رانش قاره ای و گسترش کف دریا در حدود سال 1965 به طور گسترده ای پذیرفته شد زیرا بیشتر زمین شناسان با این اصطلاحات شروع به تفکر کردند. در اواخر سال 1967 ، سطح زمین در یک سری صفحات نقشه برداری شده بود (شکل 10. 16). صفحات اصلی اوراسیا ، اقیانوس آرام ، هند ، استرالیا ، آمریکای شمالی ، آمریکای جنوبی ، آفریقا و قطب جنوب است. همچنین صفحات کوچک زیادی نیز وجود دارد (به عنوان مثال ، خوان دو فوکا ، نازکا ، اسکوشیا ، فیلیپین ، کارائیب) و بسیاری از صفحات یا صفحات بسیار کوچک. به عنوان مثال ، صفحه خوان دو فوکا در واقع سه صفحه جداگانه (گوردا ، خوان دو فوکا و اکسپلورر) است که همه در یک جهت کلی حرکت می کنند اما با سرعت کمی متفاوت.

نرخ حرکات صفحات اصلی از کمتر از 1 سانتی متر در سال تا بیش از 10 سانتی متر در سال است. صفحه اقیانوس آرام در برخی مناطق سریعترین سرعت در بیش از 10 سانتی متر در سال است و به دنبال آن صفحات استرالیا و نازکا است. صفحه آمریکای شمالی یکی از کمترین سرعت است که به طور متوسط در جنوب در جنوب تا تقریباً 4 سانتی متر در سال در شمال قرار دارد.

صفحات به عنوان بدنهای سفت و سخت حرکت می کنند ، بنابراین ممکن است تعجب آور به نظر برسد که صفحه آمریکای شمالی می تواند در مکان های مختلف با نرخ های مختلف حرکت کند. توضیح این است که صفحات به صورت چرخشی حرکت می کنند. به عنوان مثال ، صفحه آمریکای شمالی ، خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد. صفحه اوراسیا در جهت عقربه های ساعت می چرخد.

مرزهای بین صفحات از سه نوع است: واگرا (یعنی از هم جدا) ، همگرا (یعنی حرکت با هم) و تبدیل (حرکت در کنار هم). قبل از اینکه در مورد فرآیندهای در مرزهای صفحه صحبت کنیم ، مهم است که این نکته را بیان کنیم که هرگز شکاف بین صفحات وجود ندارد. صفحات از پوسته و قسمت لیتوسفر گوشته تشکیل شده اند (شکل 10. 17) ، و حتی اگر آنها همیشه در حال حرکت هستند و در جهات مختلف ، هرگز فضای قابل توجهی بین آنها وجود ندارد. تصور می شود که صفحات در امتداد مرز لیتوسفر-اتینوسفر حرکت می کنند ، زیرا آستنوسفر منطقه ذوب جزئی است. فرض بر این است که فقدان نسبی استحکام منطقه ذوب جزئی ، کشویی صفحات لیتوسفر را تسهیل می کند.

در مراکز پخش ، گوشته لیتوسفر ممکن است بسیار نازک باشد زیرا حرکت همرفتی به سمت بالا از مواد گوشته گرم باعث ایجاد دما می شود که برای وجود ضخامت قابل توجهی از لیتوسفر سفت و سخت بسیار زیاد است (شکل 10. 12). این واقعیت که این صفحات شامل مواد پوسته پوسته و مواد گوشته لیتوسفر است ، باعث می شود که یک صفحه واحد از پوسته اقیانوسی و قاره ای ساخته شود. به عنوان مثال ، صفحه آمریکای شمالی بیشتر آمریکای شمالی ، به علاوه نیمی از اقیانوس اطلس شمالی را شامل می شود. به همین ترتیب ، صفحه آمریکای جنوبی در قسمت غربی اقیانوس اطلس جنوبی امتداد دارد ، در حالی که صفحات اروپایی و آفریقایی هر کدام بخشی از اقیانوس اطلس شرقی را شامل می شوند. صفحه اقیانوس آرام تقریباً کاملاً اقیانوسی است ، اما بخشی از کالیفرنیا در غرب گسل سن آندریاس را شامل می شود.

مرزهای واگرا

مرزهای واگرا در حال گسترش مرزها هستند ، جایی که پوسته اقیانوسی جدید از ماگما حاصل از ذوب جزئی گوشته ناشی از رفع فشار ایجاد می شود زیرا سنگ گوشته داغ از عمق به سمت سطح منتقل می شود (شکل 10. 18). منطقه مثلثی ذوب جزئی در نزدیکی تاج ریج تقریباً 60 کیلومتر ضخامت دارد و نسبت ماگما حدود 10 ٪ از حجم سنگ است ، بنابراین پوسته ای تولید می کند که حدود 6 کیلومتر ضخامت دارد. بیشتر مرزهای واگرا در پشته های اقیانوسی قرار دارند (اگرچه برخی از آنها در زمین هستند) ، و مواد پوسته ای که در یک مرز در حال پخش ایجاد شده است ، همیشه از نظر شخصیتی اقیانوسی است. به عبارت دیگر ، این سنگ آذرین مافیک است (به عنوان مثال ، بازالت یا گابرو ، سرشار از مواد معدنی فرومغنی). نرخ گسترش به میزان قابل توجهی متفاوت است ، از 1 سانتی متر در سال تا 3 سانتی متر در سال در اقیانوس اطلس ، تا بین 6 سانتی متر در سال و 10 سانتی متر در سال در اقیانوس آرام. برخی از فرآیندهای مورد نظر در این تنظیم شامل موارد زیر است:

• ماگما از گوشته فشار می آورد تا حفره های باقی مانده از واگرایی دو صفحه را پر کند
• گدازه های بالش در جایی که ماگما به آب دریا منتقل می شود (شکل 10. 19)
• دیکهای ورق عمودی که به ترک های ناشی از گسترش وارد می شوند
• خنک کننده ماگما به آرامی در قسمت پایین پوسته جدید و تشکیل اجسام گابرو

گسترش برای شروع در یک منطقه قاره ای با پیچ و خم یا گنبدی مربوط به یک ستون گوشته زیرین یا سری گل های گوشته است. شناوری مواد ستون گوشته گنبدی را در پوسته ایجاد می کند و باعث شکستگی آن در یک الگوی شعاعی می شود و سه بازوی تقریباً در 120 درجه قرار می گیرند (شکل 10. 20). هنگامی که یک سری از گلدان های گوشته در زیر یک قاره بزرگ وجود دارد ، شکاف های حاصل ممکن است تراز شده و منجر به شکل گیری یک دره شکاف (مانند دره بزرگ ریفت بزرگ در شرق آفریقا) شود. پیشنهاد می شود که این نوع دره در نهایت به یک دریای خطی (مانند دریای سرخ امروزی) تبدیل شود و سرانجام در اقیانوس (مانند اقیانوس اطلس) قرار گیرد. این احتمال وجود دارد که حدود 20 گلدان گوشته ، که بسیاری از آنها هنوز هم وجود دارند ، مسئول شروع تفنگ پنگا در امتداد آنچه اکنون خط الراس میانه اقیانوس اطلس است (شکل 10. 14 را ببینید).

مرزهای همگرا

مرزهای همگرا ، که در آن دو صفحه به سمت یکدیگر حرکت می کنند ، بسته به نوع پوسته موجود در هر دو طرف مرز - اقیانوسی یا قاره ای ، از سه نوع هستند. انواع این اقیانوس ، اقیانوس ، قاره و قاره قاره است.

در یک مرز همگرا اقیانوس اقیانوس ، یکی از صفحات (پوسته اقیانوسی و مانتوی لیتوسفر) تحت فشار دیگر تحت فشار یا فروکش قرار می گیرد. غالباً این صفحه قدیمی تر و سردتر است که در زیر صفحه جوان و داغ تر متراکم تر و فرومایه تر است. معمولاً یک سنگر اقیانوس در امتداد مرز وجود دارد. لیتوسفر فروران شده با زاویه نسبتاً کم عمق نزدیک به منطقه فرورانش به داخل گوشته داغ فرو می رود ، اما در زاویه های تندتر دورتر (تا حدود 45 درجه). همانطور که در زمینه آتشفشانی مرتبط با فرورانش در فصل 4 بحث شده است ، با گرم شدن پوسته فرورانش ، حجم قابل توجهی از آب درون مواد فرورانش آزاد می شود. این آب بیشتر ناشی از تغییر پیروکسن و الیوین به مارپنتین در نزدیکی خط الراس پخش شده اندکی پس از تشکیل سنگ است. با گوشته پوشاننده مخلوط می شود و افزودن آب به گوشته داغ نقطه ذوب پوسته را پایین می آورد و منجر به تشکیل ماگما (ذوب شار) می شود. ماگما ، که سبک تر از مواد گوشته اطراف است ، از طریق گوشته و پوسته اقیانوسی پوشاننده به کف اقیانوس بالا می رود و در آنجا زنجیره ای از جزایر آتشفشانی را ایجاد می کند که به عنوان یک قوس جزیره شناخته می شود. یک قوس جزیره بالغ به زنجیره ای از جزایر نسبتاً بزرگ (مانند ژاپن یا اندونزی) تبدیل می شود زیرا مواد آتشفشانی بیشتر و بیشتر اکسترود می شوند و سنگهای رسوبی در اطراف جزایر جمع می شوند.

همانطور که در زمینه مناطق Benioff توضیح داده شد (شکل 10. 10) ، زمین لرزه ها نزدیک به مرز بین پوسته فرورانش و پوسته برجسته رخ می دهد. بزرگترین زمین لرزه ها در نزدیکی سطح رخ می دهد که صفحه فروند هنوز هم سرد و قوی است.

نمونه هایی از مناطق همگرا اقیانوس اقیانوس ، فرورانش صفحه اقیانوس آرام در جنوب آلاسکا (جزایر آلوتی) و غرب فیلیپین ، فرورانش صفحه هند در جنوب اندونزی و فرورانش صفحه اقیانوس اطلس در زیر صفحه کارائیب است (شکل 10. 21).

در یک مرز همگرا قاره اقیانوس ، صفحه اقیانوسی به همان روشی که در یک مرز اقیانوس اقیانوس قرار دارد ، زیر صفحه قاره ای قرار می گیرد. رسوبی که در شیب قاره انباشته شده است ، به یک گوه جمع شده تبدیل می شود و فشرده سازی منجر به فشار در صفحه قاره می شود (شکل 10. 22). ماگما مافیک در مجاورت منطقه فرورانش به پایه پوسته قاره افزایش می یابد و منجر به ذوب جزئی سنگ پوسته می شود. ماگما حاصل از پوسته صعود می کند و یک زنجیره کوه را با آتشفشانهای زیادی تولید می کند.

نمونه هایی از مرزهای همگرایی قاره اقیانوس ، فرورانش صفحه نازکا در آمریکای جنوبی (که دامنه آند را ایجاد کرده است) و فرورانش صفحه خوان دو فوکا در زیر آمریکای شمالی (ایجاد کوههای Garibaldi ، Baker ، St. Helens ، Rainier ، Hood، و Shasta ، که به طور جمعی به عنوان Cascade Range شناخته می شوند).

برخورد قاره ای قاره زمانی اتفاق می افتد که یک قاره یا جزیره بزرگی که به همراه پوسته اقیانوسی فرورانش با قاره دیگر جابجا شده است (شکل 10. 23). مواد قاره ای برخوردی فروکش نمی شوند زیرا خیلی سبک است (یعنی به دلیل اینکه عمدتاً از سنگهای قاره ای سبک [sial] تشکیل شده است) ، اما ریشه صفحه اقیانوسی در نهایت از بین می رود و به داخل گوشته فرو می رود. تغییر شکل فوق العاده ای از سنگهای قاره ای از قبل موجود و ایجاد کوهها از آن سنگ وجود دارد ، از هر رسوبی که در امتداد سواحل (یعنی در ژئوسینکلین ها) انباشته شده بود ، هر دو توده قاره ای ، و معمولاً از برخی از پوسته های اقیانوس و مانتوهای فوقانی نیزماده

نمونه هایی از مرزهای همگرایی قاره قاره ، برخورد صفحه هند با صفحه اوراسیا ، ایجاد کوههای هیمالیا و برخورد صفحه آفریقایی با صفحه اوراسیایی است و مجموعه ای از محدوده ها را که از آلپ در اروپا تا زاگرس گسترش یافته است ، ایجاد می کند. کوههای ایران. کوههای صخره ای در B. C. و آلبرتا نیز نتیجه برخورد قاره قاره است.

تغییر مرزها در جایی وجود دارد که یک صفحه بدون تولید یا تخریب مواد پوسته از دیگری عبور می کند. همانطور که در بالا توضیح داده شد ، اکثر گسل های تبدیل بخش هایی از پشته های میانی اقیانوس را به هم متصل می کنند و بنابراین مرزهای صفحه اقیانوس اقیانوس هستند (شکل 10. 15). برخی از گسل های تبدیل قسمت های قاره ای صفحات را به هم وصل می کنند. به عنوان مثال ، گسل سان آندریاس است که انتهای جنوبی خوان دو فوکا ریج را با انتهای شمالی ظهور اقیانوس آرام شرقی (ریج) در خلیج کالیفرنیا متصل می کند (شکل 10. 24 AN 10. 25). بخشی از کالیفرنیا در غرب گسل سان آندریاس و همه باجا کالیفرنیا در صفحه اقیانوس آرام قرار دارند. گسل های تبدیل فقط مرزهای واگرا را به هم وصل نمی کنند. به عنوان مثال ، گسل ملکه شارلوت ، انتهای شمالی خوان د فوکا ریج را شروع می کند و از انتهای شمالی جزیره ونکوور شروع می شود ، به منطقه فرورانش آلوتی.

تمرین 10. 4 نوع دیگری از گسل تبدیل

این نقشه صفحات خوان دو فوکا (JDF) و اکسپلورر را در ساحل جزیره ونکوور نشان می دهد. ما می دانیم که صفحه JDF در حدود 4 سانتی متر در سال به 5 سانتی متر در سال به سمت صفحه آمریکای شمالی حرکت می کند. ما فکر می کنیم که صفحه اکسپلورر نیز در حال حرکت به سمت شرق است ، اما ما نرخ را نمی دانیم ، و شواهدی وجود دارد که نشان می دهد از صفحه JDF کندتر است.

مرز بین دو صفحه گسل Nootka است که محل زمین لرزه های مکرر کوچک به متوسط است (تا بزرگی~5) ، همانطور که توسط ستاره های قرمز نشان داده شده است. توضیح دهید که چرا گسل Nootka یک گسل تبدیل است و حس نسبی حرکت در طول گسل را با دو فلش کوچک نشان می دهد.

همانطور که در ابتدا توسط وگنر در سال 1915 شرح داده شد ، قاره های فعلی زمانی بخشی از یک ابرقدرت بودند که وی به آن پانگا (همه سرزمین) نامید. مطالعات اخیر در مورد مسابقات قاره ای و سنین مغناطیسی سنگهای کف اقیانوس ما را قادر به بازسازی تاریخ تجزیه پانگا کرده است.

Pangea در حدود 200 کارشناسی ارشد در امتداد خط بین آفریقا و آسیا و بین آمریکای شمالی و آمریکای جنوبی شروع به جدا شدن کرد. در همین دوره ، اقیانوس اطلس شروع به افتتاح بین شمال آفریقا و آمریکای شمالی کرد و هند از قطب جنوب فاصله گرفت. بین 200 تا 150 کارشناسی ارشد ، تفنگ ها بین آمریکای جنوبی و آفریقا و بین آمریکای شمالی و اروپا آغاز شد و هند به سمت شمال به سمت آسیا حرکت کرد. با 80 کارشناسی ارشد ، آفریقا از آمریکای جنوبی جدا شده بود ، بیشتر اروپا از آمریکای شمالی جدا شده بود و هند از قطب جنوب جدا شده بود. در 50 کارشناسی ارشد ، استرالیا از قطب جنوب جدا شده بود و اندکی پس از آن ، هند با آسیا برخورد کرد. برای دیدن زمان این فرایندها برای خودتان به این موارد بروید: http://barabus. tru. ca/geol1031/plates. html.

طی چند میلیون سال گذشته ، تفنگ در خلیج عدن و دریای سرخ و همچنین در خلیج کالیفرنیا اتفاق افتاده است. تفنگ های اولیه در امتداد دره بزرگ ریفت شرقی آفریقای شرقی آغاز شده است ، که از اتیوپی و جیبوتی در خلیج عدن (دریای سرخ) امتداد دارد و از جنوب تا مالاوی.

در طی 50 میلیون سال آینده ، این احتمال وجود دارد که توسعه کامل شکاف شکاف و ایجاد کف اقیانوس جدید در آفریقای شرقی وجود داشته باشد. سرانجام آفریقا از هم جدا می شود. همچنین حرکت شمالی استرالیا و اندونزی ادامه خواهد یافت. قسمت غربی کالیفرنیا (از جمله لس آنجلس و بخشی از سانفرانسیسکو) از بقیه آمریکای شمالی جدا خواهد شد و سرانجام درست در ساحل غربی جزیره ونکوور ، در مسیر آلاسکا قایقرانی می کند. از آنجا که پوسته اقیانوسی که با گسترش در خط الراس آتلانتیک تشکیل می شود ، در حال حاضر فروکش نمی شود (به جز در کارائیب) ، اقیانوس اطلس به آرامی بزرگتر می شود و اقیانوس آرام کوچکتر می شود. اگر این کار بدون تغییر برای صد میلیون سال دیگر ادامه یابد ، ما با یک ابرقدرت به جایی که شروع کرده ایم باز خواهیم گشت.

Pangea ، که از حدود 350 تا 200 کارشناسی ارشد وجود داشت ، اولین ابرقدرت نبود. پیش از آن توسط Paotia (600 تا 540 کارشناسی ارشد) ، توسط رودینیا (1100 تا 750 میلی آمپر) و دیگران قبل از آن انجام شد.

در سال 1966 ، Tuzo Wilson پیشنهاد کرد که یک سری چرخه مداوم از تفنگ و برخورد قاره وجود داشته است. یعنی شکستن ابرقدرت ها ، رانندگی ، برخورد و شکل گیری سایر ابرقدرت ها. در حال حاضر ، آمریکای شمالی و جنوبی ، اروپا و آفریقا با بخش های مربوط به اقیانوس اطلس در حال حرکت هستند. حاشیه های شرقی آمریکای شمالی و جنوبی و حاشیه های غربی اروپا و آفریقا حاشیه های منفعل نامیده می شوند زیرا هیچ فرورانش در امتداد آنها اتفاق نمی افتد.

این وضعیت ممکن است بیش از حد طولانی تر ادامه یابد. با توجه به ضخامت زیاد رسوبات قاره ای (یعنی ژئوسینکلین ها) ، کف اقیانوس اطلس در اطراف حاشیه های خود قرار می گیرد ، آن را دورتر و دورتر به داخل گوشته سوق می دهد ، و در نهایت لیتوسفر اقیانوسی ممکن است از لیتوسفر قاره ای جدا شود (شکل 10. 26)بشریک منطقه فرورانش توسعه می یابد و صفحه اقیانوسی در زیر قاره شروع می شود. هنگامی که این اتفاق بیفتد ، قاره ها دیگر همچنان از هم جدا نمی شوند زیرا گسترش در خط الراس میانه اقیانوس اطلس با فرورانش انجام می شود. اگر گسترش در امتداد خط الراس میانه اقیانوس اطلس همچنان کندتر از گسترش در اقیانوس آرام باشد ، اقیانوس اطلس شروع به بسته شدن خواهد کرد و سرانجام (در 100 میلیون سال یا بیشتر) آمریکای شمالی و جنوبی با اروپا و آفریقا برخورد خواهد کرد.

شواهد قوی در اطراف حاشیه اقیانوس اطلس وجود دارد که نشان می دهد این روند قبلاً اتفاق افتاده است. ریشه کمربندهای کوهستانی باستانی که در امتداد حاشیه شرقی آمریکای شمالی، حاشیه غربی اروپا و حاشیه شمال غربی آفریقا وجود دارد، نشان می دهد که این توده های خشکی زمانی با یکدیگر برخورد کرده و زنجیره کوهی را تشکیل داده اند که احتمالاً به بزرگی آن است. مانند هیمالیاخط ظاهری برخورد بین نروژ و سوئد، بین اسکاتلند و انگلیس، از طریق ایرلند، از طریق نیوفاندلند، و دریای دریایی، از طریق ایالت های شمال شرقی و شرقی، و از انتهای شمالی فلوریدا می گذرد. هنگامی که شکاف پانگه آ در حدود 200 میلی متر شروع شد، شکاف در امتداد خطی متفاوت از خط برخورد قبلی بود. به همین دلیل است که برخی از زنجیره های کوهی که در برخورد قبلی تشکیل شده اند را می توان از اروپا به آمریکای شمالی و از اروپا تا آفریقا ردیابی کرد.

اینکه شکاف اقیانوس اطلس ممکن است تقریباً در یک مکان در طول دو رویداد جداگانه با فاصله چند صد میلیون سال از هم رخ داده باشد، احتمالاً تصادفی نیست. مجموعه ای از نقاط داغ که در اقیانوس اطلس شناسایی شده اند نیز ممکن است برای چند صد میلیون سال وجود داشته باشند، و بنابراین ممکن است حداقل در دو موقعیت جداگانه به شکاف تقریباً در یک مکان کمک کرده باشند (شکل 10. 27).

تمرین 10. 5 رسیدن به K اکنون صفحات و مرزهای آنها

این نقشه مرزهای بین صفحات اصلی را نشان می دهد. بدون مراجعه به نقشه صفحه در شکل 10. 16 یا هر منبع دیگری، نام هر تعداد از صفحات را که می توانید بنویسید. از صفحات اصلی شروع کنید و سپس روی صفحات کوچکتر کار کنید. اگر نمی توانید همه آنها را نام ببرید نگران نباشید.

هنگامی که اکثر صفحات را نام بردید، فلش هایی را برای نشان دادن حرکات کلی صفحه بکشید. در نهایت، با استفاده از یک هایلایت یا مداد رنگی، تا جایی که می توانید مرزها را به عنوان واگرا، همگرا یا تبدیل برچسب بزنید.[نقشه توسط SE]

مجوز

زمین شناسی فیزیکی اثر استیون ارل تحت مجوز Creative Commons Attribution 4. 0 بین المللی مجوز دارد، مگر در مواردی که غیر از آن ذکر شده باشد.