن البراكين قليلة (مثل الهيمالايا) ويمكن أن تتعرض حدود الصفائح التي تنحدر فيها الألواح في الغالب من بعضها البعض إلى كميات صغيرة من النشاط البركاني أيضا إذا كان هناك عنصر تمديد عبر هذا الحد .
الألواح والبراكين
عادة ما تكون مواد الألواح التي يتم إنتاجها على طول قاع المحيط كثيفة وثقيلة نسبيا ،ولا تميل الصفائح القارية إلى التجنيد، وعندما يتم دفع صفيحة المحيطات من حافة منتصف المحيط نحو حدود الصفائح مع صفيحة قارية، فإنها تميل إلى التخفيف أو الغوص تحت القشرة القارية، وفي هذه العملية يتم أيضا تجفيف الماء باستخدام الصفيحة المحيطية، ويزيد الاحتكاك من الحرارة على طول هذه الحدود، مما يؤدي إلى ذوبان هذه المادة واختلاط المواد الصفيحة المحيطية، ومادة لوحة القاري والماء .
وتميل البراكين الأنديزية إلى تشكيل هذه الحدود الفرعية، وهذا قد يكون له علاقة بالاختلافات في كثافة اللوحة وإطلاق الغازات، مثل بخار الماء، ومع زيادة كمية الحرارة التي يتم إنتاجها خلال عملية الغلق، فإن المزيج من المكونات الأكثر تقلبا يسبب تغيرات في الكثافة والضغط والتي ترتبط بالنشاط البركاني .
البراكين والزلازل
غالبا ما توجد البراكين والزلازل في نفس المكان، وعندما يثور البركان فإن ضغط الصهارة المتصاعدة التي تدفع طريقها عبر القشرة الأرضية إلى السطح، غالبا ما يؤدي إلى حدوث زلزال، وتمكن العلماء من إظهار هذا الارتباط ومعرفة نوع الزلزال الذي يجب البحث عنه، وعلى العكس قد يؤدي الزلزال إلى اندلاع ثورات لاحقة، وعندما تتغير القشرة وتتحرك في زلزال كبير يمكن أن يحدث تشقق أو تشققات قد تكون بمثابة خطوط أنابيب للصهارة والبراكين المستقبلية، وهذا هو أصعب لمراقبة واختبار وهو مجال البحث النشط .
يمكن حدوث البراكين في البراكين الداخلية أيضا، ويعتقد أن هذه البراكين لديها مصادر أعمق في غطاء الأرض الذي يبقى في موقع ثابت نسبيا بالنسبة لحدود الترحيل دائما، وماونا لوا وكيلوايا في هاواي هما أمثلة كلاسيكية للبراكين الداخلية، ويمكن أن تكون هذه البراكين نشطة زلزاليا أيضا، خاصة عندما يتم بناء البنى البركانية بسرعة، ويجب على القشرة الأرضية أن تتكيف مع الحمل الإضافي وتخفيف الضغط من خلال النشاط التكتوني أو الأرضي .