علوم تجربی نهم؛ فصل ششم
زمین ساخت ورقه ای
زمین شناسان معتقدند که حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش در سطح کرهٔ زمین یک خشکی واحد و بزرگی وجود داشته است که اطراف آن را یک اقیانوس بزرگ فراگرفته بوده است.
تنها خشکی بزرگ زمین در ۲۰۰ میلیون سال پیش پانگه آ و تنها اقیانوس زمین در آن زمان پانتالاسا نامیده شده اند.
میلیونها سال بعد، خشکی بزرگ پانتالاسا به دو خشکی کوچکتر به نام خشکیهای لورازیا و گندوانا تقسیم شد که بین آنها را دریای تتیس پرکرده بود.
دریاچه خزر در شمال کشورمان، باقیمانده دریای تیس است.
با گذشت زمان، خشکی های لورازیا و گندوانا، به قطعات کوچکتر تبدیل شده و پس از جابه جایی، قاره های امروزی را به وجود آورده اند.
شواهد جابه جایی قاره ها:
۱. تشابه فسیل جانداران در قاره های مختلف
۲. انطباق حاشیۀ شرقی قارۀ آمریکای جنوبی با حاشیۀ غربی آفریقا
۳. تشابه سنگ شناسی در قاره های آفریقا و آمریکای جنوبی
۴. وجود آثار یخچالهای قدیمی در قاره های مختلف
علت حرکت ورقه های سنگ کره:
علت حرکت ورقه های سنگ کره جریانهای همرفتی خمیرکره است. خمیرکره به دلیل شرایط دما و فشار معین، حالت خمیری دارد. در قسمت پایین آن، دما زیادتر است؛ بنابراین چگالی مواد نسبت به قسمتهای بالایی کمتر است. به دلیل اختلاف دما و چگالی بین قسمتهای بالا و پایین خمیرکره، پدیده همرفت ایجاد میشود. در اثر این پدیده، مواد خمیری به سمت بالا حرکت میکنند و از محل شکاف بین ورقه ها به سطح زمین میرسند و سبب جابه جایی و حرکت ورقه ها میشوند.
اگر ورقه سنگ کره در زیر اقیانوس قرار گرفته باشد، آن را ورقه اقیانوسی و اگر در محل قاره ها باشد آن را ورقه قاره ای می نامند.
ورقه اقیانوسی چگالی بیشتری نسبت به ورقه قاره ای دارد. به همین دلیل در هنگام برخورد آنها با یکدیگر، ورقه اقیانوسی به زیر ورقه قارهای فرو رانده میشود.
زمین ساخت ورقه ای
تکتونيک صفحه ای: زمین ساخت ورقه ای
پوسته زمين از تعدادي ورقه متحرك تشكيل شده است كه دائما در حال برخورد يا دور شدن از هم هستند. سخت كره از ۹ ورقه بزرگ و ۱۲ ورقه كوچكتر تشكيل شده است.
مطالعه ورقه های زمين ساختی كه زمين ساخت ورقه ای ناميده ميشود، به ما كمك ميكند تا اشتقاق قاره ها، گسترش بستر اقيانوس، فورانهای آتشفشانی و تشكيل كوهها را توضيح دهيم.
حرکت صفحه ها نسبت به هم، در سه حالت کلی رخ می دهد.
حالت اول؛ صفحات واگرا هستند، یعنی از هم دور می شوند.
در محل فصل مشترک دو صفحه، پشته های میان اقیانوسی، شکل گرفته و پوسته اقیانوسی بین دو صفحه، گسترش پیدا میکند و رفته رفته بر وسعت دریاها و اقیانوس ها افزوده میشود. هرچه از محل این پشته ها دور شویم سن پوسته اقیانوسی بیشتر می شود. اقیانوس اطلس بهترین مثال در این خصوص است. البته در بستر دریاهای جوانی مثل دریای سرخ هم این اتفاق می افتد.
جايی كه دو ورقه از هم دور ميشوند، سنگ داغ و مذاب (ماگمای مايع) به صورت گدازه خارج ميشود و مواد جديدی به ورقه ها افزوده ميشود. به اين ترتيب ورقه اقيانوسی جديدی تشكيل ميشود. جايی كه اين اتفاق رخ ميدهد، پشته ميان اقيانوسی ناميده ميشود.
پشته های ميان اقيانوسی به ندرت بيش از ۴۹۲۰ فوت (۱۵۰۰ متر) ارتفاع دارند اما ممكن است هزاران مايل در امتداد بستر اقيانوس كشيده شوند. در زير هر يك از اقيانوسهای بزرگ جهان، يك پشته ميان اقيانوسی وجود دارد. نمونه ای از آنها پشته ميانی اطلس در اقيانوس اطلس است كه از قطب شمال تا قطب جنوب كشيده شده است. پشته های ميان اقيانوسی مناطقی هستند كه فعاليت آتشفشانی و زمين لرزه در آنجا زياد است.
پیدایش دریای سرخ محصول دور شدن صفحه عربستان از صفحه آفریقا است.
گاهی هم ممکن است فرآیند دور شدن صفحات، در وسط یک قاره اتفاق بیفتد. در این صورت پوسته قاره ای شکاف برداشته و مواد مذاب از دل زمین بیرون ریخته و بلندی هایی ساخته می شوند. منطقه شرق آفریقا و کوه کلیمانجارو نتیجه برون ریخت مواد مذاب از دل زمین در اثر دور شدن صفحات خشکی در آن منطقه است.
حالت دوم؛ صفحات همگرا هستند یعنی به هم نزدیک می شوند.
این حالت خود به سه دسته تقسیم می شود؛
اول؛ برخورد صفحه اقیانوسی با صفحه قاره ای
در این نوع برخورد، صفحه اقیانوسی به دلیل چگالی بیشتر، به زیر صفحه قاره ای رانده می شود و کم کم به داخل سست کره فرو رفته و ناپدید می شود. این پدیده را فرورانش می نامند. در محل این فروراندگی معمولا رشته های کوه های طویل و مرتفعی تشکیل می شوند که با فعالیت های آتشفشانی و زمین لرزه همراه است. رشته کوه های آند در حاشیه غربی آمریکای جنوبی نمونه بارز چنین برخوردی هستند. در جنوب شرقی ایران هم می توان کوه های مکران را نام برد که در اثر فرورانش پوسته اقیانوسی عمان به زیر بلوک لوت ایران به وجود آمده اند.
کمربند لرزه خیز اطراف اقیانوس آرام یکی از مهمترین نواحی لرزه خیز جهان است که علت آن برخورد ورقه اقیانوسی آرام با ورقه های قاره ای اطراف آن است.
در اثر این برخورد ورقه اقیانوسی به زیر ورقه قاره ای فرو رانده میشود. دراثر فرورانش، ورقه ها میشکنند و انرژی آزاد میشود، انرژی آزادشده به صورت امواج لرزه ای، باعث رخ دادن زمین لرزه های بزرگی میشود.
افزون بر آن براثر فرورانش ورقه فرورونده و اصطکاک ایجاد شده، دما افزایش یافته، سنگها ذوب میشوند و آتشفشانهایی را به وجود میآورند.
دوم؛ برخورد دو صفحه اقیانوسی با یکدیگر
در این حالت یکی از صفحات به زیر دیگری فرورانده می شود و در حاشیه دو صفحه، فعالیت های آتشفشانی فراوانی رخ میدهد. این آتشفشان ها در اعماق دریا قرار دارند و در نتیجه فعالیت آنها، جزایر آتشفشانی خاصی پدید می آیند که به جزایر کمانی معروفند. جزایر کمانی اقیانوس آرام از این جهت مشهورند. این نوع برخورد سبب کوچک شدن حوضه های اقیانوسی میشود.
سوم؛ برخورد دو صفحه قاره ای با هم
وقتی دو صفحه قاره ای به یکدیگر نزدیک می شوند منحصرا پدیده کوه زایی و چین خوردگی اتفاق می افتد. کوه های هیمالیا در آسیا و رشته کوه آلپ در اروپا حاصل این نوع فرآیند کوهزایی هستند. کوه های زاگرس هم در ایران، مثال خوبی است که در نتیجه برخورد صفحه عربستان به صفحه آسیا قد برافراشته اند.
دراثر حرکت ورقه های سنگ کره، پدیده های زمین شناسی مانند زمین لرزه و آتشفشان نیز ایجاد میشود. این پیامدها در کشور ما نیز دیده میشود. به این ترتیب که، هم اکنون از وسط دریای سرخ، مواد مذاب خمیرکره به بستر این دریا بالا میآیند و پوسته جدید را میسازند و این پوسته به دو طرف حرکت میکند. بنابراین ورقه عربستان از چند میلیون سال قبل حرکت خود را به سمت ایران آغاز نموده و هم اکنون نیز ادامه دارد. در اثر برخورد ورقه عربستان با ورقهٔ ایران، رشته کوه زاگرس به وجود آمده است و ادامه این حرکت، باعث ایجاد زمیندلرزه هایی با بزرگی معمولا کمتر از ۵ ریشتر در نواحی غرب و جنوب غرب ایران میشود.
در برخورد دو صفحه قاره ای با هم، دو صفحه ممکن است در کنار هم حرکت کنند و در اصطلاح بلغرند.
خلاصه:
حركت ورقه ها در مجاورهم به سه صورت ممكن است باشد.
۱. دو ورقه از هم دور ميشوند.
۲. دو ورقه به هم برخورد كرده و نزديك ميشوند.
۳. دو ورقه در كنار هم می لغزند.
پديده های حاصل از حركت ورقه ها:
۱. ورقه های دور شونده:
بيش تر محل ورقه های دور شونده در ميان اقيانوسها قرار دارند در اين مناطق مواد مذاب از بين دو ورقه خارج شده و بين دو ورقه سخت ميشود و پوسته جديد حاصل ميگردد.
به همين دليل هر ساله چندين سانتيمتر بر وسعت اقيانوسها افزوده ميشود.
۲. ورقه های نزديك شونده:
چون ورقه های نزديك شونده خصوصيات فيزيكی و شيميايی مختلفی دارند پديده های حاصل به يكی از صورت های زير ميباشد.
الف: برخورد ورقه اقيانوسی با قاره ای:
ورقه ها اقيانوسی نسبت به ورقه های قاره ای سنگين تر ميباشند و به زير ورقه های قاره ای كشيده ميشوند و باعث ايجاد گودال اقيانوسس، كوه های آتش فشان و زلزله ميشوند.
ب: برخورد دو ورقه اقيانوسی:
يك ورقه به زير ورقه ديگر فرو ميرود و با خم شدن لبه ورقه ها گودال عميق اقيانوسی ايجاد ميشود. ورقه فرو رونده ذوب شده و مواد مذاب از بستر دريا خارج ميگردند و بر اثر آتشفشان جزايری سر از آب بيرون آورده و جزاير قوسی توليد ميگردند.
ج: برخورد دو ورقه قاره ای
هيچ كدام از ورقه ها زير ديگری فرو نمی رود چون جرم هر دو مساوی است بر اثر چنين برخوردی كوه و زلزله شديد ايجاد ميشود.
۳. ورقه ها در كنار هم می خزند
در اين محل ها نه پوسته جديد توليد ميشود و نه ورقه ای تخريب ميشود بلكه فقط ورقه ها كنار هم حركت ميكنند در اين صورت زلزله های شديد ايجاد ميگردد.
زلزله
حركت ناگهانی قسمتی از زمين را زلزله گويند كه اين حركت موجب تخريب ساخمان ها و رانش زمين ميشود و گاهی خسارات جانی و مالی زيادی را به بار می آورد.
ريشتر
واحد شدت زلزله است كه دانشمند آمريكايی به نام چالز فوانسيس ريشتر اولين بار شيوه اندازه گيری شدت زلزله را پيشنهاد داد او شدت زلزله را 1 تا 12 ريشتر بيان كرد.
