دفع التل

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

تُعرف قوة دفع الحيد (أو الانزلاقات الجاذبية أو قوة انزلاق الصفائح ) بأنها القوة الدافعة المقترحة لحركة الصفائح في تكتونية الصفائح ، والتي تحدث عند حيدات منتصف المحيط نتيجة انزلاق الغلاف الصخري الصلب أسفل الغلاف المائع الساخن المرتفع أسفل حيدات منتصف المحيط. ورغم تسميتها بـ"قوة دفع الحيد"، إلا أن هذا المصطلح قد يكون مضللاً بعض الشيء؛ فهي في الواقع قوة تؤثر على كامل صفيحة المحيط، وليس فقط عند الحيد، نتيجةً لقوة الجذب الجاذبي . ويعود أصل التسمية إلى نماذج سابقة لتكتونية الصفائح، حيث كانت تُعزى قوة دفع الحيد في المقام الأول إلى صعود الصهارة عند حيدات منتصف المحيط، مما يؤدي إلى دفع الصفائح أو تباعدها.

الميكانيكا

تُظهر هذه الصورة مقطعًا عرضيًا لسلسلة جبال وسط المحيط. تتعرض المواد الأقرب إلى السلسلة (التي يقل عمرها عن 90 مليون سنة) للجاذبية وقوة عمودية مائلة، مما ينتج عنه قوة محصلة متجهة لأسفل وبعيدًا عن السلسلة. أما المواد الأقدم من 90 مليون سنة فتتعرض للجاذبية وقوة عمودية مساوية لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتجاه، فلا تُحدث أي دفع للسلسلة.
رسم تخطيطي لسلسلة جبال وسط المحيط يوضح دفع السلسلة بالقرب من سلسلة جبال وسط المحيط وانعدام دفع السلسلة بعد 90 مليون سنة

ينتج دفع التلال عن قوى الجاذبية التي تؤثر على الغلاف الصخري المحيطي الشاب والمرتفع حول التلال في منتصف المحيط ، مما يتسبب في انزلاقه إلى أسفل الغلاف المائع المرتفع بشكل مماثل ولكنه أضعف ، ويدفع مواد الغلاف الصخري الأبعد عن التلال. [ 1 ]

تُعدّ سلاسل الجبال وسط المحيط سلاسل جبلية طويلة تحت الماء، تتشكل عند حدود الصفائح المتباعدة في المحيط، حيث تتكون قشرة محيطية جديدة نتيجة صعود مواد الوشاح بفعل تمدد الصفائح التكتونية وانصهار تخفيف الضغط الضحل نسبيًا (فوق 60  كم تقريبًا) . [ 1 ] يكون الوشاح الصاعد والقشرة الجديدة أكثر سخونة وأقل كثافة من القشرة والوشاح المحيطين، لكنهما يبردان وينكمشان مع مرور الوقت حتى يصلا إلى حالة توازن مع القشرة الأقدم عند حوالي 90 مليون سنة. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ينتج عن ذلك استجابة إيزوستاتية تتسبب في ارتفاع المناطق الحديثة الأقرب إلى حدود الصفائح فوق المناطق الأقدم، ثم غوصها تدريجيًا مع مرور الوقت، مما يُنتج شكل سلسلة الجبال وسط المحيط. [ 1 ] كما تُضعف الحرارة العالية عند سلسلة الجبال الصخور الأقرب إلى السطح، مما يرفع الحد الفاصل بين الغلاف الصخري الهش والغلاف المائع الأضعف، ليُشكّل بذلك معلمًا مرتفعًا ومنحدرًا مماثلًا أسفل سلسلة الجبال. [ 3 ]

تُنتج هذه التضاريس المرتفعة قوة دفع التلال؛ حيث تُقاوم قوة الجاذبية التي تسحب الغلاف الصخري عند سلسلة منتصف المحيط في الغالب بالقوة العمودية للصخور الأساسية، لكن الجزء المتبقي منها يعمل على دفع الغلاف الصخري إلى أسفل الغلاف المائع المنحدر بعيدًا عن التلال. [ 1 ] [ 3 ] ولأن الغلاف المائع ضعيف، فإن قوة دفع التلال وغيرها من القوى الدافعة كافية لتشويهه والسماح للغلاف الصخري بالانزلاق فوقه، في مواجهة الاحتكاك عند حدود الغلاف الصخري والغلاف المائع، ومقاومة الانغماس عند حدود الصفائح المتقاربة . [ 3 ] وتكون قوة دفع التلال نشطة في الغالب في الغلاف الصخري الذي يقل عمره عن 90 مليون سنة، وبعد ذلك يبرد بدرجة كافية للوصول إلى التوازن الحراري مع المواد الأقدم، ويصبح ميل حدود الغلاف الصخري والغلاف المائع صفرًا فعليًا. [ 2 ]

تاريخ

الأفكار المبكرة (1912-1962)

على الرغم من مكانتها الحالية كإحدى القوى الدافعة لتكتونية الصفائح ، لم تُدرج ظاهرة دفع الحيد في أي من مقترحات ألفريد فيجنر ( 1912-1930) حول الانجراف القاري ، والتي طُرحت قبل اكتشاف حيدات منتصف المحيطات ، وافتقرت إلى أي آليات محددة لحدوث هذه العملية. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] وحتى بعد تطوير تقنية قياس الأعماق الصوتية واكتشاف حيدات منتصف المحيطات العالمية في ثلاثينيات القرن العشرين، لم تُذكر فكرة قوة التوسع المؤثرة على هذه الحيدات في الأدبيات العلمية إلا مع اقتراح هاري هيس لتوسع قاع البحر عام 1960، والذي تضمن قوة دفع عند حيدات منتصف المحيطات نتيجة صعود الصهارة التي تُباعد الغلاف الصخري . [ 4 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

النماذج الجاذبية

في عامي 1964 و1965، اقترح إيغون أوروان أول آلية جاذبية لتوسع سلاسل منتصف المحيط، مفترضًا أن التوسع يمكن استنتاجه من مبادئ التوازن الإستاتيكي . في اقتراح أوروان، يكون الضغط داخل سلسلة المرتفعات وتحتها مباشرةً أكبر من الضغط في القشرة المحيطية على جانبيها، وذلك بسبب الوزن الأكبر للصخور العلوية، مما يدفع المواد بعيدًا عن سلسلة المرتفعات، بينما تعوض الكثافة المنخفضة لمواد سلسلة المرتفعات، مقارنةً بالقشرة المحيطة، تدريجيًا عن الحجم الأكبر للصخور وصولًا إلى عمق التوازن الإستاتيكي . [ 10 ] [ 11 ] وقد اقترح ليبوتري نماذج مماثلة في عام 1969، وبارسونز وريتشر في عام 1980، وآخرون. [ 11 ] في عام 1969، اقترح هيلز نموذجًا ينزلق فيه الغلاف الصخري المرتفع لسلاسل منتصف المحيطات إلى أسفل السلسلة المرتفعة، وفي عام 1970، اقترح جاكوبي أن المواد الأقل كثافة والتوازن الإستاتيكي في مقترحات أوروان وآخرين ينتج عنهما رفع يؤدي إلى انزلاق مشابه لمقترح هيلز. [ 11 ] صاغ فورسيث وأويدا مصطلح "قوة دفع السلسلة" في عام 1975. [ 11 ] [ 12 ]

دلالة

افترضت النماذج المبكرة لتكتونية الصفائح ، مثل نموذج هاري هيس لانتشار قاع المحيط ، أن حركة الصفائح ونشاط سلاسل منتصف المحيط ومناطق الاندساس ناتجة بشكل أساسي عن تيارات الحمل الحراري في الوشاح التي تسحب القشرة الأرضية وتزود سلاسل منتصف المحيط بالصهارة الساخنة والحديثة . [ 4 ] [ 7 ] أشارت التطورات اللاحقة للنظرية إلى أن نوعًا من دفع السلاسل يساعد في دعم الحمل الحراري للحفاظ على حركة الصفائح، ولكن في تسعينيات القرن الماضي، أشارت الحسابات إلى أن قوة سحب الصفيحة ، وهي القوة التي يمارسها جزء من الصفيحة المندسة على القشرة المتصلة به على السطح، أقوى بعشرة أضعاف من قوة دفع السلاسل. [ 1 ] [ 4 ] [ 6 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] اعتبارًا من عام 1996، كان يُنظر إلى قوة سحب الصفيحة عمومًا على أنها الآلية المهيمنة التي تحرك تكتونية الصفائح. [ 4 ] [ 6 ] [ 12 ] مع ذلك، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن تأثيرات سحب الصفائح تُلغى في الغالب بفعل قوى المقاومة في الوشاح، مما يحدّ من قوتها إلى ضعفين أو ثلاثة أضعاف قوة دفع الحيد في معظم الصفائح، وأن حركة الحمل الحراري في الوشاح بطيئة للغاية على الأرجح بحيث لا يُفسر الاحتكاك بين الغلاف الصخري والغلاف المائع الحركة المرصودة للصفائح. [ 1 ] [ 4 ] [ 13 ] وهذا يُعيد دفع الحيد كأحد العوامل المهيمنة في حركة الصفائح.

قوى متعارضة

تُقاوم قوة دفع الحيد بشكل أساسي بسحب الصفائح، وهي قوة السحب الناتجة عن حركة الغلاف الصخري الصلب فوق الغلاف المائع الأضعف . [ 3 ] [ 14 ] وتشير النماذج إلى أن قوة دفع الحيد كافية على الأرجح للتغلب على سحب الصفائح والحفاظ على حركتها في معظم المناطق. [ 14 ] [ 15 ] وبالمثل، تُقاوم قوة سحب الصفيحة بمقاومة انغماس الغلاف الصخري في الوشاح عند حدود الصفائح المتقاربة . [ 3 ] [ 14 ]

مؤهلات بارزة

تشير الأبحاث التي أجراها ريزين ماهاتسينتي إلى أن الإجهادات الدافعة الناتجة عن دفع الحيد ستتبدد بفعل الصدوع والزلازل في مواد الصفائح التي تحتوي على كميات كبيرة من المياه غير المرتبطة ، لكنهم خلصوا إلى أن دفع الحيد لا يزال قوة دافعة مهمة في الصفائح الموجودة بسبب ندرة الزلازل داخل الصفائح في المحيط. [ 15 ]

في الصفائح ذات الألواح المنغرزة الصغيرة أو الحديثة نسبيًا، قد يكون دفع الحيد هو القوة الدافعة الرئيسية في حركة الصفيحة. [ 13 ] [ 14 ] ووفقًا لستيفانيك وجوردي، فإن قوة دفع الحيد المؤثرة على صفيحة أمريكا الجنوبية تعادل تقريبًا خمسة أضعاف قوة سحب اللوح المؤثرة على هوامشها المنغرزة ، وذلك بسبب صغر حجم الألواح المنغرزة عند هوامش سكوتيا والكاريبي . [ 14 ] كما تتعرض صفيحة نازكا لقوة سحب لوحية صغيرة نسبيًا، تساوي تقريبًا قوة دفع الحيد، لأن مادة الصفيحة حديثة (لا يزيد عمرها عن 50 مليون سنة) وبالتالي أقل كثافة، مع ميل أقل للغوص في الوشاح. [ 13 ] وهذا ما يجعل لوح نازكا المنغرز يتعرض لانغماس لوحي مسطح ، وهو أحد الأماكن القليلة في العالم التي يحدث فيها هذا حاليًا. [ 16 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 توركوت، د. ل.؛ شوبرت، ج. (2002). "تكتونيات الصفائح". الديناميكا الأرضية (  الطبعة الثانية). مطبعة جامعة كامبريدج . ص 1-21 . ISBN  0-521-66186-2.
  2. 1 2 ماير، بي تي؛ وورتل، إم جيه آر ؛ زوباك، ماري لو (1992). "ديناميكيات حركة صفيحة أمريكا الجنوبية". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة . 97 (B8): 11915-11931 . Bibcode : 1992JGR....9711915M . doi : 10.1029/91JB01123 .
  3. 1 2 3 4 5 6 ديفينير، فيك (21 مايو 2017). "القوى الدافعة لحركة الصفائح" . جامعة كولومبيا، علوم الأرض والفضاء . تم الاطلاع عليه في 7 أبريل 2018 .
  4. 1 2 3 4 5 6 إيرل، ستيفن (2016). "تكتونية الصفائح" . الجيولوجيا الفيزيائية . منصة النشر المستقلة كريت سبيس. ISBN 9781537068824.
  5. ↑ هيوز، باتريك (15 أغسطس/آب 2007). "فيجنر، ألفريد لوثار (1880-1930)". موسوعة فان نوستراند العلمية . هوبوكين، نيوجيرسي، الولايات المتحدة الأمريكية: جون وايلي وأولاده. doi : 10.1002/0471743984.vse9783 . ISBN 978-0471743989.
  6. 1 2 3 كيوس، دبليو. جاكلين؛ تيلينغ، روبرت (1996). هذه الأرض الديناميكية: قصة تكتونية الصفائح . واشنطن العاصمة: مكتب الطباعة الحكومي للولايات المتحدة. ISBN 0-16-048220-8.
  7. 1 2 هيس، هـ. هـ. (يناير 1962). دراسات بترولوجية . الولايات المتحدة الأمريكية: الجمعية الجيولوجية الأمريكية. ص 599-620 . doi : 10.1130/petrologic.1962.599 . ISBN  0813770165.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  8. ↑ "هاري هيس 1906-1969" . بي بي إس . 1998. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2018 .
  9. ↑ "هيس يقترح نظرية تمدد قاع البحر عام 1960" . بي بي إس . 1998. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2018 .
  10. أوروان ، إي. ( 20 نوفمبر 1964). "الانجراف القاري وأصل الجبال: الزحف الساخن والكسر الزحفي عاملان حاسمان في تكوين القارات والجبال". مجلة ساينس . 146 (3647): 1003-1010 . doi : 10.1126/science.146.3647.1003 . ISSN 0036-8075 . PMID 17832393 .  
  11. 1 2 3 4 5 بوت، إم إتش بي (1991). "دفع التلال والإجهاد الداخلي المصاحب للصفائح في المناطق العادية والمناطق الساخنة". تكتونوفيزياء . 200 ( 1-3 ): 17-32 . Bibcode : 1991Tectp.200...17B . doi : 10.1016/0040-1951(91)90003-b .
  12. فورسيث ، دونالد؛ أويدا ، سيا (1975-10-01). "حول الأهمية النسبية للقوى الدافعة لحركة الصفائح" . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 43 (1): 163-200 . Bibcode : 1975GeoJ...43..163F . doi : 10.1111/j.1365-246x.1975.tb00631.x . ISSN 0956-540X . 
  13. 1 2 3 ريتشاردسون، آر إم؛ كوكس، بي إل (1984). "تطور الغلاف الصخري المحيطي: دراسة القوة الدافعة لصفيحة نازكا". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة . 89 (B12): 10043-10052 . Bibcode : 1984JGR....8910043R . doi : 10.1029/JB089iB12p10043 .
  14. 1 2 3 4 5 ستيفانيك، م؛ جوردي، د.م. (1992). "ملاحظات الإجهاد ونماذج القوة الدافعة لصفيحة أمريكا الجنوبية". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة . 97 (ب8): 11905-11913 . رمز Bibcode : 1992JGR....9711905S . doi : 10.1029/91JB01798 .
  15. 1 2 ماهاتسينتي، ر. (2017). "نماذج عالمية لقوة دفع التلال، والجيود، وقوة الغلاف الصخري للصفائح المحيطية". الجيوفيزياء البحتة والتطبيقية . 174 (12): 4395-4406 . Bibcode : 2017PApGe.174.4395M . doi : 10.1007/s00024-017-1647-2 . S2CID 135176611 . 
  16. ↑ غوتشر، إم إيه؛ سباكمان، دبليو؛ بيجوارد، إتش؛ إنجدال، إي آر (2000). "ديناميكا الأرض في مناطق الاندساس المسطحة: الزلازل والقيود الطبوغرافية من هامش جبال الأنديز" . علم التكتونيات . 19 (5): 814-833 . Bibcode : 2000Tecto..19..814G . doi : 10.1029/1999TC001152 .