علوم الأرض: الجيولوجيا العامة وتكتونية الصفائح

علوم الأرض: الجيولوجيا العامة وتكتونية الصفائح

علم الجيولوجيا (Geology) هو العلم الذي يدرس الأرض: تكوينها، بنيتها، تاريخها، والعمليات التي تشكلها وتغيرها عبر الزمن. تكتونية الصفائح (Plate Tectonics) هي النظرية الشاملة التي تفسر حركة القشرة الأرضية والظواهر المرتبطة بها مثل الزلازل والبراكين وتشكل الجبال.

أولاً: بنية الأرض الداخلية

• القشرة (Crust): الطبقة الخارجية الصلبة. قارية (سمك 30-70 كم، كثافة أقل) ومحيطية (سمك 5-10 كم، كثافة أعلى).
• الوشاح (Mantle): يمتد من أسفل القشرة حتى عمق 2900 كم. يتكون من صخور صلبة لكنها تتصرف كسائل لزج على المدى الجيولوجي الطويل (الوشاح العلوي اللدن – Asthenosphere).
• اللب الخارجي (Outer Core): سائل من الحديد والنيكل، يولد المجال المغناطيسي للأرض.
• اللب الداخلي (Inner Core): صلب من الحديد والنيكل، درجة حرارته حوالي 5500°C.

ثانياً: نظرية تكتونية الصفائح

قشرة الأرض مقسمة إلى حوالي 15 صفيحة كبيرة وصغيرة تطفو فوق الوشاح اللدن وتتحرك ببطء (بضعة سنتيمترات سنوياً). القوة المحركة هي تيارات الحمل الحراري (Convection Currents) في الوشاح.

• الحدود المتباعدة (Divergent Boundaries): تبتعد الصفائح عن بعضها، يتكون غلاف صخري جديد. مثال: ظهر المحيط الأطلسي (Mid-Atlantic Ridge).
• الحدود المتقاربة (Convergent Boundaries): تتصادم الصفائح، تتشكل الجبال (اصطدام قارتين مثل جبال الهيمالايا) أو تنغمس صفيحة تحت أخرى (Subduction) مكونة خنادق محيطية وأقواس بركانية (مثل حلقة النار في المحيط الهادئ).
• الحدود المنزلقة (Transform Boundaries): تنزلق الصفائح أفقياً بجانب بعضها. مثال: فالق سان أندرياس في كاليفورنيا.

ثالثاً: الزلازل (Earthquakes)

اهتزاز الأرض الناتج عن إطلاق الطاقة المخزنة في الصخور عند كسرها على طول الفوالق. تقاس بقوة الزلزال بمقياس ريختر (Richter Scale) أو مقياس العزم الزلزالي (Moment Magnitude Scale). البؤرة (Focus) هي نقطة origin الزلزال تحت السطح، والمركز السطحي (Epicenter) هو النقطة فوق البؤرة مباشرة على السطح.

رابعاً: البراكين (Volcanoes)

فتحات في القشرة الأرضية تندفع منها الصهارة (Magma) والغازات والرماد. أنواع البراكين: درعية (Shield – مثل براكين هاواي)، مخروطية (Cinder Cone)، وطباقية (Stratovolcano – مثل جبل فيزوف). تتركز البراكين عند حدود الصفائح المتقاربة والمتباعدة.

خامساً: دورة الصخور (Rock Cycle)

تصف التحولات بين أنواع الصخور الثلاثة: النارية (Igneous – تبرد من الصهارة)، الرسوبية (Sedimentary – تترسب من الرواسب)، والمتحولة (Metamorphic – تتغير بفعل الحرارة والضغط). كل نوع يمكن أن يتحول إلى نوع آخر عبر العمليات الجيولوجية.

للاستزادة: الطب — علم الأنسجة — السنة الثالثة جامعي و الهندسة — الهندسة الكيميائية — السنة الأولى جامعي.