8.2: قشرة الأرض

Last updated

Nov 1, 2022
Page ID
197135
Save as PDF
- 8.1: المنظور العالمي
- 8.3: الغلاف الجوي للأرض

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

أهداف التعلم

في نهاية هذا القسم، ستكون قادرًا على:

حدد الأنواع الأولية من الصخور التي تشكل القشرة الأرضية
شرح نظرية تكتونيات الصفائح
وصف الفرق بين مناطق الصدع والانقسام
وصف العلاقة بين مناطق الصدع والمباني الجبلية
شرح الأنواع المختلفة من النشاط البركاني الذي يحدث على الأرض

دعونا الآن نفحص الطبقات الخارجية لكوكبنا بمزيد من التفصيل. قشرة الأرض هي مكان ديناميكي. تعمل الانفجارات البركانية والتعرية والحركات واسعة النطاق للقارات على إعادة صياغة سطح كوكبنا باستمرار. جيولوجيًا، كوكبنا هو أكثر الكواكب نشاطًا. حدثت العديد من العمليات الجيولوجية الموصوفة في هذا القسم على كواكب أخرى أيضًا، ولكن عادةً في ماضيها البعيد. تتمتع بعض أقمار الكواكب العملاقة أيضًا بمستويات نشاط مثيرة للإعجاب. على سبيل المثال، يحتوي قمر المشتري Io على عدد ملحوظ من البراكين النشطة.

تكوين القشرة

تتكون قشرة الأرض إلى حد كبير من البازلت المحيطي والجرانيت القاري. كلاهما صخور نارية، وهو المصطلح المستخدم لأي صخرة تبرد من حالة منصهرة. جميع الصخور المنتجة بركانيًا هي صخور نارية (الشكل $\PageIndex{1}$ ).

بديل — الشكل: $\PageIndex{1}$ تكوين الصخور البركانية حيث تبرد الحمم السائلة وتتجمد. هذا هو تدفق الحمم البركانية من ثوران بازلتي. تتدفق الحمم البازلتية بسرعة ويمكن أن تتحرك بسهولة عبر مسافات تزيد عن 20 كيلومترًا.

هناك نوعان آخران من الصخور مألوفًا لنا على الأرض، على الرغم من أنه تبين أن أيًا منهما ليس شائعًا على الكواكب الأخرى. تتكون الصخور الرسوبية من أجزاء من الصخور النارية أو قشور الكائنات الحية المترسبة بواسطة الرياح أو الماء ويتم تثبيتها معًا دون ذوبان. على الأرض، تشمل هذه الصخور الأحجار الرملية الشائعة والصخر الزيتي والحجر الجيري. يتم إنتاج الصخور المتحولة عندما تؤدي درجة الحرارة المرتفعة أو الضغط إلى تغيير الصخور النارية أو الرسوبية فيزيائيًا أو كيميائيًا (كلمة متحولة تعني «تغير في الشكل»). يتم إنتاج الصخور المتحولة على الأرض لأن النشاط الجيولوجي ينقل الصخور السطحية إلى أعماق كبيرة ثم يعيدها إلى السطح. بدون مثل هذا النشاط، لن توجد هذه الصخور المتغيرة على السطح.

هناك فئة رابعة مهمة جدًا من الصخور يمكنها أن تخبرنا الكثير عن التاريخ المبكر للنظام الكوكبي: الصخور البدائية، التي نجت إلى حد كبير من التعديل الكيميائي بالتسخين. تمثل الصخور البدائية المادة الأصلية التي صنع منها النظام الكوكبي. لم يتبق أي مادة بدائية على الأرض لأن الكوكب بأكمله تم تسخينه في وقت مبكر من تاريخه. للعثور على الصخور البدائية، يجب أن ننظر إلى الأجسام الصغيرة مثل المذنبات والكويكبات وأقمار الكواكب الصغيرة. يمكننا أحيانًا رؤية الصخور البدائية في العينات التي تسقط على الأرض من هذه الأجسام الصغيرة.

تتكون كتلة الكوارتزيت على الأرض من مواد مرت بجميع هذه الحالات الأربع. بدأت كمادة بدائية قبل ولادة الأرض، وتم تسخينها في أوائل الأرض لتكوين صخور نارية، وتحولت كيميائيًا وأعيد ترسيبها (ربما عدة مرات) لتشكيل صخور رسوبية، وأخيراً تغيرت عدة كيلومترات تحت سطح الأرض إلى الحجر المتحول الأبيض الصلب الذي نراه اليوم.

تكتونيات الصفائح

الجيولوجيا هي دراسة القشرة الأرضية والعمليات التي شكلت سطحها عبر التاريخ. (على الرغم من أن الجغرافيا - تعني «مرتبطة بالأرض»، إلا أن علماء الفلك وعلماء الكواكب يتحدثون أيضًا عن جيولوجيا الكواكب الأخرى.) توفر الحرارة المنبعثة من الداخل الطاقة لتشكيل جبال كوكبنا والوديان والبراكين وحتى القارات وأحواض المحيطات نفسها. ولكن لم ينجح الجيولوجيون حتى منتصف القرن العشرين في فهم كيفية إنشاء هذه الأشكال الأرضية.

تكتونيات الصفائح هي نظرية تشرح كيف تؤدي الحركات البطيئة داخل عباءة الأرض إلى تحريك أجزاء كبيرة من القشرة، مما يؤدي إلى «انجراف» تدريجي للقارات بالإضافة إلى تكوين الجبال وغيرها من السمات الجيولوجية واسعة النطاق. تعد الصفائح التكتونية مفهومًا أساسيًا للجيولوجيا مثل التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي بالنسبة للبيولوجيا أو الجاذبية هي فهم مدارات الكواكب. بالنظر إليها من منظور مختلف، تعتبر الصفائح التكتونية آلية للأرض لنقل الحرارة بكفاءة من الداخل، حيث تراكمت، إلى الفضاء. إنه نظام تبريد لكوكب الأرض. تقوم جميع الكواكب بتطوير عملية نقل الحرارة أثناء تطورها؛ قد تختلف الآليات عن تلك الموجودة على الأرض نتيجة التركيب الكيميائي والقيود الأخرى.

تنقسم قشرة الأرض والغطاء العلوي (إلى عمق حوالي 60 كيلومترًا) إلى حوالي اثني عشر لوحة تكتونية تتناسب معًا مثل قطع أحجية الصور المقطوعة (الشكل $\PageIndex{2}$ ). في بعض الأماكن، مثل المحيط الأطلسي، تتحرك الصفائح عن بعضها البعض؛ وفي أماكن أخرى، مثل قبالة الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، يتم إجبارها معًا. يتم توفير القدرة على تحريك الألواح من خلال الحمل الحراري البطيء للغلاف، وهي عملية تتسرب من خلالها الحرارة من الداخل من خلال التدفق التصاعدي للمواد الأكثر دفئًا والغرق البطيء للمواد المبردة. (الحمل الحراري، الذي تنتقل فيه الطاقة من منطقة دافئة، مثل داخل الأرض، إلى منطقة أكثر برودة، مثل الوشاح العلوي، هو عملية نواجهها غالبًا في علم الفلك - في النجوم وكذلك الكواكب. كما أنه مهم أيضًا في الماء المغلي للقهوة أثناء الدراسة لامتحانات علم الفلك.)

يوفر المسح الجيولوجي الأمريكي خريطة للزلازل الأخيرة ويظهر حدود الصفائح التكتونية وأين تحدث الزلازل فيما يتعلق بهذه الحدود. يمكنك إلقاء نظرة عن قرب على الولايات المتحدة أو التصغير للحصول على عرض عالمي.

عندما تتحرك الصفائح ببطء، فإنها تصطدم ببعضها البعض وتتسبب في تغييرات جذرية في القشرة الأرضية بمرور الوقت. هناك أربعة أنواع أساسية من التفاعلات بين الصفائح القشرية ممكنة عند حدودها: (1) يمكن أن تتفكك، (2) يمكن لصفيحة أن تحفر تحت أخرى، (3) يمكن أن تنزلق جنبًا إلى جنب، أو (4) يمكن أن تتكدس معًا. كل من هذه الأنشطة مهم في تحديد جيولوجيا الأرض.

ألفريد فيجنر: اصطياد انجراف الصفائح التكتونية

عند دراسة الخرائط أو الكرات الأرضية، يلاحظ العديد من الطلاب أن ساحل أمريكا الشمالية والجنوبية، مع تعديلات طفيفة فقط، يمكن أن يتناسب بشكل جيد مع ساحل أوروبا وأفريقيا. يبدو كما لو أن هذه الكتل الأرضية الكبيرة كان من الممكن أن تكون معًا مرة واحدة ثم تم تمزيقها بطريقة أو بأخرى. حدثت نفس الفكرة للآخرين (بما في ذلك فرانسيس بيكون في وقت مبكر من عام 1620)، ولكن ليس حتى القرن العشرين يمكن أن يكون مثل هذا الاقتراح أكثر من مجرد تكهنات. كان العالم الذي قدم قضية الانجراف القاري في عام 1920 عالم الأرصاد الجوية والفلك الألماني يدعى ألفريد فيجنر (الشكل).

ولد فيجنر في برلين عام 1880، وكان منذ سن مبكرة مفتونًا بجرينلاند، أكبر جزيرة في العالم، والتي كان يحلم باستكشافها. درس في جامعات هايدلبرغ وإنسبروك وبرلين، وحصل على درجة الدكتوراه في علم الفلك من خلال إعادة فحص الجداول الفلكية للقرن الثالث عشر. لكن اهتماماته تحولت أكثر فأكثر نحو الأرض، ولا سيما الطقس. أجرى تجارب باستخدام الطائرات الورقية والبالونات، وأصبح بارعًا جدًا لدرجة أنه وشقيقه سجلا رقمًا قياسيًا عالميًا في عام 1906 بالطيران لمدة 52 ساعة في منطاد.

تصور فيجنر لأول مرة الانجراف القاري في عام 1910 أثناء فحص خريطة العالم في أطلس، لكن الأمر استغرق عامين حتى جمع بيانات كافية لاقتراح الفكرة في الأماكن العامة. وقد نشر النتائج في شكل كتاب عام 1915. ذهبت أدلة فيجنر إلى ما هو أبعد من التطابق في أشكال القارات. اقترح أن أوجه التشابه بين الحفريات الموجودة فقط في أمريكا الجنوبية وأفريقيا تشير إلى أن هاتين القارتين تم ربطهما في وقت واحد. كما أظهر أن التشابه بين أنواع الحيوانات الحية في القارات المختلفة يمكن تفسيره على أفضل وجه من خلال افتراض أن القارات كانت مرتبطة ذات مرة في قارة عملاقة سماها بانجيا (من عناصر يونانية تعني «كل الأرض»).

قوبل اقتراح فيجنر برد فعل عدائي من معظم العلماء. على الرغم من أنه حشد قائمة مثيرة للإعجاب من الحجج لفرضيته، إلا أنه كان يفتقد إلى آلية. لا أحد يستطيع أن يفسر كيف يمكن للقارات الصلبة أن تنجرف عبر آلاف الأميال. لقد أعجب عدد قليل من العلماء بعمل فيجنر بما يكفي لمواصلة البحث عن أدلة إضافية، لكن الكثيرين وجدوا فكرة تحريك القارات ثورية للغاية بحيث لا يمكن أخذها على محمل الجد. إن تطوير فهم الآلية (تكتونيات الصفائح) سيستغرق عقودًا من التقدم الإضافي في الجيولوجيا وعلم المحيطات والجيوفيزياء.

شعر فيجنر بخيبة أمل في استقبال اقتراحه، لكنه واصل بحثه، وفي عام 1924، تم تعيينه في أستاذية خاصة للأرصاد الجوية والجيوفيزياء تم إنشاؤها خصيصًا له في جامعة غراتس (حيث تم نبذه من قبل معظم أعضاء هيئة التدريس في الجيولوجيا). بعد أربع سنوات، في رحلته الرابعة إلى حبيبته جرينلاند، احتفل بعيد ميلاده الخمسين مع زملائه ثم انطلق سيرًا على الأقدام نحو معسكر مختلف على الجزيرة. لم يتمكن من النجاة؛ فقد عُثر عليه بعد بضعة أيام، ميتًا بسبب نوبة قلبية واضحة.

غالبًا ما يشير منتقدو العلوم إلى مقاومة فرضية الانجراف القاري كمثال على الطريقة المعيبة التي ينظر بها العلماء إلى الأفكار الجديدة. (ادعى العديد من الأشخاص الذين لديهم نظريات مجنونة متقدمة أنهم يتعرضون للسخرية بشكل غير عادل، تمامًا كما كان فيجنر). لكننا نعتقد أن هناك ضوءًا أكثر إيجابية يمكن من خلاله مشاهدة قصة اقتراح فيجنر. حافظ العلماء في عصره على موقف متشكك لأنهم كانوا بحاجة إلى مزيد من الأدلة وآلية واضحة تناسب ما فهموه عن الطبيعة. بمجرد أن أصبحت الأدلة والآلية واضحة، سرعان ما أصبحت فرضية فيجنر محور نظرتنا للأرض الديناميكية.

شاهد كيف غيّر انجراف القارات مظهر قشرة كوكبنا.

مناطق الصدع والانقسام

تنفصل الصفائح عن بعضها البعض على طول مناطق الصدع، مثل سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي، مدفوعة بالتيارات الصاعدة في الوشاح (الشكل $\PageIndex{4}$ ). تم العثور على عدد قليل من مناطق الصدع على الأرض. أشهرها صدع وسط إفريقيا - وهي منطقة تتفكك فيها القارة الأفريقية ببطء. ومع ذلك، فإن معظم مناطق الصدع تقع في المحيطات. ترتفع الصخور المنصهرة من الأسفل لملء الفراغ بين الصفائح المتراجعة؛ وهذه الصخرة هي الحمم البازلتية، وهي نوع من الصخور النارية التي تشكل معظم أحواض المحيطات.

من معرفة كيفية انتشار قاع البحر، يمكننا حساب متوسط عمر القشرة المحيطية. تم تحديد حوالي 60،000 كيلومتر من الشقوق النشطة، بمتوسط معدلات فصل حوالي 5 سنتيمترات في السنة. تبلغ المساحة الجديدة المضافة إلى الأرض كل عام حوالي 2 كيلومتر مربع، وهو ما يكفي لتجديد القشرة المحيطية بأكملها في أكثر من 100 مليون سنة. هذه فترة زمنية قصيرة جدًا في الزمن الجيولوجي - أقل من 3% من عمر الأرض. وهكذا أصبحت أحواض المحيطات الحالية من بين أصغر المعالم على كوكبنا.

عند إضافة قشرة جديدة إلى الأرض، يجب أن تذهب القشرة القديمة إلى مكان ما. عندما يجتمع لوحان معًا، غالبًا ما يتم دفع لوحة واحدة تحت لوحة أخرى في ما يسمى بمنطقة الاندساس (الشكل $\PageIndex{4}$ ). بشكل عام، لا يمكن تقسيم الكتل القارية السميكة، ولكن يمكن دفع الصفائح المحيطية الرقيقة بسهولة إلى الوشاح العلوي. غالبًا ما يتم تمييز منطقة الانصهار بخندق المحيط؛ ومن الأمثلة الرائعة على هذا النوع من الميزات خندق اليابان العميق على طول ساحل آسيا. يتم دفع اللوحة المغسولة إلى مناطق ذات ضغط عالٍ ودرجة حرارة عالية، ثم تذوب في النهاية عدة مئات من الكيلومترات تحت السطح. يتم إعادة تدوير مادتها إلى تيار حراري متدفق نحو الأسفل، مما يؤدي في النهاية إلى موازنة تدفق المواد التي ترتفع على طول مناطق الصدع. كمية القشرة المدمرة في مناطق الاندساس تساوي تقريبًا الكمية المتكونة في مناطق الصدع.

على طول منطقة الانصهار، تشير الزلازل والبراكين إلى آلام موت الصفيحة. وقعت بعض الزلازل الأكثر تدميراً في التاريخ على طول مناطق الاندساس، بما في ذلك زلزال يوكوهاما عام 1923 والحريق الذي أودى بحياة 100,000 شخص، وزلزال سومطرة عام 2004 وتسونامي الذي أودى بحياة أكثر من 200,000 شخص، وزلزال توهوكو 2011 الذي أدى إلى انهيار ثلاثة مفاعلات للطاقة النووية في اليابان.

مناطق الصدع والمباني الجبلية

على طول معظم طولها، تنزلق الصفائح القشرية بالتوازي مع بعضها البعض. تتميز حدود اللوحة هذه بالشقوق أو العيوب. على طول مناطق الصدع النشطة، تبلغ حركة إحدى الصفائح بالنسبة للأخرى عدة سنتيمترات في السنة، وهي تقريبًا نفس معدلات الانتشار على طول الشقوق.

أحد أشهر الصدوع هو صدع سان أندرياس في كاليفورنيا، والذي يقع عند الحدود بين لوحة المحيط الهادئ ولوحة أمريكا الشمالية (الشكل $\PageIndex{5}$ ). يمتد هذا الخطأ من خليج كاليفورنيا إلى المحيط الهادئ شمال غرب سان فرانسيسكو. تتحرك صفيحة المحيط الهادئ، إلى الغرب، شمالًا، حاملة معها لوس أنجلوس وسان دييغو وأجزاء من ساحل كاليفورنيا الجنوبي. في غضون عدة ملايين من السنين، قد تكون لوس أنجلوس جزيرة قبالة سواحل سان فرانسيسكو.

لسوء الحظ بالنسبة لنا، لا تتم الحركة على طول مناطق الصدع بسلاسة. تؤدي الحركة الزاحفة للصفائح ضد بعضها البعض إلى زيادة الضغوط في القشرة التي تنطلق في الانزلاقات المفاجئة والعنيفة التي تولد الزلازل. نظرًا لأن متوسط حركة الصفائح ثابت، فكلما طالت الفترة الفاصلة بين الزلازل، زاد الضغط وزادت الطاقة المنبعثة عندما يتحرك السطح أخيرًا.

على سبيل المثال، كان الجزء من صدع سان أندرياس بالقرب من بلدة باركفيلد بوسط كاليفورنيا يتراجع كل 25 عامًا أو نحو ذلك خلال القرن الماضي، حيث كان يتحرك بمعدل حوالي متر واحد في كل مرة. في المقابل، يبلغ متوسط الفاصل الزمني بين الزلازل الكبرى في منطقة لوس أنجلوس حوالي 150 عامًا، ويبلغ متوسط الحركة حوالي 7 أمتار. كانت آخر مرة سقط فيها صدع سان أندرياس في هذه المنطقة في عام 1857؛ يتصاعد التوتر منذ ذلك الحين، وفي وقت ما قريبًا من المحتم أن ينحسر. تُظهر الأدوات الحساسة الموضوعة داخل حوض لوس أنجلوس أن الحوض يتشوه ويتقلص في الحجم مع تراكم هذه الضغوط الهائلة تحت السطح.

مثال $\PageIndex{1}$ : مناطق الأعطال وحركة اللوحة

بعد أن رسم العلماء الحدود بين الصفائح التكتونية في القشرة الأرضية وقاسوا المعدل السنوي الذي تتحرك به الصفائح (وهو حوالي 5 سم/سنة)، تمكنا من تقدير الكثير عن معدل تغير جيولوجيا الأرض. على سبيل المثال، لنفترض أن الانزلاق التالي على طول صدع سان أندرياس في جنوب كاليفورنيا حدث في عام 2017 وأنه يخفف تمامًا الضغط المتراكم في هذه المنطقة. ما مقدار الانزلاق المطلوب لحدوث ذلك؟

الحل

تبلغ سرعة حركة لوحة المحيط الهادئ بالنسبة إلى لوحة أمريكا الشمالية 5 سم/سنة، أي 500 سم (أو 5 أمتار) في القرن. كان آخر زلزال جنوب كاليفورنيا في عام 1857. الوقت من 1857 إلى 2017 هو 160 عامًا، أو 1.6 قرنًا، لذا فإن الانزلاق لتخفيف الضغط تمامًا سيكون 5 م/قرن × 1.6 قرن = 8.0 متر.

التمارين الرياضية $\PageIndex{1}$

إذا حدث الزلزال الرئيسي التالي في جنوب كاليفورنيا في عام 2047 ولم يخفف سوى نصف الإجهاد المتراكم، فما مقدار الانزلاق الذي سيحدث؟

إجابة: الفرق الزمني من 1857 إلى 2047 هو 190 عامًا أو 1.9 قرنًا. نظرًا لأنه يتم إطلاق نصف الضغط فقط، فإن هذا يعادل نصف معدل الحركة السنوي. يصل إجمالي الانزلاق إلى 0.5 × 5 م/قرن × 1.9 قرن = 4.75 م.

عندما تتحرك كتلتان قاريتان في مسار تصادمي، تضغطان ضد بعضهما البعض تحت ضغط كبير. الأبازيم والطيات الأرضية، وتسحب بعض الصخور إلى أعماق السطح وترفع الطيات الأخرى إلى ارتفاعات تصل إلى عدة كيلومترات. هذه هي الطريقة التي تشكلت بها العديد من سلاسل الجبال على الأرض، ولكن ليس كلها. جبال الألب، على سبيل المثال، هي نتيجة اصطدام الصفيحة الأفريقية بالصفيحة الأوراسية. ولكن كما سنرى، أنتجت عمليات مختلفة تمامًا الجبال على كواكب أخرى.

بمجرد أن تتشكل سلسلة الجبال عن طريق دفع القشرة، تتعرض صخورها للتآكل بسبب الماء والجليد. لا علاقة للقمم الحادة والحواف المسننة بالقوى التي تصنع الجبال في البداية. بدلاً من ذلك، فإنها تنتج عن العمليات التي تهدم الجبال. الجليد هو نحات الصخور الفعال بشكل خاص (الشكل $\PageIndex{6}$ ). في عالم خالٍ من الجليد المتحرك أو المياه الجارية (مثل القمر أو عطارد)، تظل الجبال سلسة ومملة.

براكين

تحدد البراكين المواقع التي ترتفع فيها الحمم البركانية إلى السطح. أحد الأمثلة على ذلك هو التلال في منتصف المحيط، وهي سلاسل جبلية طويلة تحت سطح البحر تتكون من الحمم البركانية المتصاعدة من غلاف الأرض عند حدود الصفائح. يرتبط النوع الرئيسي الثاني من النشاط البركاني بمناطق الاندساس، وتظهر البراكين أحيانًا أيضًا في المناطق التي تتصادم فيها الصفائح القارية. في كل حالة، يمنحنا النشاط البركاني طريقة لأخذ عينات من بعض المواد من أعماق كوكبنا.

يحدث نشاط بركاني آخر فوق «النقاط الساخنة» في الوشاح - وهي مناطق بعيدة عن حدود الصفائح حيث ترتفع الحرارة مع ذلك من داخل الأرض. تقع إحدى أشهر المناطق الساخنة تحت جزيرة هاواي، حيث توفر الحرارة حاليًا للحفاظ على ثلاثة براكين نشطة، اثنان على الأرض وواحد تحت المحيط. كانت نقطة هاواي الساخنة نشطة منذ 100 مليون سنة على الأقل. ومع تحرك صفائح الأرض خلال تلك الفترة، أنتجت البقعة الساخنة سلسلة من الجزر البركانية يبلغ طولها 3500 كيلومتر. تعد أطول براكين هاواي من بين أكبر الجبال الفردية على وجه الأرض، حيث يبلغ قطرها أكثر من 100 كيلومتر وترتفع 9 كيلومترات فوق قاع المحيط. أصبح أحد الجبال البركانية في هاواي، وهو ماونا كيا الخامل الآن، أحد المواقع الرائعة في العالم لممارسة علم الفلك.

تقدم الخدمة الجيولوجية الأمريكية خريطة تفاعلية لـ «حلقة النار» الشهيرة، وهي سلسلة البراكين المحيطة بالمحيط الهادئ، وتُظهر «النقطة الساخنة» في هاواي المغلقة بداخلها.

لا تنتج كل الانفجارات البركانية الجبال. إذا كانت الحمم تتدفق بسرعة من الشقوق الطويلة، فيمكن أن تنتشر لتشكل سهول الحمم البركانية. أكبر الانفجارات الأرضية المعروفة، مثل تلك التي أنتجت بازلت نهر الأفعى في شمال غرب الولايات المتحدة أو سهول ديكان في الهند، هي من هذا النوع. توجد سهول حمم مماثلة على القمر والكواكب الأرضية الأخرى.

المفاهيم الأساسية والملخص

يمكن تصنيف الصخور الأرضية على أنها نارية أو رسوبية أو متحولة. النوع الرابع، الصخور البدائية، غير موجود على الأرض. تهيمن تكتونيات الصفائح على جيولوجيا كوكبنا، حيث تتحرك الصفائح القشرية ببطء استجابة للحمل الحراري للوشاح. يشمل التعبير السطحي عن الصفائح التكتونية الانجراف القاري، وإعادة تدوير قاع المحيط، وبناء الجبال، ومناطق الصدع، ومناطق الاندساس، والصدوع، والزلازل، والانفجارات البركانية للحمم البركانية من الداخل.

مسرد المصطلحات

الحمل الحراري: الحركة التي تحدث داخل الغاز أو السائل بسبب ميل المواد الأكثر سخونة، وبالتالي الأقل كثافة، إلى الارتفاع وغرق المواد الأكثر برودة وكثافة تحت تأثير الجاذبية، مما يؤدي بالتالي إلى انتقال الحرارة

خطأ: في الجيولوجيا، صدع أو كسر في قشرة كوكب يمكن أن يحدث على طوله انزلاق أو حركة، مصحوبًا بنشاط زلزالي

صخرة نارية: الصخور الناتجة عن التبريد من حالة منصهرة

صخرة متحولة: الصخور الناتجة عن التغيير الفيزيائي والكيميائي (بدون ذوبان) تحت درجة حرارة وضغط عاليين

تكتونيات الصفائح: حركة أجزاء أو ألواح الطبقة الخارجية للكوكب فوق الوشاح الأساسي

صخرة بدائية: صخرة لم تتعرض لحرارة أو ضغط كبير وبالتالي تظل ممثلة للمواد المكثفة الأصلية من السديم الشمسي

منطقة الصدع: في الجيولوجيا، وهو مكان تتمزق فيه القشرة بفعل قوى داخلية ترتبط عمومًا بحقن مادة جديدة من الوشاح والفصل البطيء للصفائح التكتونية

صخور رسوبية: تتكون الصخور عن طريق ترسيب وتدعيم حبيبات المواد الدقيقة، مثل قطع الصخور النارية أو أصداف الكائنات الحية

انتحاب: الحركة الجانبية والهابطة لحافة صفيحة من قشرة الأرض في الوشاح تحت لوحة أخرى

بركان: مكان تنفجر فيه مادة من غلاف الكوكب على سطحه