بنية الأرض الداخلية — القشرة الأرضية والوشاح والنواة والصفائح التكتونية — علوم الطبيعة والحياة — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري

أهداف الدرس

• أن يتعرف التلميذ على بنية الأرض الداخلية وطبقاتها.
• أن يميز بين القشرة والوشاح والنواة من حيث الخصائص.
• أن يفهم مفهوم الصفائح التكتونية وحركتها.
• أن يربط بين بنية الأرض والظواهر الجيولوجية (الزلازل والبراكين).

مقدمة: بنية الأرض

الأرض ليست كتلة متجانسة، بل تتكون من عدة طبقات متفاوتة في السمك والكثافة والتركيب والحرارة. يمكن تقسيم بنية الأرض الداخلية إلى ثلاث طبقات رئيسية من الخارج إلى الداخل: القشرة الأرضية، الوشاح، والنواة.

الطبقات الرئيسية للأرض

الطبقة	السمك	التركيب	الحالة	درجة الحرارة
القشرة الأرضية	5-70 كم	صخور الجرانيت والبازلت	صلبة	15-1000°C
الوشاح	≈ 2900 كم	صخور السليكات (البريدوتيت)	صلبة (الجزء العلوي لدن)	1000-3700°C
النواة الخارجية	≈ 2200 كم	الحديد والنيكل (سائل)	سائلة	3700-4500°C
النواة الداخلية	≈ 1220 كم	الحديد والنيكل (صلب)	صلبة	≈ 5500°C

1. القشرة الأرضية

القشرة الأرضية هي الطبقة الخارجية الرقيقة التي نعيش عليها. تنقسم إلى نوعين:

القشرة القارية:

• تكون اليابسة (القارات).
• سمكها: 30-70 كم.
• تتركب أساساً من صخور الجرانيت (خفيفة، غنية بالسليكون والألومنيوم).
• كثافتها: 2.7 g/cm³ تقريباً.

القشرة المحيطية:

• تكون قاع المحيطات.
• سمكها: 5-10 كم.
• تتركب أساساً من صخور البازلت (أثقل، غنية بالحديد والمغنيسيوم).
• كثافتها: 3.0 g/cm³ تقريباً.

2. الوشاح (الستار)

الوشاح هو الطبقة الوسطى بين القشرة والنواة، ويمثل حوالي 84% من حجم الأرض.

• يمتد من أسفل القشرة حتى عمق ≈ 2900 كم.
• يتكون من صخور السيليكات الثقيلة (البريدوتيت).
• الوشاح العلوي: (حتى 670 كم) يوجد به الأستينوسفير (الغشاء اللدن) الذي يسمح بحركة الصفائح.
• الوشاح السفلي: (670-2900 كم) صلب بسبب الضغط العالي.
• التيارات الحملية (Convection Currents) في الوشاح هي المسؤولة عن حركة الصفائح التكتونية.

3. النواة

النواة هي الطبقة الداخلية للأرض.

النواة الخارجية:

• سمكها ≈ 2200 كم.
• سائلة (في حالة منصهرة).
• مكونة من الحديد والنيكل (NiFe).
• حركة السائل في النواة الخارجية تولد المجال المغناطيسي للأرض.

النواة الداخلية:

• نصف قطرها ≈ 1220 كم.
• صلبة على الرغم من درجة حرارتها العالية جداً، وذلك بسبب الضغط الهائل.
• تتكون من الحديد والنيكل الصلبين.
• درجة حرارتها ≈ 5500°C (مقاربة لسطح الشمس).

نظرية الصفائح التكتونية

تقسم القشرة الأرضية إلى صفائح تكتونية (Tectonic Plates) تطفو فوق الغشاء اللدن (الأستينوسفير) وتتحرك بفعل التيارات الحملية في الوشاح.

نوع حدود الصفائح	الحركة	الظواهر المصاحبة	مثال
حدود متباعدة	تبتعد الصفائح عن بعضها	تصاعد الصهارة، تكون القشرة المحيطية، البراكين	منتصف الأطلسي (الأيسلندا)
حدود متقاربة	تصطدم الصفائح (تغوص إحداها تحت الأخرى)	الزلازل، البراكين، تكون السلاسل الجبلية	جبال الهيمالايا، حلقة النار الهادئة
حدود منزلقة (تحويلية)	تنزلق الصفائح أفقياً جنباً إلى جنب	الزلازل القوية	صدع سان أندرياس (كاليفورنيا)

المجال المغناطيسي للأرض

ينشأ المجال المغناطيسي للأرض من حركة الحديد والنيكل في النواة الخارجية السائلة. هذا المجال يحمي الأرض من الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس (الرياح الشمسية).

أمثلة محلولة

مثال 1:

أي طبقات الأرض هي الأكثر سمكاً؟ وما هي الأقل سمكاً؟

الحل: الوشاح هو الأكثر سمكاً (≈ 2900 كم)، بينما القشرة الأرضية هي الأقل سمكاً (5-70 كم).

مثال 2:

ما مصدر المجال المغناطيسي للأرض؟

الحل: ينتج عن حركة الحديد والنيكل المنصهرين في النواة الخارجية السائلة.

تمارين تطبيقية

تمرين 1:

صل بين الطبقة وخصائصها:

(أ) القشرة الأرضية — (1) طبقة سائلة من الحديد والنيكل
(ب) الوشاح — (2) الطبقة الخارجية الرقيقة
(ج) النواة الخارجية — (3) الطبقة الوسطى الأكثر سمكاً
(د) النواة الداخلية — (4) طبقة صلبة حرارتها ≈ 5500°C

الإجابة: أ-2، ب-3، ج-1، د-4

تمرين 2:

ما الفرق بين القشرة القارية والقشرة المحيطية من حيث السمك والتركيب؟

خلاصة الدرس

• تتكون الأرض من ثلاث طبقات رئيسية: القشرة، الوشاح، النواة.
• القشرة نوعان: قارية (جرانيت، سميكة) ومحيطية (بازلت، رقيقة).
• الوشاح هو الطبقة الأكثر سمكاً وفيه تحدث التيارات الحملية.
• النواة الخارجية سائلة، والنواة الداخلية صلبة، وكلاهما من الحديد والنيكل.
• حركة الصفائح التكتونية تفسر الزلازل والبراكين وتكون الجبال.
• المجال المغناطيسي للأرض ينشأ من النواة الخارجية ويحمي الكوكب.