نظرية الصفائح التكتونية (Plate TectonicTheory)

نظرية الصفائح التكتونية


(Plate TectonicTheory)




(بقلم: واثق غازي المطوري)

جامعة البصرة/ كلية العلوم/ علم الأرض



wathiqalmutury@yahoo.com








لحفظ المحاضرة... انقر هنا





تمهيد:



نظرية الأطباق التكوتونية هي عبارة عن مجموعة من
الآراء والأفكار جاءت لتفسر الكثير من الظواهر
الجيولوجية السطحية وتحت السطحية. وهي الآن
النظرية الأكثر قبولاً في الأوساط العلمية، فهي
الأقدر على تفسير الظواهر الطبيعية مثل توزيع
الجبال والمحيطات والجزر القوسية والزلازل
والبراكين وغيرها.


أولاً: تاريخ نظرية الأطباق:


ظهرت نظرية الأطباق التكتونية عام
(1968) على يد مجموعة من العلماء، ولكن الأسس التي
قامت عليها كانت موجودة قبل ذلك بزمن طويل. ويمكن
القول إن هناك عدد من النظريات والأفكار
والمكتشفات العلمية التي مهدت لظهور نظرية الأطباق
المتحركة، أهمها:


(1) نظرية زحزحت القارات

(Continental Drift Theory).


(2) نظرية انتشار قاع المحيط
(Sea
Floor Spreading Theory).


(3) نظرية تيارات الحمل الحراري

(Thermal Convection Currents Theory).



(4) أدلة المغناطيسية القديمة

(Paleomagnetism)
المتمثلة بكل من:




·


تجوال القطب الظاهري

(Apparent Polar Wandering).




·


الانقلابات المغناطيسية

(Magnetic Reversals).


ثانياً: فكرة نظرية الأطباق:


تنص نظرية الأطباق التكتونية على أن
القشرة الأرضية هي ليست كتلة واحدة متصلة مع
بعضها، كما تفترض نظرية الأحواض الترسيبية القديمة
(نظرية الجيوسنكلاين

Geosyncline)، بل هي عبارة عن مجموعة من
الكتل الصخرية المحطمة التي تشبه مجموعة من
الأطباق المقلوبة الموضوعة على سطح كرة، وميزة هذه
الأطباق أنها متحركة وليست ثابتة.


تُقسم القشرة الأرضية في وقتنا الحالي
وفق هذه النظرية إلى عدد من الأطباق

(Plates)

المتفاوتة الأبعاد، وهي سبعة أطباق
رئيسة وعدد من الأطباق الثانوية الصغيرة، ولما
كانت هذه الأطباق في حالة حركة مستمرة فهي في حالة
تغير مستمر في الشكل والحجم إذ أنها تتحرك بمعدلات
سرعة مختلفة في المقدار ولاتجاه (الشكل1).



الأطباق الرئيسة هي: (1) الطبق الهادي


(Pacific Plate)، (2) طبق أوراسيا

(Eurasian Plate)، (3) طبق أمريكا الشمالية
(North
American Plate)، (4) طبق أمريكا الجنوبية
(South
American Plate)، (5) الطبق الأفريقي

(African Plate)، (6) الطبق الهندي

(Indian-Australian Plate)، (7) طبق القارة القطبية الجنوبية


(Antarctic Plate).


الأطباق الثانوية هي: (1) الطبق
الفلبيني

(Philippine plate)، (2) الطبق العربي

(Arabian Plate)، (3) الطبق الكاريبي

(Caribbean plate)، (4) طبق نازكا
(Nazca
Plate)، (5) طبق القوقاز(Cocos
Plate)، وعدد آخر من الأطباق التي لم تحدد
أبعادها بدقة حتى الآن.






الشكل (1): مواقع الأطباق التكتونية الرئيسة
والثانوية واتجاهات حركتها النسبية

(Duxbury and Duxbury,1997).


ثالثاً: أغلفة الأرض:



لكي نفهم الأسباب الكامنة وراء حدوث
الحركة في الأطباق المكونة للجزء الخارجي من الأرض
علينا أولاً أن نعرف التقسيم العمودي للأرض
(الشكلين 2 و 3). هناك تقسيمين عموديين للأرض،
الأول يعتمد على المكونات الكيميائية والثاني
يعتمد على الخصائص الفيزيائية

(Hamblin and Christiansen,1998).



(1) التركيب الداخلي للأرض اعتماداً على المكونات
الكيميائية:


تُقسم الأرض اعتماداً على تركيبها
الكيميائي

(Chemical Composition)
أو مكوناتها المعدنية إلى ثلاث أغلفة رئيسة هي (من
الخارج إلى الداخل):




·


القشرة

(Crust):


هي الجزء الخارجي القاسي من الأرض الذي يتألف من
عناصر مختلفة تشكل الصخور التي لا تختلف كثيراً
فيما بينها في الخصائص الفيزيائية أو الميكانيكية.
والقشرة تكون (2 %) من حجم الأرض و(2 %) من كتلة
الأرض. والقشرة الأرضية تتكون من جزأين هما:
القشرة القارية

(Continental crust) يبلغ سمكها (75 كم)، وهي تتكون
من صخور كرانيتية

(Granitic Rocks)
كثافتها حوالي (2.7 غم/ سم³)، وهي
معرضة إلى التشويه بشكل كبير وتحتوي على صخور يصل
عمر أقدمها إلى (3800 بليون سنة). بينما القشرة
المحيطية

(Oceanic crust) يصل سمكها إلى (8 كم)، وهي
تتكون من صخور بركانية تدعى البازلت

(Basalt)
كثافتها
(3 غم/سم³)، وهي بصورة عامة غير متعرضة
للتشويه بواسطة عملية الطي، وهي احدث عمراً إذ يصل
عمر أقدمها إلى (200 مليون سنة). هذه الاختلافات
بين القشرتين القارية والمحيطية ضرورية جداً لفهم
الأرض.




·


الجبة

(Mantle):
وهو الغلاف الثاني في الأرض، يبلغ سمكه حوالي
(2900 كم) وهو يكون الجزء الأكبر من الأرض، إذ انه
يشكل (82 %) من حجم الأرض و (68 %) من كتلة الأرض.
تتكون الجبة من الصخور السليكاتية

(Silicate Rocks) تتكون من السيليكون والأوكسجين

(SiO₄)
وكذلك يحتوي على الحديد والمغنيسيوم. أجزاء من
الجبة تظهر على سطح الأرض بواسطة الانفجارات
البركانية. وبسبب ضغط الطبقات الصخرية العليا فان
الكثافة تزداد مع العمق من (3.2 غم/ سم³)
في الجزء العلوي من الجبة إلى (5 غم/سم³)
بالقرب من حافته مع اللب.




·


اللب

(Core):
هو الجزء المركزي من الأرض الذي يمتد من عمق (2900

–6370
كم) أي إلى مركز الكرة الأرضية. كثافته تزداد مع
العمق ولكن معدلها حوالي (10.8 غم/ سم³).
يشكل اللب (16 %) فقط من حجم الأرض ولكنه يشكل (32
%) من كتلة الأرض وذلك بسبب كثافته العالية.
الأدلة غير المباشرة تشير إلى أن اللب يتكون بصورة
رئيسية من فلز الحديد، لذلك فانه يختلف عن الجبة
المكونة من المواد السيليكاتية.






الشكل (2): تقسيمات الأرض الداخلية اعتماداً على
الخصائص الفيزيائية والخصائص الكيميائية


(Hamblin and Christiansen, 1998)



(2) التركيب الداخلي للأرض اعتماداً على الخصائص
الفيزيائية:


أما اعتماداً على الخصائص الميكانيكية
أو الفيزيائية

(Mechanical or Physical Properties)،
أو ما تسمى أيضاً بالخصائص الريولوجية

(Rheology)
والتي نعني بها طريقة أو أسلوب استجابة المادة
للإجهادات المسلطة عليها، فأن الأرض تقسم (من
الأعلى إلى الأسفل) إلى ثلاث أغلفة رئيسة هي:




·


الغلاف الصخري

(Lithosphere or Rock Sphere):
يشمل هذا الغلاف كل من القشرة والجزء العلوي الصلب
من الجبة العليا. وهو غلاف بارد وصلب ذو سمك
متغير، إذ يتراوح سمكه من (50 كم) في المناطق
المحيطية و(150كم) في المناطق القارية. إن جميع
الأطباق الأرضية المتحركة التي مر ذكرها سابقاً
تابعة إلى الغلاف الصخري هذا.




·


الغلاف الضعيف

(Asthenosphere or Weak Sphere): يشمل هذا الغلاف النطاق
الانتقالي للجبة والجزء السفلي شبه المائع من
الجبة العليا. وهو غلاف حار شبه مائع يصل سمكه إلى
حوالي (600 كم) لأنه يمتد من أسفل الغلاف الصخري
(معدل عمقه 100 كم) لغاية الحد الفاصل بين الجبة
العليا والنطاق الانتقالي (على عمق 700 كم). الجزء
العلوي من هذا الغلاف يتمثل بنطاق السرعة الواطئة

(Low
Velocity Zone)
الذي يكتب اختصاراً
(LVZ)
وهو عبارة عن نطاق تعاني فيه الموجات الزلزالية
نقصان حاد ومفاجئ في سرعها (بينما تزداد سرع
الموجات الزلزالية بشكل عام كلما ازداد العمق).
وربما هذا الانخفاض في سرعة الموجات الزلزالية
يعود إلى وجود صخور منصهرة، إذ يعتقد أن هذه
المادة المنصهرة توجد في هيئة جيوب محددة كخليط
بين صهارة وبلورات. ورغم وجود هذه المادة ذات
السرعة البطيئة تحت القشرة المحيطية وتحت أجزاء من
القارات إلا أنها لا تحيط بالأرض تماماً، فقد لوحظ
انعدام وجودها تحت مناطق الدروع

(Shields)
التي تشكل المناطق المستقرة من
القارات
(الشكل 5).




·


الغلاف المتوسط

(Mesosphere or Middle Sphere):
يشمل هذا الغلاف الجبة السفلى، وهو غلاف صلب وقوي
يمتد من عمق (350 ـ 500 كم) إلى الحد الفاصل بين
الجبة واللب أي إلى عمق (2900 كم) وهذا يعني أن
سمكه يبلغ حوالي (2400 كم). ولا يلعب هذا الغلاف
دوراً مهماً في حركة الأطباق.




·


اللب الخارجي

(Outer Core): وهو الجزء السائل من لب الأرض والذي
يمتد من عمق (2900 إلى 5150 كم) أي أن سمكه يبلغ
حوالي (2270 كم).




·


اللب الداخلي

(Inner Core): وهو الجزء الصلب من لب الأرض والذي
يمتد من عمق (5150 إلى 6370 كم) أي إلى مركز الأرض
وهذا يعني أن سمكه يبلغ (1200 كم).



رابعاً: أسباب حركة الأطباق
الأرضية:


في عام (1960م) افترض هاري هيس
(Harry
Hess)
من جامعة برنستون أن الغلاف الضعيف يعاني من وجود
تيارات حمل حراري

(Thermal Convection Currents)
تشبه حركة الماء المغلي في دورق (شكل 3)، تعمل على
تحريك الأطباق المكونة للغلاف الصخري، إذ أن
المواد المنصهرة أو شبه المائعة الموجودة في
الغلاف الضعيف تصعد نحو الأعلى بمعدل (1 سم/سنة)
نتيجة لارتفاع درجة حرارتها والذي يؤدي إلى زيادة
حجمها وبالتالي نقصان في كثافتها. وإن سبب ارتفاع
درجة حرارة الصهير يعود إلى الحرارة المتولدة من
النشاطات الإشعاعية للمواد المشعة الموجودة في
الغلاف الضعيف. وعند وصول الصهير بالقرب من الغلاف
الصخري البارد تنخفض درجة حرارة الصهير لذلك فانه
يتحرك جانبياً أسفل الغلاف الصخري حتى تنخفض درجة
حرارته إلى حد يسمح له بزيادة كثافته وبالتالي
هبوطه إلى الأسفل مرة أخرى. كل دورة من دورات
تيارات الحمل هذه تسمى خلية حرارية

(Thermal Cell)
وهي التي تكون مسئولة عن حركة الأطباق، إذ أن حركة
الصهير نحو الجوانب تعمل على تحريك الأطباق
الواقعة فوقها. عند حركة تيارات الحمل في خليتين
متجاورتين باتجاهين متقابلين فان الطبقين الأرضيين
سوف يتحركان نحو بعضهما، أما في حالة حركة تيارات
الحمل في خليتين متجاورتين باتجاهين متباعدين فان
ذلك يؤدي إلى تباعد الطبقين عن بعضهما


(Hamblin and Christiansen, 1998).




الشكل (3): تيارات الحمل الحراري ودورها في حركة الإطباق. حركة تيارات
الحمل تشبه
حركة الماء الساخن في دورق (موقع

USGS على الانترنيت).



نماذج حركة تيارات الحمل الحراري:
من التساؤلات التي ما تزال موضوعاً للنقاش، هل
توجد تيارات الحمل الحرارية في منطقة الجبة كلها
أم تنحصر في الجزء العلوي منها؟ وهل يمثل دورانها
عمليات مستمرة دون انقطاع أم أنها تمثل عمليات
متقطعة تحدث لعدة ملايين من السنين فقط عندما تصل
درجة الحرارة إلى مستويات تساعد على عملية دوران
مواد الجبة الأرضية؟ وهل هي مستمرة أم تنتهي بعد
فترة؟ وهل تغير الخلايا الحرارية أماكنها أم تبقى
ثابتة طوال العصور الجيولوجية المختلفة؟ كل هذه
تساؤلات لا تزال دون إجابة واضحة ومحددة. رغم ذلك
نجد أن


هناك العديد من النماذج التي اقترحت لحركة تيارات
الحمل الحراري، ولكن هناك نموذجان يعدان الأكثر
قبولاً في الوقت الحالي من قبل العلماء (Hamblin,
1985
في

الموسوي وكريم، 1991)، هذان النموذجان هما:


النموذج الأول:
يظهر هذا النموذج أن جميع منطقة الجبة الأرضية
تشترك في تيارات الحمل المسببة لحركة الأطباق
(الشكل 3)، وأن الجبة بذلك تكون مقسمة إلى عدد من
الخلايا الحرارية المتجاورة حيث ترتفع التيارات
إلى الأعلى وتصل إلى الغلاف الصخري وتتحرك باتجاه
أفقي ثم تنحدر بعد ذلك إلى الأسفل بسبب زيادة
كثافتها نتيجة للفقدان الحراري الذي تتعرض له بسبب
قربها من السطح، وعندما تتحرك هذه التيارات نحو
الأسفل فأنها تسحب الغلاف الصخري مسببة بذلك حركة
الأطباق التي فوقها بنفس الاتجاه، ففي حالة خليتين
حراريتين متجاورتين باتجاهين متقابلين ينتج عن ذلك
حركة تقارب للأطباق التي فوقها، أما في حالة حركة
خليتين باتجاهين متباعدين فسينتج عن ذلك تباعد
الطبقين اللذين فوقهما وانتشارهما.


النموذج الثاني:
يظهر هذا النموذج أن تيارات الحمل الحرارية محصورة
في الغلاف الضعيف العائد للجبة الأرضية وذلك لوجود
العناصر المشعة ضمن هذا الغلاف (الشكل 4). ينتج عن
وجود هذه العناصر المشعة نشاطات حرارية تؤدي إلى
صهر أو إذابة الصخور في الغلاف الضعيف وتحويلها
إلى تدفق أو جريان مرن مما يؤدي إلى صعود المواد
الأقل كثافة إلى الأعلى من خلال أنظمة تيارات حمل
حرارية وعندما تقترب هذه التيارات من السطح تفقد
حرارتها فتزداد كثافتها وتهبط ثانية وهكذا.



الشكل (4): مقطع عرضي في الكرة الأرضية يبين أغلفتها الداخلية المختلفة
وطبيعة حركة تيارات الحمل فيه
وشكل ريش الجبة
(Mantle Plumes)


(Hamblin and Christiansen, 1998).


إن حقيقة ما يحدث داخل منطقة الجبة هو
بالتأكيد أكثر تعقيداً مما هو ممثل في النموذجين
السابقين، وذلك بسبب تداخل عوامل عديدة أخرى مع
حركة تيارات الحمل الحرارية في منطقة الجبة، فهناك
مثلاً ريش الجبة

(Mantle Plumes)
التي ترتفع من المنطقة الحدودية بين الجبة واللب
والتي تكون البقع الحرارية
(Hot
Spots) على سطح الأرض (الشكل 4).
إضافة إلى تأثير عمليات الاحتكاك على طول حدود
الأطباق في كبح أو تقليل حركة الأطباق. ولما كانت
الطاقة اللازمة لتشغيل هذا النظام الحركي موروثة
من مراحل التكوين الأولى للأرض وليست قابلة
للتعويض فهذا يعني أن الطاقة داخل الأرض، ونفس
الشيء بالنسبة للشمس، ستنفذ يوماً ما في المستقبل
وإذا ما حدث هذا فلن تكون هناك طاقة كافية لحركة
الأطباق وبالتالي توقف النشاطات البركانية
والزلزالية وتوقف عمليات بناء الجبال والخنادق
المحيطية، وستصبح الأرض كوكباً ميتاً يستمد طاقته
الجديدة من مصادر خارجية فقط (الموسوي وكريم،
1991).


خامساً: أنواع الحافات بين
الأطباق:


اعتماداً على اتجاه الحركة النسبية بين
الأطباق الأرضية فان الحافات بين الأطباق تقسم إلى
ثلاث أنواع رئيسة هي:


(1) الحافات الانتشارية، (2) الحافات
التصادمية، (3) الحافات الانتقالية (الشكل 5)،
وفيما يلي شرح مبسط لكل منها:



الشكل (5): الحافات التباعدية المتمثلة بحواجز وسط المحيط والحافات
التصادمية المتمثلة بالخنادق


(Hamblin and Christiansen, 1998).




(1) الحافات الانتشارية (البناءة)

Divergent (Constructive) Plat Boundaries:


تنشأ في مناطق تحرك طبقين متجاورين بعيداً عن
بعضهما، وينتج عن ذلك بناء قشرة جديدة نتيجة لصعود
المواد المنصهرة من الغلاف الضعيف لملء الفراغ
الناتج عن هذه الحركة لذلك يطلق على هذا النوع من
حركة الأطباق بالحركات البناءة. وأبرز نتائج هذا
التباعد تتمثل بتكون حواجز وسط المحيط.



حواجز وسط المحيط

(Mid-oceanic Ridges):


عبارة عن سلسلة جبلية معقدة ممتدة عبر محيطات
العالم ولمسافات كبيرة جداً (الشكل 6)، وهي ترتفع
عن المناطق البحرية المجاورة لها بمقدار قد يصل
إلى أكثر من (3 كم) أحياناً. وأن تسمية حواجز وسط
المحيط قد تدعو إلى سوء الفهم أحياناً فهي لا تمثل
ظواهر طبيعية ضيقة كما يستدل على ذلك من تسميتها
بل هي ظواهر عريضة يتراوح عرضها بين (500 ـ 5000
كم) حتى أنها في بعض المناطق تشغل ما يقارب من نصف
مساحة القاع المحيطية كما هو الحال في المحيط
الاطلسي (الشكل 5).



الشكل (6): عند تجفيف الكرة الأرضية من الماء، تظهر طوبوغرافية قاع
المحيط بما فيها حواجز وسط المحيط
(موقع

USGS

على الانترنيت).



تتكون حواجز وسط المحيط بين طبقين يتباعدان عن
بعضهما، أي أنها تمثل موقع الحافة الانتشارية
البناءة. وهذا بالتأكيد يسمح بخروج مواد حارة
جديدة من غلاف الانسياب مكونة قشرة محيطية جديدة
دافعة المواد القديمة للغلاف الصخري إلى الجانبين.
يطلق على الشقوق العميقة الممتدة على طول محور
الحاجز المحيطي تسمية وادي التشقق

(Rift Valley)
والذي يمثل مركز الحافة الانتشارية البناءة بين
الطبقين المتباعدين والتي تبنى فيها قشرة محيطية
جديدة.



تتميز محاور المرتفعات المحيطية بارتفاعها عن
المناطق المحيطة بها والسبب في ذلك يعود إلى كونها
تمثل مناطق مقذوفات حديثة مصدرها الغلاف الضعيف،
لذلك تكون حارة وبالتالي فهي أقل كثافة ووزناً من
بقية مناطق القاع الباردة. وبمرور الوقت ونتيجة
لحركة الغلاف الصخري وتباعد الطبقين عن بعضهما
بعيداً عن محور الحاجز المحيطي تبدأ هذه المواد
بالتقلص بسبب برودته التدريجية فتزداد كثافتها
ووزنها وتبدأ بالانحدار نحو الأسفل بحركة مصاحبة
لحركتها إلى جانبي الحاجز المحيطي، ومن المعتقد
أنها تحتاج إلى زمن يصل إلى (100 مليون سنة)
لإكمال عملية تبريدها وتقلصها. وفي هذا الزمن تكون
الصخور البازلتية التي كانت جزء من قمم المرتفع
المحيطي قد أصبحت جزء من قاع المحيط العميق تغطيها
طبقة سميكة من الترسبات.



إن إضافة قشرة محيطية جديدة عند حواجز وسط
المحيط يعني انه لابد أن يكون هناك تمدد أو زيادة
في حجم الأرض باستمرار أو أن الغلاف الصخري لابد
وان يتحطم في مكان آخر بما يعادل تقريباً المواد
المضافة. وحيث أنه ليست هناك أدلة قاطعة تدعم فكرة
تمدد كبير في سطح الأرض لذلك فان عملية تحطيم جزء
من الغلاف الصخري هي الأكثر قبولاً وهو ما يفسر
عدم تجاوز عمر صخور القشرة المحيطة زمن ما قبل
الجوراسي الأوسط (200 مليون سنة مضت).



(2) الحافات التصادمية (الهدامة)

Convergent (Destructive) Plate Boundaries:


تنشأ في مناطق تحرك طبقين متجاورين نحو بعضهما
وينتج عن ذلك فقدان جزء من أحد الطبقين بسبب
غورانه أسفل الطبق الآخر وذوبانه في الغلاف الضعيف
الساخن، لذلك يطلق على هذا النوع من حركة الأطباق
بالحركات الهدامة. وأبرز التراكيب الجيولوجية
الثانوية النتائجة من عملية التصادم بين الأطباق
تتمثل بتكون كل من السلاسل الجبلية والخنادق
المحيطية والجزر القوسية والأقواس البركانية.



الجبال الالتوائية

(Folded Mountains):


وهي عبارة عن سلاسل جبلية التوائية واسعة وخطية
توجد على طول الجروف القارية، إذ تتميز صخور هذه
المنطقة بتعرضها الشديد إلى الضغوط الأفقية التي
تسبب التواء الطبقات الصخرية وتكسرها (الشكل 7).
تنتشر الجبال الالتوائية على طول حافات الأطباق
المتصادمة، ولكنها تكون أكثر ارتفاعاً وتعقيداً في
مناطق التصادم بين طبقين قاريين (الشكل 7 الرسم

A) والسبب في ذلك يعود إلى صعوبة غوران
احد الطبقين أسفل الآخر لكونهما يملكان نفس
الكثافة وبالتالي فان القوى الأفقية تكون كبيرة
جداً، بينما في حالة تصادم طبق محيطي مع آخر قاري
(الشكل 7 الرسم
B)
فان الطبق المحيطي سوف يغور أسفل الطبق القاري
وذلك لأن كثافة الأول اكبر وبالتالي تكون القوى
الأفقية اقل. وهناك منطقتان أساسيتان من السلاسل
الجبلية التي مازالت في حالة نمو وهما: سلسلة جبال
الكورديليران

(Cordilleran)
والتي تتمثل بجبال روكي والانديز الواقعة غرب
الأمريكيتين، وسلسلة جبال (همالايا ـ الألب) التي
تقطع آسيا وغربي أوربا حتى شمال أفريقيا.



الشكل (7): الجبال الألتوائية وكيفية نشوئها من عمليات التصادم بين
الاطباق.

(A) تصادم طبقين قاريين.

(B)
تصادم طبق قاري مع آخر محيطي

(Montgomery,1997).



الخنادق المحيطية العميقة

(Oceanic Trenches):


وهي عبارة عن أخاديد طولية عميقة تمتد لمسافات
كبيرة
(الشكل ، تشبه حرف
(V)
بالإنكليزية، وهي غير متناظرة المقطع إذ أن أحد
جوانبها يكون أكثر ميلاً من الآخر
(الشكل 5). تعد الخنادق المحيطية من الناحية
التضاريسية أعمق مناطق القيعان البحرية حيث يزيد
عمق العديد منها على (10 كم) تحت مستوى سطح البحر.
وهي مناطق تتميز بوجود نشاط زلزالي وبركاني فيها.
تتكون هذه الخنادق عند حدوث تصادم بين طبقين
محيطيين أو بين طبق محيطي وآخر قاري، ولا تتكون
عند تصادم طبقين قاريين.




لشكل (: مواقع الخنادق الرئيسة في العالم

(Duxbury and Duxbury,1997).



الجزر القوسية

(Island Arcs):


وهي سلسلة ذات صف أو صفين من الجزر البركانية
المحدبة أو المقوسة. تتكون من تصادم طبقين محيطيين
مع بعضهما وانزلاق أحدهما تحت الآخر وإذابة جزء من
الطبق الغائر، إذ تتكون سلسلة من الجزر القوسية
على طول حافة الطبق العلوي بصورة موازية للخندق
المحيطي، وذلك نتيجة ذوبان الغلاف الصخري الغائر
في الغلاف الواهن الساخن وزيادة كمية الصهير في
منطقة الغوران مما يؤدي إلى اندفاع الصهير الناري
نحو الأعلى مخترقاً الطبق العلوي ومكوناً الجزر
القوسية (الشكل 9 الرسم
A).





الأقواس البركانية

(Volcanic Arcs):


وهي


نشاطات بركانية قوسية التركيب توجد في الأحزمة
الجبلية، تتكون عندما يصطدم طبق محيطي بآخر قاري
حيث ينحدر الطبق المحيطي الثقيل تحت الطبق القاري
الأخف منه وبالتالي ذوبان الجزء الغائر من الطبق
المحيطي في داخل الغلاف الواهن. نتيجة لذوبان
الجزء الغائر تتكون كميات كبيرة من الصهير ذات
كثافة قليلة مقارنة بكثافة المواد المحيطة به، مما
يقود إلى صعود الصهير إلى الأعلى مخترقاً الطبق
المحيطي مكوناً الأقواس البركانية (الشكل 9 الرسمB


).




الشكل (9): المظاهر الجيولوجية الناتجة من تصادم طبقين.

(A)
تكون الجزر القوسية من تصادم طبقين محيطيين.


(B) تكون الأقواس البركانية من تصادم طبق محيطي مع آخر
قاري (موقع

USGS
على الانترنيت).



(3) الحافات الانتقالية (المحافظة)
Transform
(Conservative) Plate Boundaries:


تنشأ في مناطق تحرك طبقين متجاورين بصورة موازية
لبعضهما البعض دون أن يكون هناك تحطيم أو بناء
للقشرة الأرضية، لذلك يطلق على هذا النوع من حركة
الأطباق بالحركات المحافظة. وأن هذه الصدوع تمتاز
بوجود حركة أفقية على طول مستوي الصدع وبصورة
موازية لاتجاه مضرب الصدع لذلك فهي تدعى بصدوع
الانزلاق المضربي

(Strike Slip Faults).


وابرز نتائج هذا النوع من حركة الأطباق تتمثل
بتكون صدوع التحول المحيطية وصدوع التحول القارية.




صدوع التحول المحيطية

(Oceanic Transform Faults):
توجد معظم صدوع التحول في القشرة المحيطية، وهي
تمثل صدوع انزلاق مضربي تكون دائماً عمودية على
الحاجز الوسط محيطي

(Mid-Oceanic Ridges)


التي تمثل محور الحاجز الانتشاري
(Axis
of Spreading Ridges).
صدوع التحول هذي تتكون في مراحل متعاقبة من مراحل
تكون الحاجز الوسط محيطي، أي أنه كلما تكون جزء من
الحاجز الوسط محيطي تكون صدع تحولي عمودي عليه، ثم
يتبعه تكون حاجز وسط محيطي يليه تكون صدع تحولي
وهكذا، وليس كما يعتقد البعض من أن الصدوع
التحولية تأتي بعد أنتهاء تكون الحاجز الوسط محيطي
(الشكل 10).






الشكل (10): صدوع التحول المحيطية، وهي صدوع
انزلاق مضربي تكون عمودية على الحواجز وسط
المحيطية

(Montgomery, 1997)



صدوع التحول القارية

(Continental Transform Faults):


إن صدوع التحول قليلاً ما تكون موجودة داخل
القارات أو في حافاتها، ولكن هناك مثالين بارزين
هما: الأول هو صدع سان اندرياس
(San
Andreas Fault)
الذي يمثل الحدود بين طبق قارة
أمريكا الشمالية وطبق المحيط الهادي،


والثاني هو صدع البحر الميت
(Dead
Sea Fault)
الذي يمثل الحدود بين الطبق الإفريقي والطبق
العربي (الشكل 11).



يلاحظ في صدوع التحول، سواء في صدوع التحول
المحيطي أو القاري، أنها تلعب دوراً بارزاً في
تحويل أو نقل اتجاه الحركة من الحركة الانتشارية
إلى الحركة التصادمية، وابرز مثال على ذلك هو صدع
البحر الميت الذي يشغل المسافة بين الحافة
الانتشارية المتمثلة بالبحر الأحمر (الناتجة من
تباعد الطبقين الإفريقي والعربي)، وبين الحافة
التصادمية المتمثلة بجبال طوروس (الناتجة من تصادم
الطبق العربي مع الطبق التركي). لذلك سميت هذه
الصدوع بصدوع التحول من قبل ولسن

(

Wilson,1965
في الموسوي وكريم، 1991) لأنها تلعب دوراً بارزاً
في تحويل أو نقل اتجاه الحركة بين الأطباق من حركة
التصادم إلى حركة التباعد، أي إنها تمثل المرحلة
الانتقالية بين الحافات التصادمية والحافات
الأنتشارية.




الشكل (11): صدوع التحول القارية.

(A) صدع سان اندرياس.

(B) صدع البحر الميت،
( موقع

USGS على الانترنيت).


سادساً: طبيعة حركة الأطباق:



لما كانت الأطباق صلبة أي أنها تتحرك ككتلة واحدة
على أرض كروية فهذا يعني أنها يجب أن توصف كحركة
دورانية على امتداد دوائر وحول محور يسمى بمحور
الدوران
(Axis
of plate rotation “Ar”)
يمر من مركز الكرة الأرضية. وتمثل نقطة تقاطع هذا
المحور مع سطح الأرض قطب الانتشار أو الدوران

(Pole of spreading or rotation)
للطبق. ويمكن اعتبار خطوط الدوران خطوط عرض
(Line
of latitude)
تمتد قيمة نصف قطرها من صفر عند قطب دوران الأطباق
حتى تصل أقصى قيمة لها عند خط استواء الدوران
(Equator of rotation)،
لذلك فأنه من الأفضل تمثيل حركة الأطباق عن طريق
السرعة الزاوية

(Angular Velocity)
والتي تتراوح قيمتها من سرعة الصفر عند القطب وحتى

(90º)
عند خط استواء الدوران.



بعض الحقائق المهمة حول حركة الأطباق على كرة يمكن
الحصول عليها من (الشكل 12). الحقيقة الأولى تتمثل
بكون كل نقطة على الطبق تتحرك بسرعة مختلفة عن
الأخرى اعتماداً على قربها أو بعدها من قطب
الدوران (الشكل 12،A)،
إذ أن اقل سرعة تكون عند قطب الدوران وأكبرها عند
حافة الطبق والذي يسمى بخط استواء الدوران.
السرعة عند قطب الدوران صفر بسبب كونها نقطة ثابتة
على الكرة وتزداد كلما اقتربنا من خط استواء
الدوران أو حافة الطبق.



الحقيقة الثانية تتمثل بكون صدوع التحول

(Transform Faults)
تكون موازية لخطوط العرض التي يمكن رسمها حول قطب
الدوران (الشكل 12،B).
لذلك يمكن استخدام هذه الصدوع لتحديد موقع قطب
الدوران لكل طبق، إذ أن الأعمدة المرسومة على
مماسات منحنيات أو دوائر صدوع التحول تتقاطع عند
قطب الدوران. أما الحواجز الانتشارية

(Spreading ridges)
فهي تراكيب خطية تكون عادة عمودية على قطب الدوران
أي أنها تقطع خطوط العرض للطبق. كما أن أسرع توسع
أو انتشار للحواجز المحيطية أو أسرع تصادم في
الخنادق المحيطية يحدث بعيداً عن قطب الدوران
ويتناقص كلما اقتربنا منه.





الشكل (12): حركة الأطباق على كرة، يتبين أن
الأطباق تدور حول محور الانتشار الذي يقطع سطح
الكرة في نقطة تدعى قطب الانتشار. الأطباق دائماً
تتحرك بصورة موازية لصدوع التحول على طول دوائر
العرض وعمودية على محور الانتشار
(Hamblin
and Christiansen,1998).



ليس من الضروري أن يقع قطب الدوران ضمن الطبق بل
أنه قد يقع بين طبقين أو في طبق آخر له قطب دوران
خاص به. وتختلف أقطاب الانتشار بالنسبة للمحيطات
المختلفة، فبالنسبة للمحيط الهادي والمحيط الأطلسي
الجنوبي فأنهما يبدوان قريبين من الأقطاب
المغناطيسية بالقرب من كرينلاند وفي القارة
القطبية الجنوبية بالقرب من استراليا. في حين أن
الانتشار في المحيط الهندي يعود إلى أزواج مختلفة
من الأقطاب التي يمكن أن توجد شمال أفريقيا وشمال
نيوزلندة. وتشير جميع الدلائل إلى أن معظم محاور
الانتشار، إن لم يكن جميعها، هي نفسها في حالة
حركة مستمرة وهذا يعني أن أقطابها متغيرة.


سابعاً: سرعة حركة الأطباق:



يظهر من (الشكل 13) بان الأطباق تتحرك بسرع مختلفة
عن بعضها وبمعدل يتراوح من (1 إلى 18) سنتمتر
بالسنة. فكل من الأطباق الهادي ونازكا والقوقاس
والهندي تتحرك بمعدل سرعة اكبر من أمريكا الشمالية
وأفريقيا ويوراسيا والقارة القطبية الجنوبية.
الأطباق ذات السرع العالية هي تلك التي يكون الجزء
الأكبر منها غائراً، أما الأطباق ذات السرع الابطأ
فهي الأطباق التي تنقصها الحافات الغائرة أو التي
تغطيها الكتل القارية. هذه العلاقة فسرت من قبل
بعض الجيولوجيين كدليل على أن الأطباق التكتونية
هي جزء من نظام انتقال الحرارة داخل الأرض، وبان
حركة الأطباق تكون نتيجة لغطس الطبق الكثيف
والبارد داخل غلاف الجبة.




الشكل (13): السرع النسبية واتجاهات حركة الأطباق،
تبين كيف أن الأطباق الرئيسة متفاعلة مع بعضها.
أطوال الأقواس
هي نسبة إلى سرعة حركة الأطباق، الأرقام تمثل السرعة بوحدات السنتمتر بالسنة
(Hamblin
and Christiansen,1998).



لقد تم حساب سرعة حركة الأطباق باستخدام طريقتين
رئيسيتين هما:


أولاً: طريقة المقياس الزمني
للطباقية المغناطيسية:
سرعة حركة طبق ما نسبة إلى طبق آخر يمكن حسابها
بواسطة بيانات الانقلابات المغناطيسية على قاع
المحيط، وذلك باستخدام المقياس الزمني للطباقية
المغناطيسية

(Time Scale of Magnetic Stratigraphy).


النظام الزمني هو تذبذب الحقل المغناطيسي الأرضي،
فخلال المليوني سنة الأخيرة تغير الحقل المغناطيسي
الأرضي بين القطبية الاعتيادية

(Normal Polarity)


المتمثلة بالقطبية الأرضية في الوقت الحالي،


وبين القطبية المعكوسة

(Reverse Polarity)


التي يكون فيها موقع القطب الشمالي بدل القطب
الجنوبي. تغير الحقل المغناطيسي من القطبية
الاعتيادية إلى المعكوسة وبالعكس يكون بفترات غير
منتظمة، فبعضها يكون قصيراً بحدود (20000) سنة،
ولآخر يكون أطول من (10) ملاين سنة. هذه الساعة


تم

تكوينها بواسطة استخدام طرائق التاريخ الإشعاعي


(Radiometric Dates).


لذلك فأن نمط الانقلاب المغناطيسي في الصخور على
قاع المحيط يمكن أن تستخدم لتقييم خطوط الزمن
المغناطيسي المسماة بخطوط تساوي الزمن

(Isochrons)


الت