تاريخها وتطور نظريتها ونتائج حركتها.. ما هي الصفائح التكتونية؟
الصفائح التكتونية هي الطبقة الخارجية من سطح الأرض والمسماة الغلاف الصخري "الليثوسفير" (Lithosphere) المكون من القشرة وطبقة الوشاح الصلب، ويتراوح سمك الطبقة الخارجية بين 50 و100 كلم، وهي مكونة من صفائح صلبة كبيرة وصغيرة، وتشكل حركتها معالم سطح الأرض المختلفة.
تتحرك الصفائح بشكل بطيء جدا عند المنطقة الفاصلة بين الغلاف الصخري والغلاف المائع بمقدار سنتيمترين إلى 15 سنتيمترا في العام، ويصاحب تحركها أنشطة زلزالية وبركانية على طول حدودها، إضافة إلى تكون للتضاريس مثل الجبال الشاهقة والصدوع والأخاديد والفوالق وغيرها، ويستغرق ذلك ملايين السنين.
تتكون الصفائح من 9 صفائح رئيسية كبيرة بحجم القارات والمحيطات، وتسمى كل واحدة منها بحسب المنطقة التي تقع فيها، وهي صفيحة أميركا الشمالية وصفيحة أميركا الجنوبية وصفيحة المحيط الهادي والصفيحة الأوراسية والصفيحة الأفريقية والصفيحة الأسترالية والصفيحة الهندوأسترالية والصفيحة الهندية وصفيحة القارة القطبية الجنوبية (أنتاركتيكا).
وتوجد أيضا 6 صفائح أخرى إقليمية متوسطة الحجم وأخرى صغيرة وكثيرة، ومن الصفائح الثانوية هذه الصفيحة الهندية والصفيحة العربية والصفيحة الكاريبية والصفيحة الفلبينية، وغيرها.
طبقات الأرض
لفهم حركة الصفائح التكتونية وما يؤثر فيها يجب فهم طبقات الكرة الأرضية التي تقسم إلى 4 طبقات رئيسية، وهي:
- القشرة (Crust)، وهي الطبقة الخارجية للكرة الأرضية، وتتكون من قشرة محيطية تقع أسفل المحيطات مكونة من مادة كثيفة من الصخور النارية وبعض المعادن، كسيليكات الحديد والمغنيسيوم والبازلت، وقشرة قارية أكثر سمكا وأقل كثافة مكونة من صخور سيليكات الألمنيوم والبوتاسيوم والصوديوم والغرانيت.
- الوشاح الخارجي (Upper Mantle)، ويشكل 84% من حجم الأرض، ويقسم إلى وشاح علوي صلب وآخر سفلي مائع يحتوي على "الماغما"، ويشكل الوشاح العلوي من هذه الطبقة مع القشرة الغلاف الصخري للصفائح التكتونية.
- يقع أسفل الغلاف الصخري مباشرة الغلاف المائع "الأسينوسفير" (Asthenosphere)، وفيه طبقة من الصخور المنصهرة التي تسبب حركة انصهارها تحرك الصفائح التكتونية التي تتحرك بين الغلاف الصخري والمائع.
- تليه طبقة الوشاح الداخلي (Lower Mantle)، وهو أكثر سخونة وكثافة وأقل مرونة من الطبقة التي تعلوه، وبسبب الضغط الهائل فيه يبقى ذا خاصية صلبة، وبعدها تأتي النواة (Core) المكونة من طبقة اللب الخارجي واللب الداخلي شديدتي السخونة.
تاريخ نظرية الصفائح التكتونية
تطورت نظرية الصفائح التكتونية من نظرية سابقة اسمها الانجراف القاري، والتي طورها العالم الألماني ألفريد فيغنر بين عامي 1908 و1912، وتقول إن القارات كانت سابقا كتلة أرضية واحدة قبل 240 مليون سنة وسماها "بانجيا"، لكنها تفككت على مدار ملايين السنين.
ويفترض فيغنر أن الكتلة انفصلت أولا إلى قارتين خلال العصر الجوراسي سماهما "لوراسيا" و"غوندوانالاند"، ثم بحلول العصر الطباشيري انفصلت القارتان إلى الشكل الحالي المعروف للقارات، ورغم ذلك فإنه لم يجد في وقتها تفسيرا لسبب هذا الانفصال.أيد العلماء هذه النظرية بتشابه حدود القارات التي شبهوها بـ"قطع الأحجية" (Puzzle)، مما يعني انقسامها بعد أن كانت كتلة واحدة، أو حتى تصادمها كما حدث مع القارتين الهندية والآسيوية، وأيضا ساهمت الدلائل الأحفورية المتشابهة على حدود القارات في دعم احتمال وجودها في نفس المنطقة والزمن الجيولوجي القديم.
نظرية حركة الصفائح التكتونية
تؤثر طبقة الوشاح في حركة الصفائح التكتونية بشكل أساسي، والسبب الأول لحركتها -حسب النظرية العلمية- هو الفوارق الحرارية التي تحدث داخل الكرة الأرضية، فالنواة شديدة السخونة تتسبب بارتفاع موادها الساخنة، بالمقابل تنخفض الأحواض الصخرية الباردة القريبة من سطح الأرض، مما يخلق ديناميكية حرارية تحدث داخل طبقة الوشاح.
تيارات الحمل الحراري داخل الوشاح تسبب احتكاكا بين الغلاف الصخري والغلاف الموري، مما يدفع الصفائح التكتونية للحركة، وتساهم قوى الجاذبية الناتجة عن التيارات الحرارية بأكثر مظاهر الحركة انتشارا، وهي سحب بعض الصفائح لأسفل في مناطق "الاندساس" الموجودة داخل المحيطات أو حتى إلى حدود تكتونية أخرى.
حدود الصفائح التكتونية الثلاثة والتي تشكل ملامح الأرض والظواهر الطبيعية (الجزيرة ووكالات)
حدود الصفائح التكتونية
تشكل حركة الصفائح التكتونية 3 أنواع من الحدود التكتونية، وهي:
الحدود التكتونية المتقاربة:
قد تحدث الحدود التقاربية بين صفيحة محيطية وأخرى قارية في منطقة الاندساس التي تعني "اصطدام صفيحتين تكتونيتين، فتغوص إحداهما تحت الأخرى باتجاه الوشاح"، وتحدث بسبب اختلاف نوعي الغلاف الصخري من قاري ومحيطي، لأن الصفيحة المحيطية أكثر كثافة من القارية، مما يساهم في طفو الصفيحة القارية وغرق الجزء المحيطي، وهذه الحركة هي المسبب الأساسي لحدوث الزلازل والتسونامي وظهور البراكين على سطح الأرض.
أو قد تحدث بين صفيحتين قاريتين سميكتين فتصطدمان ببعضهما، ولا تحدث عملية الغوص إنما تتسبب في تشوه للحدود بسبب الضغط الشديد، فينشأ عن هذا التقارب طي وتصدع للصخور على نطاق واسع، وقد تنتج أيضا سلاسل جبلية شاهقة مثل جبال الهمالايا التي تسمى حدودها "الصفيحة التدميرية".
أو قد تحدث بين صفيحتين محيطيتين، حيث تغوص الصفيحة الأقدم لكثافتها العالية تحت الصفيحة الجديدة، فتدخل القديمة في وشاح الكرة الأرضية إلى عمق 150 كلم تقريبا وتبدأ بالانصهار، ولأن المواد المنصهرة كثافتها أقل من المحيط الصلب في الوشاح ستعاود الصعود وتشكل مخروطا بركانيا، ومع مرور الوقت تنشأ سلاسل من الجزر حولها، ومثال عليها جزر الكاريبي في مارتينيك.
ينتج عن الحدود المتقاربة عموما تشكيل سلاسل جبلية في الطبقة العلوية التي ارتفعت أو خنادق عميقة في الطبقة التي غاصت مثل خندق المارينا في شمال المحيط الهادي، أو قد تنتج براكين تحت الماء وتتراكم مع مرور الزمان مشكلة أقواس الجزر كالموجودة في اليابان، وجبل سانت هيلين في واشنطن بأميركا.
الحدود التكتونية المتباعدة:
تتحرك الصفائح التكتونية متباعدة عن بعضها، مما يحرر جزءا من الضغط في طبقة الوشاح لحدوث انصهار جزئي فيها، وتحدث هذه الحركة في تلال موجودة وسط المحيطات، ويؤدي النشاط البركاني واتساع قاع البحر إلى إضافة قشرة محيطية جديدة إلى الصفائح التكتونية في جانبي الصفيحتين.
تنتج عن هذه الحدود سلاسل جبال، مثل جبال وسط المحيط الأطلسي وشرق المحيط الهادي، وتسمى هذه الحدود "الهوامش المتباينة على القارات" و"الهوامش البناءة" لأنها تقوم بتكوين قشرة جديدة، وإذا استمرت عملية التصدع لفترة طويلة يتشكل حوض محيطي جديد يفصل بين الجزئين، ورغم ندرة الحدود المتباعدة فإنها موجودة، مثل صدع شرق أفريقيا.
الحدود التكتونية التحويلية/ الانزلاقية:
تحدث عند تداخل صفيحتين مع بعضهما البعض وتتحركان أفقيا بجانب بعضهما في نفس المستوى، مما يسبب حدوث الزلازل، مثل الزلزال الذي أصاب مدينة سان فرانسيسكو عام 1906، ويطلق على هذه الحدود أيضا "الحدود المحافظة" لأنها لا تنتج أي مادة أو تفقدها على السطح.
تحدث بسبب هذه الحدود خطوط الصدع، ومثال عليها حد سان أندرياس في الولايات المتحدة، وأيضا النتوء الجبلي وهو الصفيحة الجبلية المتكونة بسبب صعود "الماغما" من الوشاح، مثل جبال وسط المحيط الأطلسي، وأيضا الوديان المتصدعة التي تنشأ نتيجة امتلاء المنخفضات بالماء مع مرور الزمان بسبب تباعدها، مما ينشئ منطقة محيطية جديدة.
رد مع اقتباس