القشرة المحيطية

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
خريطة للقشرة المحيطية للأرض، حيث تشير الألوان إلى عمر القشرة. الألوان الفاتحة تدل على حداثة العمر، والألوان الداكنة تدل على كبره. تمثل الخطوط حدود الصفائح التكتونية.
القشرة القارية والمحيطية في الوشاح العلوي للأرض

القشرة المحيطية هي الطبقة العليا من الجزء المحيطي للصفائح التكتونية . تتكون من القشرة المحيطية العليا، التي تضم الحمم الوسائدية ومجموعة من السدود النارية ، والقشرة المحيطية السفلى ، التي تتكون من التروكتوليت والجابرو والصخور المتراكمة فوق المافية . [ 1 ] [ 2 ] تقع القشرة فوق الطبقة العليا الصلبة من الوشاح . تشكل القشرة وطبقة الوشاح العلوية الصلبة معًا الغلاف الصخري المحيطي .

تتكون القشرة المحيطية بشكل أساسي من الصخور المافية ، أو السيما ، الغنية بالحديد والمغنيسيوم. وهي أرق من القشرة القارية ، أو السيال ، حيث يقل سمكها عمومًا عن 10 كيلومترات؛ ومع ذلك، فهي أكثر كثافة، إذ يبلغ متوسط ​​كثافتها حوالي 3.0 غرامات لكل سنتيمتر مكعب، مقارنةً بالقشرة القارية التي تبلغ كثافتها حوالي 2.7 غرامات لكل سنتيمتر مكعب. [ 3 ]

تُعدّ القشرة العلوية نتاج تبريد الصهارة المشتقة من مواد الوشاح أسفل الصفيحة. تُحقن الصهارة في مركز التوسع، الذي يتكون أساسًا من كتلة بلورية متصلبة جزئيًا ناتجة عن حقن سابقة، مُشكّلةً عدسات صهارية تُعدّ مصدرًا للسدود الصفائحية التي تُغذي الحمم الوسائدية العلوية. [ 4 ] ومع تبريد الحمم، تخضع في معظم الحالات لتعديل كيميائي بفعل مياه البحر. [ 5 ] تحدث هذه الانفجارات في الغالب عند سلاسل منتصف المحيط، ولكن أيضًا عند بؤر ساخنة متفرقة، وفي حالات نادرة ولكنها قوية تُعرف باسم ثورات البازلت الفيضية . إلا أن معظم الصهارة تتبلور في الأعماق، داخل القشرة المحيطية السفلى . هناك، يمكن للصهارة المتداخلة حديثًا أن تختلط وتتفاعل مع الكتلة البلورية والصخور الموجودة مسبقًا. [ 6 ]

تعبير

على الرغم من عدم حفر مقطع كامل من القشرة المحيطية حتى الآن، إلا أن لدى الجيولوجيين أدلة عديدة تساعدهم على فهم قاع المحيط. وتستند تقديرات التركيب إلى تحليلات الأفيوليت (أجزاء من القشرة المحيطية التي اندفعت فوق القارات وحُفظت عليها)، ومقارنات البنية الزلزالية للقشرة المحيطية مع القياسات المختبرية للسرعات الزلزالية في أنواع الصخور المعروفة، وعينات مستخرجة من قاع المحيط بواسطة الغواصات ، والتجريف (خاصة من قمم التلال ومناطق الصدوع )، والحفر. [ 7 ] القشرة المحيطية أبسط بكثير من القشرة القارية، ويمكن تقسيمها عمومًا إلى ثلاث طبقات. [ 8 ] ووفقًا لتجارب فيزياء المعادن ، تصبح القشرة المحيطية أكثر كثافة من الوشاح المحيط بها عند ضغوط الوشاح السفلي. [ 9 ]

  • يبلغ متوسط  ​​سمك الطبقة الأولى 0.4 كيلومتر. وهي تتكون من رواسب غير متماسكة أو شبه متماسكة ، وعادةً ما تكون رقيقة أو حتى غير موجودة بالقرب من سلاسل منتصف المحيط ، ولكنها تصبح أكثر سمكًا كلما ابتعدنا عنها. [ 10 ] بالقرب من هوامش القارات، تكون الرواسب أرضية المنشأ ، أي مشتقة من اليابسة، على عكس رواسب أعماق البحار التي تتكون من أصداف دقيقة لكائنات بحرية، وعادةً ما تكون كلسية وسيليسية، أو قد تتكون من الرماد البركاني والرواسب الأرضية المنشأ التي تنقلها تيارات العكارة . [ 11 ]
  • يمكن تقسيم الطبقة الثانية إلى جزأين: الطبقة 2أ هي  طبقة بركانية علوية بسمك 0.5 كم تتكون من بازلت زجاجي إلى بازلت دقيق التبلور ، وعادةً ما يكون على شكل بازلت وسائدي . أما الطبقة 2ب فهي طبقة بسمك 1.5  كم تتكون من سدود الديابيز . [ 12 ]
  • تتكون الطبقة الثالثة من التبريد البطيء للصهارة تحت السطح، وتتألف من الجابرو الخشن الحبيبات والصخور فوق المافية المتراكمة . [ 13 ] وهي تشكل أكثر من ثلثي حجم القشرة المحيطية بسماكة تقارب 5 كيلومترات. [ 14 ] 

الكيمياء الجيولوجية

تُعدّ صخور البازلت في منتصف المحيطات، المشتقة من صهارة ثوليتية منخفضة البوتاسيوم ، أكبر الصخور البركانية حجماً في قاع المحيط . تتميز هذه الصخور بانخفاض تركيز العناصر الليثوفيلية ذات الأيونات الكبيرة (LILE)، والعناصر الأرضية النادرة الخفيفة (LREE)، والعناصر المتطايرة، وغيرها من العناصر غير المتوافقة . قد توجد صخور بازلتية غنية بالعناصر غير المتوافقة، لكنها نادرة وترتبط بالبؤر الساخنة في منتصف المحيطات ، مثل المناطق المحيطة بجزر غالاباغوس ، وجزر الأزور ، وأيسلندا . [ 15 ]

قبل العصر النيوبروتيروزوي قبل مليار سنة ، كانت القشرة المحيطية للعالم أكثر قاعدية من القشرة الحالية. وقد سمحت طبيعة القشرة القاعدية بتخزين كميات أكبر من جزيئات الماء ( OH ) في أجزائها المتغيرة . وفي مناطق الاندساس ، كانت هذه القشرة القاعدية أكثر عرضة للتحول إلى الشست الأخضر بدلاً من الشست الأزرق في نطاق الشست الأزرق المعتاد . [ 16 ]

دورة الحياة

تتشكل القشرة المحيطية باستمرار عند سلاسل منتصف المحيط. ومع تباعد الصفائح القارية عند هذه السلاسل، تصعد الصهارة إلى الوشاح العلوي والقشرة. وعندما تبتعد الصفائح القارية عن السلسلة، تبرد الصخور المتشكلة حديثًا وتبدأ بالتآكل، ويتراكم عليها الرواسب تدريجيًا. وتوجد أحدث الصخور المحيطية عند سلاسل منتصف المحيط، وتزداد أقدميتها كلما ابتعدنا عنها. [ 17 ]

مع صعود الوشاح، يبرد وينصهر مع انخفاض الضغط وتجاوزه خط الانصهار . وتعتمد كمية الصهارة الناتجة فقط على درجة حرارة الوشاح أثناء صعوده. لذا، فإن معظم القشرة المحيطية لها نفس السماكة (7±1  كم). أما التلال ذات التباعد البطيء جدًا (أقل من 1  سم/سنة - نصف المعدل) فتُنتج قشرة أرق (4-5  كم) لأن الوشاح يبرد أثناء الصعود، وبالتالي يتجاوز خط الانصهار وينصهر على عمق أقل، مما ينتج عنه صهارة أقل وقشرة أرق. ومن الأمثلة على ذلك سلسلة جبال جاكيل تحت المحيط المتجمد الشمالي . وتوجد قشرة أكثر سمكًا من المتوسط ​​فوق الأعمدة الصاعدة لأن الوشاح يكون أكثر سخونة، وبالتالي يتجاوز خط الانصهار وينصهر على عمق أكبر، مما يُنتج صهارة أكثر وقشرة أكثر سمكًا. ومن الأمثلة على ذلك أيسلندا التي يبلغ سمك قشرتها حوالي 20  كم. [ 18 ]

يمكن استخدام عمر القشرة المحيطية لتقدير سمك الغلاف الصخري (الحراري)، حيث لا تملك القشرة المحيطية الحديثة الوقت الكافي لتبريد الوشاح أسفلها، بينما تحتوي القشرة المحيطية الأقدم على غلاف صخري وشاحي أكثر سمكًا أسفلها. [ 19 ] ينزلق الغلاف الصخري المحيطي تحت الصفائح التكتونية عند ما يُعرف بالحدود التقاربية . قد توجد هذه الحدود بين الغلاف الصخري المحيطي على صفيحة تكتونية والغلاف الصخري المحيطي على صفيحة أخرى، أو بين الغلاف الصخري المحيطي على صفيحة تكتونية والغلاف الصخري القاري على صفيحة أخرى. في الحالة الثانية، ينزلق الغلاف الصخري المحيطي دائمًا تحت الصفائح التكتونية لأن كثافة الغلاف الصخري القاري أقل. تستهلك عملية الانزلاق الغلاف الصخري المحيطي الأقدم، لذا نادرًا ما يتجاوز عمر القشرة المحيطية 200 مليون سنة. [ 20 ] تُعرف عملية تكوين القارات العظمى وتدميرها عبر دورات متكررة من تكوين وتدمير القشرة المحيطية بدورة ويلسون .

توجد أقدم قشرة محيطية واسعة النطاق في غرب المحيط الهادئ وشمال غرب المحيط الأطلسي  ، ويبلغ عمرها حوالي 180-200 مليون سنة. مع ذلك، قد تكون أجزاء من شرق البحر الأبيض المتوسط ​​بقايا من محيط تيثيس الأقدم بكثير ، والذي يتراوح عمره بين 270 و340 مليون سنة. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

الشذوذ المغناطيسي

تُظهر القشرة المحيطية نمطًا من الخطوط المغناطيسية، موازيةً لسلاسل الجبال المحيطية، والمتجمدة في البازلت . وينبثق نمط متناظر من الخطوط المغناطيسية الموجبة والسالبة من سلسلة الجبال المحيطية. [ 24 ] تتشكل صخور جديدة بفعل الصهارة عند سلاسل الجبال المحيطية، ويتسع قاع المحيط انطلاقًا من هذه النقطة. عندما تبرد الصهارة لتشكل الصخور، تتوافق قطبيتها المغناطيسية مع مواقع الأقطاب المغناطيسية للأرض آنذاك. ثم تدفع الصهارة الجديدة الصهارة الأقدم المبردة بعيدًا عن سلسلة الجبال. وتنتج عن هذه العملية أقسام متوازية من القشرة المحيطية ذات قطبية مغناطيسية متناوبة.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ جيليس وآخرون (2014). الجابرو الطبقي البدائي من القشرة المحيطية السفلى سريعة الانتشار. نيتشر 505، 204-208
  2. ↑ بيرانو، ف. (2013). رواسب الخامات وأعمدة الوشاح . سبرينغر. ص  11. ISBN 9789401725026.
  3. ↑ روجرز، ن.، محرر. (2008). مقدمة إلى كوكبنا الديناميكي . مطبعة جامعة كامبريدج والجامعة المفتوحة . ص 19. ISBN  978-0-521-49424-3.
  4. ↑ سينتون جيه إم؛ ديتريك آر إس (1992). "غرف الصهارة في سلسلة جبال منتصف المحيط" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 97 (ب1): 197-216 . رمز Bibcode : 1992JGR....97..197S . doi : 10.1029/91JB02508 .
  5. ↑ هـ. إلدرفيلد (2006). المحيطات والكيمياء الجيولوجية البحرية. إلسيفير. ص 182–. ISBN 978-0-08-045101-5.
  6. ↑ ليسنبرغ، سي جيه، ماكلويد، سي جيه، هورد، كيه إيه، وجودارد، إم. (2013). هجرة الصهارة التفاعلية واسعة النطاق عبر القشرة المحيطية السفلى سريعة الانتشار (هيس ديب، المحيط الهادئ الاستوائي). رسائل علوم الأرض والكواكب 361، 436-447. doi : 10.1016/j.epsl.2012.11.012
  7. ^ Kodaira، S.، Noguchi، N.، Takahashi، N.، Ishizuka، O.، & Kaneda، Y. (2010). التطور من القشرة المحيطية الأمامية إلى القشرة القوسية للجزيرة: دراسة زلزالية على طول القوس الأمامي إيزو بونين. مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة، 115 (B9)، غير متاح.
  8. ↑ هانستين، ثور هـ؛ ترول، فالنتين ر (14 فبراير 2003). "تركيب نظائر الأكسجين في الصخور الدخيلة من القشرة المحيطية والبنية البركانية أسفل غران كناريا (جزر الكناري): آثارها على تلوث القشرة الأرضية للصهارة الصاعدة" . الجيولوجيا الكيميائية . 193 (3): 181-193 . Bibcode : 2003ChGeo.193..181H . doi : 10.1016/S0009-2541(02)00325-X . ISSN 0009-2541 . 
  9. ↑ لي، م.، وماكنمارا، أ. (2013). صعوبة تراكم القشرة المحيطية المنغرزة عند حدود اللب والوشاح للأرض. مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة، 118 (4)، 1807-1816.
  10. ↑ بيتر لازنيكا (2 سبتمبر 2010). رواسب معدنية عملاقة: مصادر مستقبلية للمعادن الصناعية. سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 82 وما بعدها. ISBN 978-3-642-12405-1.
  11. ↑ دي آر باوز (1989) موسوعة علم الصخور النارية والمتحولة ، فان نوستراند رينهولد، رقم ISBN 0-442-20623-2
  12. ↑ يلدريم ديليك (1 يناير 2000). الأفيوليت والقشرة المحيطية: رؤى جديدة من الدراسات الميدانية وبرنامج الحفر المحيطي. الجمعية الجيولوجية الأمريكية. ص 506 وما بعدها. ISBN 978-0-8137-2349-5.
  13. ↑ جيليس وآخرون (2014). الجابرو الطبقي البدائي من القشرة المحيطية السفلى سريعة الانتشار. نيتشر 505، 204-208
  14. ↑ جون إريكسون (14 مايو 2014). تكتونيات الصفائح: كشف أسرار الأرض. دار إنفوبيس للنشر. ص 83 وما بعدها. ISBN 978-1-4381-0968-8.
  15. ↑ كلير ب. مارشال، رودس و. فيربيردج (1999) موسوعة الجيوكيمياء ، دار نشر كلوير الأكاديمية، رقم ISBN 0-412-75500-9
  16. ↑ بالين، ريتشارد م.؛ وايت، ريتشارد و. (2016). "ظهور صخور الشيست الأزرق على الأرض مرتبط بتغيرات طويلة الأمد في تكوين القشرة المحيطية" . مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 9 (1): 60. Bibcode : 2016NatGe...9...60P . doi : 10.1038/ngeo2605 . S2CID 130847333 . 
  17. ↑ "فهم حركات الصفائح [ هذه الأرض الديناميكية، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ] " . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية . تم الاسترجاع في 16 أبريل 2017 .
  18. ↑ سي إم آر فاولر (2005) الأرض الصلبة (الطبعة الثانية) ، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 0-521-89307-0
  19. ↑ ماكنزي، دان؛ جاكسون، جيمس؛ بريستلي، كيث (مايو 2005). "البنية الحرارية للغلاف الصخري المحيطي والقاري". رسائل علوم الأرض والكواكب . 233 ( 3-4 ): 337-349 . doi : 10.1016/j.epsl.2005.02.005 .
  20. ↑ كوندي، كيه سي 1997. تكتونيات الصفائح وتطور القشرة الأرضية (الطبعة الرابعة). 288 صفحة، دار نشر بتروورث-هاينمان المحدودة.
  21. ↑ مولر، ر. ديتمار (أبريل 2008). "عمر، ومعدلات تمدد، وعدم تناظر تمدد قشرة محيطات العالم" . الكيمياء الجيولوجية، والجيوفيزياء، والجيولوجيا . 9 (4): Q04006. Bibcode : 2008GGG.....9.4006M . doi : 10.1029/2007GC001743 . S2CID 15960331 . 
  22. ↑ بنسون، إميلي (15 أغسطس 2016). "أقدم قشرة محيطية في العالم تعود إلى قارة عظمى قديمة" . مجلة نيو ساينتست . تاريخ الاطلاع: 11 سبتمبر 2016 .
  23. ↑ «باحث يكشف عن قشرة محيطية عمرها 340 مليون سنة في البحر الأبيض المتوسط ​​باستخدام بيانات مغناطيسية» . ساينس ديلي . 15 أغسطس 2016. تاريخ الاطلاع: 11 سبتمبر 2016 .
  24. ↑ بيتمان، دبليو سي؛ هيرون، إي إم؛ هيرتزلر، جيه آر (15 مارس 1968). "الشذوذ المغناطيسي في المحيط الهادئ وانتشار قاع البحر". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 73 (6): 2069-2085 . رمز Bibcode : 1968JGR....73.2069P . doi : 10.1029/JB073i006p02069 . ISSN 2156-2202 . 

مراجع

  • مارشاك، ستيفن (2005). الأرض: صورة لكوكب . ص 41-42 . 
  • ماكدوف، راسل إي.؛ هيث، جي. روس. "المحيط 540: الغلاف الصخري المحيطي؛ تكتونيات الصفائح؛ تضاريس قاع البحر" . كلية علوم المحيطات، جامعة واشنطن. مؤرشف من الأصل في 2 مارس 2009. تم الاطلاع عليه في 9 أغسطس 2009 .