أكثر

6: أحواض المحيطات - علوم الأرض

6: أحواض المحيطات - علوم الأرض


6: أحواض المحيطات - علوم الأرض

العمر ، ومعدلات الانتشار ، وانتشار عدم تناسق قشرة المحيطات في العالم

نقدم أربعة نماذج رقمية مصاحبة للعمر ، وعدم اليقين بالعمر ، ومعدلات الانتشار ، وانتشار عدم تناسق أحواض المحيطات في العالم كشبكات جغرافية وشبكات Mercator بدقة 2 قوس دقيقة. تتضمن الشبكات بيانات من جميع أحواض المحيط الرئيسية بالإضافة إلى عمليات إعادة البناء التفصيلية لأحواض القوس الخلفي. يتم تحديد العمر ومعدل الانتشار وعدم التناسق في كل عقدة شبكية عن طريق الاستيفاء الخطي بين الأيزوكرونات المتجاورة في قاع البحر في اتجاه الانتشار. يتم استيفاء أعمار قاع المحيط بين أقدم حالات الشذوذ المغناطيسية المحددة والقشرة القارية من خلال التقديرات الجيولوجية لأعمار قطاعات الحواف القارية السلبية. تستند حالات عدم اليقين المتعلقة بعمر الخلايا الشبكية التي تتزامن مع تحديدات الشذوذ المغناطيسي البحري ، الملحوظة أو التي تم تدويرها إلى جوانب التلال المقترنة ، إلى الاختلاف بين العمر الشبكي والعمر الملحوظ. إن حالات عدم اليقين هي أيضًا دالة على مسافة خلية شبكية معينة إلى أقرب ملاحظة عمرية والقرب من مناطق التصدع أو حالات انقطاع العمر الأخرى. يبدو أن عدم التناسق في تراكم القشرة يرتبط بشكل متكرر بالتدفق الموري من أعمدة الوشاح إلى الحواف المنتشرة ، مما يؤدي إلى قفزات التلال نحو النقاط الساخنة. نستخدم أيضًا الشبكة العمرية الجديدة لحساب شبكات عمق الطابق السفلي المتبقي العالمية من الفرق بين عمق قاع المحيط الملاحظ والعمق المتوقع باستخدام ثلاث علاقات عميقة بديلة. تساعد المجموعة الجديدة من الشبكات في التحقيق في شذوذ العمق السلبي البارز ، والذي قد يكون مرتبطًا بشكل بديل بمادة اللوح المنسدلة التي تنزل في الوشاح أو التدفق الموري. يمثل الجمع بين شبكاتنا الرقمية ونموذج حركة اللوح النسبي والمطلق المرتبط بالتصوير المقطعي الزلزالي ومخرجات نموذج الحمل الحراري مجموعة قيّمة من الأدوات للتحقيق في المشكلات الجيوديناميكية.


الجيولوجيا الإقليمية والتكتونية: مبادئ التحليل الجيولوجي

جيولوجيا البترول الخبراء ديفيد روبرتس وألبرت بالي يجلب لك الجيولوجيا الإقليمية والتكتونية: مبادئ التحليل الجيولوجي، المجلد الأول في سلسلة من ثلاثة مجلدات تغطي الجيولوجيا الإقليمية والتكتونية لحقب الحياة الأبدية. لقد تم كتابته لتزويدك بنظرة عامة مفصلة عن أنظمة الصدع الجيولوجي ، والهوامش السلبية ، والأحواض الكروتونية ، وهو يتميز بالمبادئ الأساسية اللازمة لفهم الأساليب المفاهيمية لاستكشاف الهيدروكربون في مجموعة واسعة من الإعدادات الجيولوجية على مستوى العالم.

جيولوجيا البترول الخبراء ديفيد روبرتس وألبرت بالي يجلب لك الجيولوجيا الإقليمية والتكتونية: مبادئ التحليل الجيولوجي، المجلد الأول في سلسلة من ثلاثة مجلدات تغطي الجيولوجيا الإقليمية والتكتونية لحقب الحياة الأبدية. لقد تمت كتابته لتزويدك بنظرة عامة مفصلة عن أنظمة الصدع الجيولوجي ، والهوامش السلبية ، والأحواض الكروتونية ، وهو يتميز بالمبادئ الأساسية اللازمة لفهم الأساليب المفاهيمية لاستكشاف الهيدروكربونات في مجموعة واسعة من الإعدادات الجيولوجية على مستوى العالم.


مراجع

Flament، T. & amp Rémy، F. التخفيف الديناميكي للأنهار الجليدية في القطب الجنوبي من قياس الارتفاع بالرادار على طول المسار. جلاسيول. 58, 830–840 (2012).

بريتشارد ، إتش دي ، آرثر ، آر جيه ، فوغان ، دي جي أند أمب إدواردز ، إل إيه ترقق ديناميكي واسع النطاق على هوامش الصفائح الجليدية في جرينلاند وأنتاركتيكا. طبيعة 461, 971–975 (2009).

بريتشارد ، إتش دي وآخرون. فقدان الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي بسبب ذوبان الجروف الجليدية القاعدية. طبيعة 484, 502–505 (2012).

Gwyther، D. E.، Galton-Fenzi، B.K، Hunter، J.R & amp Roberts، J.L. معدلات الذوبان المحاكاة لأرفف جليد توتن ودالتون. علوم المحيط. مناقشة. 10, 2109–2140 (2013).

خازندار ، إيه وآخرون. يرتبط التخفيف المرصود لنهر توتن الجليدي بتنوع بولينيا الساحلية. طبيعة كومون. 4, 2857 (2013).

جينكينز ، إيه وآخرون. ملاحظات تحت الأنهار الجليدية لجزيرة باين في غرب أنتاركتيكا وآثارها على تراجعها. طبيعة Geosci. 3, 468–472 (2010).

Bindoff، N.L، Rosenberg، M.A & amp Warner، M.J. حول الدورة الدموية والكتل المائية فوق المنحدر القاري في القطب الجنوبي والارتفاع بين 80 و 150 درجة شرقًا. أعماق البحار الدقة. 47, 2299–2326 (2000).

ويليامز ، جي دي وآخرون. علم المحيطات في أواخر الشتاء قبالة ساحل سابرينا وبنزاري (117-128 درجة شرقًا) ، شرق القارة القطبية الجنوبية. أعماق البحار الدقة. 58, 1194–1210 (2011).

باركر ، ر. ل. الحساب السريع للحالات الشاذة المحتملة. الجيوفيز. جي آر أسترون. شركة 31, 447–455 (1973).

آيتكن ، إيه آر إيه وآخرون. الجيولوجيا تحت الجليدية لأرض ويلكس ، شرق القارة القطبية الجنوبية. الجيوفيز. الدقة. بادئة رسالة. 41, 2390–2400 (2014).

يونغ ، دي إيه وآخرون. صفيحة جليدية ديناميكية في وقت مبكر من شرق أنتاركتيكا اقترحتها مناظر المضيق البحري المغطاة بالجليد. طبيعة 474, 72–75 (2011).

بولارد ، دي ، ديكونتو ، آر إم أند آلي ، آر.ب. كوكب الأرض. علوم. بادئة رسالة. 412, 112–121 (2015).

Galton-Fenzi، B.، Maraldi، C.، Coleman، R. & amp Hunter، J. The cavity under the Amery Ice Shelf، East Antarctica. جلاسيول. 54, 881–887 (2008).

Rignot ، E. ، Mouginot ، J. & amp Scheuchl ، B. رسم خرائط خط التأريض في القطب الجنوبي من قياس التداخل الراداري الساتلي التفاضلي. الجيوفيز. الدقة. بادئة رسالة. 38، L10504 (2011).

Bohlander، J. & amp Scambos، T. سواحل أنتاركتيكا وخط التأريض مشتق من فسيفساء موديس في أنتاركتيكا (MOA) (المركز القومي لبيانات الجليد والثلوج ، 2007) http://nsidc.org/data/atlas/news/antarctic_coastlines.html

Bindschadler، R.، Vaughan، D.G & amp Vornberger، P. تقلب الذوبان القاعدي تحت الجرف الجليدي لجزيرة الصنوبر ، غرب أنتاركتيكا. جلاسيول. 57, 581–595 (2011).

Van den Broeke، M. عمق وكثافة طبقة التنوب في القطب الجنوبي. أركت. أنتاركت. ألب. الدقة. 40, 432–438 (2008).

Scambos، T. A.، Haran، T. M.، Fahnestock، M.A، Painter، T.H & amp Bohlander، J.Modis-based Mosaic of Antarctica (MOA) مجموعات البيانات: الشكل السطحي للقارة وحجم حبيبات الثلج. البيئة الاستشعار عن بعد. 111, 242–257 (2007).

نيل ، سي. تحديد صدى الراديو لخصائص الخشونة القاعدية على جرف روس الجليدي. آن. جلاسيول. 3, 216–221 (1982).

فان بيك ، ل. السلوك العازل للأنظمة غير المتجانسة. بروغ. عازل. 7, 69–114 (1967).

بيترز ، إم إي ، بلانكنشيب ، دي دي ، وأمبير مورس ، دي إل تقنيات التحليل لسبر الرادار المحمول جواً المتماسك: التطبيق على تيارات الجليد في غرب أنتاركتيكا. جي جيوفيز. الدقة. 110، B06303 (2005).

شرودر ، دي إم ، بلانكنشيب ، دي دي وأمب يونغ ، دي إيه دليل لانتقال نظام المياه تحت ثويتس جلاسير ، غرب أنتاركتيكا. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 110, 12225–12228 (2013).

Holdsworth، G. Flexure لسان جليدي عائم. جلاسيول. 8, 385–397 (1969).

فوغان ، دي جي انثناء المد والجزر عند هوامش الجرف الجليدي. جي جيوفيز. الدقة. 100, 6213–6224 (1995).

Rignot ، E. التوازن الشامل للأنهار الجليدية والرفوف الجليدية في شرق أنتاركتيكا من بيانات الأقمار الصناعية. آن. جلاسيول. 34, 217–227 (2002).

فريتويل ، ب. وآخرون. Bedmap2: طبقة جليدية محسنة ومجموعات بيانات سطحية وسمك لأنتاركتيكا. جليد 7, 375–393 (2013).

أرندت ، ج. إي وآخرون. مخطط الأعماق الدولي للمحيط الجنوبي (IBCSO) الإصدار 1.0 - تجميع جديد لقياس الأعماق يغطي المياه المحيطة بأنتاركتيكا. الجيوفيز. الدقة. بادئة رسالة. 40, 3111–3117 (2013)

Chen، J.L، Wilson، C.R، Blankenship، D. & amp Tapley، B. D. تسريع فقدان الجليد في القطب الجنوبي من قياسات الجاذبية الساتلية. طبيعة Geosci. 2, 859–862 (2009)

Bamber، J.L، Riva، R.E M.، Vermeersen، B. L.A & amp LeBrocq، A.M إعادة تقييم الارتفاع المحتمل لمستوى سطح البحر من انهيار الصفيحة الجليدية غرب أنتاركتيكا. علوم 324, 901–903 (2009).

يونغ ، دي إيه وآخرون. يتغير ارتفاع الجليد الأرضي من قياس ارتفاع مساحة عد الفوتون: التطبيقات الأولى فوق الصفيحة الجليدية في القطب الجنوبي. جلاسيول. 61, 17–28 (2015).


الحوض والسلسلة

مخطط الصدع المعمم. الصدع الواسع به العديد من الوديان ، الصدع الضيق يركز الامتداد في منطقة رئيسية واحدة. رسم تخطيطي لـ Trista L. Thornberry-Ehrlich ، جامعة ولاية كولورادو وخدمة المتنزهات الوطنية.

يعتبر Basin and Range مقاطعة جيولوجية فريدة تغطي جزءًا كبيرًا من جنوب غرب الولايات المتحدة وغرب المكسيك. ربما يكون أفضل مثال حديث على صدع واسع حدود قارية متباعدة حيث ينتشر التشوه. على عكس التصدعات النموذجية (الضيقة) ، مثل صدع شرق إفريقيا ، حيث يؤدي التصدع الطبيعي الناتج عن الضغوط الشدِّية المرتبطة بالتصدع إلى انتزاع مركزي ، فإن الصدوع العريضة توزع التصدع على سلسلة من الهورست والمسكات.

تعريف الحوض والميدان والحوض العظيم وصحراء الحوض الكبير. الصورة عن طريق National Park Service.

لاحظ أن الحوض والسلسلة يختلفان عن الحوض الكبير ، والذي يُعرَّف بأنه منطقة لأحواض الصرف التي لا تتدفق باتجاه المحيط ولكنها تصب داخليًا. يقع الحوض الكبير داخل منطقة الحوض والسلسلة ، ويتكون من الذراع الشمالي لمقاطعة الحوض والسلسلة الجيولوجية.

صورة للحوض المركزي في المدى (في نيفادا) بواسطة وكالة ناسا.

التصدع الواسع هو سبب التصوير الفيزيائي للحوض والنطاق الشهير: سلاسل جبلية لا نهاية لها على ما يبدو بين الشمال والجنوب مرتبطة بالوديان ذات الاتجاه الشمالي الجنوبي. نيفادا ، الواقعة بالكامل داخل الحوض والسلسلة ، هي في الواقع أكثر ولاية جبلية في الولايات المتحدة ، وهذا ليس لأنها تحتوي على أعلى الجبال ، ولكن لأنها تحتوي على معظم الجبال. كل من هذه الجبال مقيدة بصدوع عادية.

رسم تخطيطي لحوض ومقاطعة المدى الجيولوجي بواسطة Thatmaceguy عبر ويكيميديا.

ضاعف هذا الخطأ عرض ولاية نيفادا على مدى الخمسين مليون سنة الماضية. معظم الأخطاء في الحوض والسلسلة إما غير نشطة في العصر الحديث أو ذات مستوى نشاط منخفض. فقط العيوب العادية نحو الشرق ( على سبيل المثال صدع واساتش في ولاية يوتا بالقرب من مدينة سولت ليك) والغربية ( على سبيل المثال صدوع سييرا نيفادا الشرقية في شرق كاليفورنيا) المتطرفة نشطة للغاية.

الرسوم المتحركة لخطأ الكتلة المائلة ، إحدى الطرق التي يحدث بها الامتداد في Basin and Range بواسطة Aturn4000 عبر ويكيبيديا.

الصدع الذي بدأ في الحوض والسلسلة معقد وليس موحدًا تمامًا. في بعض الأماكن بدأ التمديد قبل 55 مليون سنة ، وفي بعض الأماكن ما زال نشطاً كما ذكرنا سابقاً. ومع ذلك ، فإن غالبية التمديد حدث منذ حوالي 20 إلى 10 مليون سنة. بدأت المقاطعات الممتدة في الجزء الشمالي من الحوض والسلسلة بشكل عام في وقت مبكر ، بينما بدأ الجزء الجنوبي (خاصة جنوب خط العرض 40 درجة شمالًا) في الغالب في وقت لاحق ، منذ حوالي 30 مليون سنة. في أي نظام صدع أحادي الأبعاد ، نادرًا ما يستمر لأكثر من 10 ملايين سنة (Axen el al. ، 1993).

خريطة موارد الطاقة الحرارية الأرضية للولايات المتحدة ، من قبل وزارة الطاقة الأمريكية.

من الآثار الجانبية المهمة الأخرى لتمديد الحوض والمدى الحرارة. الصفيحة الرقيقة بعد التمدد تعني وقتًا أسهل لمواد القاع في الغلاف الموري للصعود إلى السطح. يظهر هذا في تدفقات الحرارة العالية جدًا في منطقة الحوض والسلسلة. حتى يومنا هذا ، يتم إنتاج 98٪ من الكهرباء الحرارية الأرضية في الولايات المتحدة في ولايتي Basin و Range ، وتعتبر كاليفورنيا ونيفادا الأكثر إنتاجية.

منطقة ويلر الجيولوجية ، كولورادو ، تُظهر البقايا المتآكلة من Fish Canyon Tuff ، وهو ثوران بركاني يبلغ 5000 كيلومتر مكعب ، وهو واحد من أكبر الثورات التي تم قياسها على الإطلاق. الصورة بواسطة G. Thomas عبر ويكيميديا.

يرتبط بالحرارة النشاط البركاني الواسع عبر الحوض والسلسلة. إن تفاصيل كيفية حدوث هذا النشاط البركاني مثيرة للاهتمام ، خاصة وأن تكوين Laramide Orogeny السابق يُلاحظ أنه يفتقر إلى النشاط البركاني. تمت مناقشة التفاصيل ، ولكن بطريقة أو بأخرى ، توقف الاندساس ، ونشأ "ثقب" في اللوح الضحل الذي سمح للمواد بالظهور من الأسفل. بدأ هذا الحدث ، المعروف باسم Mid-Tertiary Ignimbrite Flare-up ، في جزأين ، أحدهما في واشنطن وأيداهو في حوالي 54 مليونًا ، والآخر في أريزونا / نيو مكسيكو بالقرب من الحدود الأمريكية مع المكسيك في 43 مليونًا. تحرك الفرع الشمالي من البراكين جنوبًا ، وانتقل الفرع الجنوبي شمالًا ، متقاربًا بالقرب من لاس فيغاس في 21 مليون (همفريز ، 1995). يُشار إلى هذه الفترة بإحداث انفجارات انفجارية عملاقة ، بما في ذلك بعض من أكبر الانفجارات المعروفة على وجه الأرض ، وقد تم تسجيل أرند في رواسب طافية واسعة النطاق. بعض هذه الانفجارات أكبر حجمًا بأكثر من 5000 مرة من جبل مايو 1980. ثوران سانت هيلين.

رسم تخطيطي لمجمع النواة المتحولة بواسطة ManuRoquette عبر ويكيبيديا.

أهمية الحوض والسلسلة للجيولوجيا شاسعة. لم يتسبب الامتداد فقط في تعرض العديد من التكوينات الرسوبية والحفريات والموارد وأسهل العثور عليها ، بل ساعد أيضًا في فهم الخطأ الطبيعي. تم التعرف على سمتين هامتين ومرتبطتين أولاً كنتيجة لدراسة امتداد الحوض والمدى: خطأ الانفصال والمجمع الأساسي المتحور. كانت أخطاء الانفصال ، والتي تسمى أيضًا أخطاء الزاوية المنخفضة العادية ، مثيرة للجدل للغاية عندما تم وصفها لأول مرة. تحدث معظم الأخطاء العادية عند زوايا عالية ، أكثر من 30 درجة من الأفقي ، وعادة حوالي 60 درجة. بدأت هذه الصدوع إما بزوايا عالية وتدويرها إلى زوايا سفلية مع امتداد أو تشكيل بزوايا منخفضة ، مما دفع الحدود المعروفة لميكانيكا الصخور في ذلك الوقت. رأى بعض الجيولوجيين والجيوفيزيائيين أن خطأ الانفصال لا يمكن أن يوجد! ولكن على مر السنين ، أدت المزيد والمزيد من الأدلة إلى قبول المجتمع بأكمله لهذه الأخطاء ، مع وجود أمثلة في جميع أنحاء العالم وفي قاع المحيط. بالقرب من تلال وسط المحيط التي لديها معدل انتشار أعلى من قدرتها على إنتاج الصهارة لتشكيل الصفيحة ، من المعروف أن عيوب الانفصال تتشكل ، مثل ما يحدث في جنوب غرب الهند ريدج بالقرب من مدغشقر. حتى أن هناك أدلة على وجود عيوب نشطة في الانفصال في بابوا غينيا الجديدة ، والتي كانت فجوة في النظرية سابقًا.

تتسبب أخطاء الحركة والانفصال أيضًا في تكوين وتعرض المجمعات الأساسية المتحولة. هذه هي الأماكن التي سمحت فيها الكميات الكبيرة من الامتداد (عشرات الأميال في الأماكن) لصخور القشرة الأرضية العميقة بالانتفاخ نحو السطح. يمثل الانفصال في هذه الحالات حدًا بين صخور مختلفة للغاية: صخور قاعدية عميقة الجذور ومتحولة للغاية في جدار القدم مفصولة بصخور مائلة أكثر هشاشة من الجدار المعلق. من خلال التشوه التدريجي ، الصخور العميقة "تتصاعد للأعلى" وتدخل في النظام الهش. تُطبع تواقيع العمق ، مثل الميالونيت ، فوق تواقيع السطحية ، مثل brecciation. ربما يكون أفضل ما تم دراسته وفهمه من خطأ الانفصال والمجمع الأساسي المتحور هو جبال ويبل بالقرب من حدود كاليفورنيا ونيفادا (أحد سلاسل الحوض والسلسلة). مثال آخر يشمل الجبال السوداء بالقرب من وادي الموت.

طلاب الجيولوجيا يفحصون صدع واساتش خارج مدينة سولت ليك بولاية يوتا. قد يكون Wasatch نشطًا كخطأ دفع قبل الحوض والسلسلة وكخطأ عادي أثناء الحوض والمدى. تصوير مات أفولتر.

الامتداد في الحوض والسلسلة له سببان يتم الاستشهاد بهما بشكل شائع ، والذي قد يكون في حد ذاته مرتبطًا إلى حد ما على الأقل أو يحدث كلاهما في نفس الوقت. أحد الأسباب ، الذي يُفضل جزئيًا كتفسير للمقاطعات الممتدة السابقة في أيداهو وما حولها ، هو الانهيار الممتد. بدءًا من منتصف الدهر الوسيط ، كانت الحافة الغربية لأمريكا الشمالية تعاني من قوى انضغاطية بسبب الاندساس وتراكم التضاريس. نتج عن ذلك وجود جبال نيفادان وسفير ولاراميد. بحلول 60 مليون سنة ، كان هناك انخفاض في هذا الضغط ، مع انخفاض كامل في هذه القوة بدأ منذ 30 مليون سنة. تم بناء العديد من الجبال عن طريق التصدع خلال هذا الوقت ، وازداد سمك الغلاف الصخري. عندما تراجعت القوى التي بنت هذه الجبال أخيرًا ، سُمح للطبوغرافيا بـ "الاسترخاء" وانتشر جزء من القشرة وتقلص ، مما تسبب على الأقل في بعض امتداد الحوض والسلسلة. أحد الأدلة الكبيرة التي تدعم هذا النموذج هو إعادة تنشيط الهياكل. تم العثور على هذه في جميع أنحاء الغرب حيث تحولت صدوع الدفع السابقة إلى صدوع طبيعية عند الانتقال إلى التكتونية التوسعية.


المبخرات

في المناطق القاحلة ، العديد من البحيرات والبحار الداخلية ليس لها منفذ تيار ولا تتم إزالة المياه التي تتدفق إليها إلا عن طريق التبخر. في ظل هذه الظروف ، يتركز الماء بشكل متزايد مع الأملاح الذائبة ، وفي النهاية تصل بعض هذه الأملاح إلى مستويات التشبع وتبدأ في التبلور (الشكل 6.2.7). على الرغم من أن جميع رواسب التبخر فريدة من نوعها بسبب الاختلافات في كيمياء الماء ، في معظم الحالات ، تبدأ كميات صغيرة من الكربونات في الترسب عندما يتم تقليل المحلول إلى حوالي 50٪ من حجمه الأصلي. الجبس (CaSO4· ح2O) يترسب عند حوالي 20٪ من الحجم الأصلي ويترسب الهاليت (NaCl) عند 10٪. تشمل معادن التبخر الهامة الأخرى سيلفيت (KCl) والبوراكس (Na2ب4ا7· 10 ح2س). يتم استخراج سيلفيت في مواقع عديدة عبر ساسكاتشوان (الشكل 6.2.8) من المبخرات التي ترسبت خلال العصر الديفوني (

385 Ma) عندما احتل البحر الداخلي معظم المنطقة.

الشكل 6.2.7 البحيرة المرقطة ، بالقرب من Osoyoos ، BC الأنماط الموجودة على السطح عبارة عن ملح. التقطت هذه الصورة في مايو عندما كانت المياه عذبة نسبيًا بسبب أمطار الشتاء. بحلول نهاية الصيف ، عادة ما يكون سطح هذه البحيرة مغطى بالكامل برواسب الملح. الشكل 6.2.8 آلة تعدين على وجه خام البوتاس (سيلفيت) في منجم لانيجان بالقرب من ساسكاتون ، ساسكاتشوان. يبلغ سمك طبقة البوتاس القابلة للتعدين (على اليمين) حوالي 3 أمتار.

تمرين 6.3 صنع المتبخر

هذه تجربة سهلة يمكنك القيام بها في المنزل. صب حوالي 50 مل (أقل من ربع كوب) من الماء الساخن جدًا في كوب وأضف ملعقتين صغيرتين (10 مل) من الملح. قلّب حتى يذوب الملح بالكامل أو تقريبًا ، ثم صب الماء المالح (تاركًا أي ملح غير مذاب خلفه) في طبق ضحل واسع أو طبق صغير. اتركه ليتبخر لبضعة أيام ولاحظ النتيجة. ما هو نطاق حجم وشكل البلورات التي نمت؟

قد يبدو قليلا مثل الشكل 6.2.9. يصل عرض هذه البلورات إلى حوالي 3 ملم.

سمات وسائل الإعلام

  • الأشكال 6.2.1 ، 6.2.2 ، 6.2.3ab 6.2.4 ، 6.2.5 ، 6.2.7 ، 6.2.9: © ستيفن إيرل. CC BY.
  • الشكل 6.2.3 ج: JoultersCayOoids بواسطة Wilson44691. المجال العام.
  • الشكل 6.2.6: © Andre Karwath. CC BY-SA.
  • الشكل 6.2.8: حقوق الصورة لشركة PotashCorp. كل الحقوق محفوظة. مستخدمة بإذن.
  1. نحن نستخدم الكلمة البحرية عند الإشارة إلى بيئات المياه المالحة (أي المحيطات) ، والكلمة مائي عند الإشارة إلى بيئات المياه العذبة. & كرار

صخرة رسوبية تتكون في الغالب من الكالسيت

صخرة رسوبية دقيقة الحبيبات تكونت بالكامل تقريبًا من السيليكا

صخرة رسوبية حاملة للحديد وغنية بالمعادن مثل الهيماتيت والمغنتيت ، والتي قد تكون متداخلة مع الكرت

أنواع مختلفة من الصخور التي تتكون عندما تتبخر المسطحات المائية

المنطقة الواقعة على جانب المحيط من الشعاب المرجانية

منطقة المياه الضحلة على جانب شاطئ الشعاب المرجانية

كرة صغيرة (حوالي 1 مليمتر) من الكالسيت تشكلت في مناطق المياه البحرية الضحلة الاستوائية ذات التيارات القوية

شكل من أشكال الترافرتين يكون مساميًا بشكل خاص لأنه يتشكل حول المواد النباتية الموجودة

رواسب كربونات الكالسيوم تتكون في الينابيع أو الينابيع الساخنة أو داخل الكهوف الجيرية

speleothem مخروطي الشكل معلق من سقف الكهف

speleothem مخروطي الشكل الذي يتشكل على أرضية الكهف

ميزة مشكلة بشكل منفرد داخل كهف من الحجر الجيري (على سبيل المثال ، مقرنصات)

معدن كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم (Ca، Mg) CO3

صخرة كربونات تتكون أساسًا من الدولوميت المعدني

إضافة المغنيسيوم إلى الحجر الجيري الذي يتم خلاله تحويل بعض أو كل كربونات الكالسيوم إلى دولوميت


الفتحات الحرارية المائية

الفتحات الحرارية المائية هي شقوق في قاع المحيط أو هياكل شبيهة بالمدخنة تمتد من قاع المحيط بشكل عام يصل ارتفاعها إلى 150 قدمًا (45 مترًا). بعضها أعلى من ذلك بكثير. توجد عادة في مرتفعات منتصف المحيط حيث يوجد نشاط بركاني. باستخدام السفن الغاطسة في أعماق البحار ، اكتشف العلماء لأول مرة الفتحات الحرارية المائية في المحيط الهادئ في عام 1977.

تطلق هذه الفتحات مياه ساخنة مليئة بالمعادن في المحيط المحيط. عادة ما تكون درجة حرارة هذا السائل حوالي 660 & # x00B0F (350 & # x00B0C). بسبب الضغط العالي الذي تمارسه المياه في أعماق قاع المحيط ، يمكن أن تتجاوز السوائل الحرارية المائية 212 & # x00B0F (100 & # x00B0C) دون غليان. غالبًا ما يكون السائل المنطلق أسودًا بسبب وجود جزيئات معدنية كبريتيد دقيقة جدًا تحتوي على الحديد والنحاس والزنك ومعادن أخرى. نتيجة لذلك ، تسمى هذه الينابيع الساخنة في أعماق المحيطات بالمدخنين السود.

الفتحات المائية الحرارية محاطة بأشكال غير عادية من الحياة البحرية ، بما في ذلك المحار العملاق والديدان الأنبوبية وأنواع فريدة من الأسماك. تعيش هذه الكائنات على البكتيريا التي تعيش على المركبات الكيميائية الغنية بالطاقة التي تنقلها السوائل الحرارية المائية. هذه هي البيئة الوحيدة على الأرض التي تدعمها سلسلة غذائية لا تعتمد على طاقة الشمس أو التمثيل الضوئي. مصدر الطاقة كيميائي ، وليس شمسيًا ، ويسمى التخليق الكيميائي.

الغلاف الصخري ، تتحرك الصخور الساخنة على طول قاعدة الغلاف الصخري ، مما يؤدي إلى سحب قوى السحب على الصفائح التكتونية. هذا يتسبب في تحريك الصفائح. في هذه العملية ، تبدأ الصخور الساخنة في فقدان الحرارة. تبرد الصخور وتصبح أكثر كثافة ، ثم تغوص مرة أخرى باتجاه اللب ، حيث سيتم تسخينها مرة أخرى. يقدر العلماء أن صخور الوشاح تستغرق 200 مليون سنة للقيام بالرحلة الدائرية من القلب إلى الغلاف الصخري والعودة مرة أخرى.

في المتوسط ​​، تشق الصفيحة طريقها عبر سطح الأرض بمعدل لا يزيد عن سرعة نمو أظافر الإنسان ، وهو ما يقرب من 2 بوصة (5 سم) في السنة. أثناء تحركها ، يمكن للوحة أن تتحول أو تنزلق على طول أخرى ، أو تتقارب أو تنتقل إلى أخرى ، أو تتباعد أو تبتعد عن الأخرى. تُعرف الحدود التي تلتقي فيها الصفائح وتتفاعل باسم هوامش اللوحة.

عندما تتلاقى صفيحتان قاريتان ، فإنها سوف تنهار وتنضغط ، وتشكل سلاسل جبلية معقدة. عندما تتلاقى صفيحة محيطية مع صفيحة قارية أو صفيحة محيطية أخرى ، فإنها ستغرق تحت الصفيحة الأخرى. هذا لأن القشرة المحيطية مصنوعة من البازلت ، وهو أكثر كثافة (أثقل) من صخور الجرانيت التي تتكون منها القشرة القارية. تُعرف عملية غرق إحدى الصفائح التكتونية تحت أخرى باسم الاندساس ، وتُعرف المنطقة التي تحدث فيها باسم منطقة الاندساس.

عندما تنغمس صفيحة تكتونية تحت أخرى ، يتم دفع الحافة الأمامية للوحة المندسة إلى أبعد وأبعد تحت السطح. عندما تصل إلى حوالي 70 ميلاً (112 كيلومترًا) في الوشاح ، فإن ارتفاع درجة الحرارة والضغط يذوبان الصخر على حافة الصفيحة ، مكونين صهارة سميكة متدفقة. نظرًا لأنها أقل كثافة من الصخور التي تحيط بها عادةً في أعماق الأرض ، تميل الصهارة إلى الارتفاع نحو سطح الأرض & # x0027s ، مما يؤدي إلى شق طريقها عبر طبقات الصخور الضعيفة. في أغلب الأحيان ، تتجمع الصهارة في خزانات تحت الأرض تسمى غرف الصهارة حيث تبقى حتى يتم إخراجها على سطح الكوكب من خلال فتحات تسمى البراكين. (لمزيد من المعلومات ، راجع بركان الفصل.)

حواف وسط المحيط والصفائح المتباينة

حافة منتصف المحيط هي حافة صفيحة حيث تتباعد صفيحتان تكتونيتان. تنبثق الصخور المنصهرة من أسفل قمة التلال. يقدر الجيولوجيون أن 75 في المائة من الصخور المنصهرة أو الصهارة تصل إلى سطح الأرض وتصل إلى سطح الأرض من خلال التلال وسط المحيط. عند ملامستها لمياه البحر ، تتصلب الصهارة ، وتشكل قشرة محيطية جديدة في الأطراف الخلفية للصفائح المتباعدة. تسجل الصخور المتصلبة عند قمة التلال القطبية الحالية للمجال المغناطيسي للأرض & # x0027s.

تحتوي الحواف سريعة الانتشار على المزيد من الصهارة تحتها وتحدث المزيد من الانفجارات البركانية على طول التلال. يبدو أن هذه التلال منتشرة

بسلاسة إلى حد ما مثل الحلوى الساخنة التي يتم تفكيكها. تحتوي الحواف التي تنتشر بشكل أبطأ على كميات أقل من الصهارة ، وتتشقق قشرة المحيط في هذه المناطق وتتكسر عند تفككها. يزداد عمر الصخور في أحواض المحيطات كلما ابتعدت عن التلال. كما يتم دفنها بعمق أكبر بواسطة الرواسب لأن تلك الرواسب كان لديها وقت أطول لتجميعها.

نظرًا لأن الأرض في حالة ديناميكية ثابتة ، فإن إنشاء القشرة وتوسيعها في منطقة واحدة يتطلب تدمير القشرة في مكان آخر. على الكوكب ، تتشكل قشرة جديدة عند هوامش متباينة من الصفائح ويتم تدميرها في مناطق الاندساس. قد يكون عمر القشرة القارية أكثر من 3 مليارات سنة ، لكن القشرة المحيطية عمرها أقل من 200 مليون سنة. تتم إعادة تدوير القشرة المحيطية بين تلال وسط المحيط (حيث يتم تكوينها) وخنادق المحيط الضخمة (حيث يتم تدميرها). حوض المحيط الهادئ ، الذي يحتوي على الغالبية العظمى من الخنادق في العالم ، يتقلص حاليًا مع توسع أحواض المحيط الأخرى.

في منطقة الاندساس ، تنثني الصفيحة المحيطية إلى أسفل ، وتهبط بشدة تحت الصفيحة المجاورة وتنزل إلى الوشاح حيث يتم امتصاصها وإعادتها إلى الحالة المنصهرة ، لتبدأ الدورة من جديد. قد يرتفع جزء من هذه المادة المنصهرة إلى السطح مرة أخرى من خلال الكسور في القشرة. نتيجة لذلك ، تتشكل العديد من البراكين بالتوازي مع الخنادق على الجانب المقابل للوحة المحيطية المندسة. حيث توجد الخنادق في المحيط ، كما هو الحال في غرب المحيط الهادئ ، تشكل هذه البراكين أقواسًا أو سلاسل من الجزر البركانية. حيث تمتد الخنادق على طول هوامش القارات ، تتشكل سلاسل الجبال البركانية بالقرب من حواف القارات ، مثل جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية.


6.3 بيئات الترسيب والأحواض الرسوبية

تتراكم الرواسب في مجموعة متنوعة من البيئات ، سواء في القارات أو في المحيطات. يوضح الشكل 6.3.1 بعضًا من أهم هذه البيئات.

الشكل 6.3.1 بعض بيئات الترسيب المهمة للرواسب والصخور الرسوبية.

يقدم الجدول 6.4 ملخصًا للعمليات وأنواع الرواسب التي تتعلق ببيئات الترسيب المختلفة الموضحة في الشكل 6.3.1. سنلقي نظرة عن كثب على أنواع الرواسب التي تتراكم في هذه البيئات في القسم الأخير من هذا الفصل. تمت أيضًا مناقشة خصائص هذه البيئات المختلفة ، والعمليات التي تحدث داخلها ، في فصول لاحقة حول التجلد ، والهدر الجماعي ، والجداول ، والسواحل ، وقاع البحر.

الجدول 6.4 بيئات الترسيب الأرضية المهمة وخصائصها
بيئة عمليات النقل الهامة بيئات الترسيب أنواع الرواسب النموذجية
جليدي الجاذبية ، الجليد المتحرك ، الماء المتحرك الوديان والسهول والجداول والبحيرات الحرث الجليدي والحصى والرمل والطمي والطين
الغريني جاذبية الوديان شديدة الانحدار شظايا الزاوية الخشنة
فلوفيال ماء جاري تيارات الحصى والرمل والطمي والمواد العضوية (في أجزاء المستنقعات فقط)
إيولايان ريح الصحارى والمناطق الساحلية الرمل والطمي
لاكوسترين نقل المياه (التي تتدفق إلى بحيرة) بحيرات الرمل (بالقرب من الحواف فقط) والطمي والطين والمواد العضوية
مبخر نقل المياه (التي تتدفق إلى بحيرة) بحيرات في المناطق القاحلة الأملاح والطين
الجدول 6.5 بيئات الترسيب البحرية المهمة وخصائصها
بيئة عمليات النقل الهامة بيئات الترسيب أنواع الرواسب النموذجية
دلتا ماء جاري دلتا الرمل والطمي والطين والمواد العضوية (في أجزاء المستنقعات فقط)
شاطئ بحر موجات ، التيارات البحرية الشواطئ والبصاق والقضبان الرملية الحصى والرمل
المد والجزر تيارات المد والجزر مسطحات المد والجزر طمي
الشعاب المرجانية الأمواج وتيارات المد والجزر الشعاب المرجانية والأحواض المجاورة كربونات
المياه الضحلة البحرية الأمواج وتيارات المد والجزر الرفوف والمنحدرات والبحيرات الكربونات في المناخات الاستوائية والرمل / الطمي / الطين في أماكن أخرى
لاجونال القليل من النقل قاع البحيرة الكربونات في المناخات الاستوائية
مروحة الغواصة تدفقات الجاذبية تحت الماء المنحدرات القارية والسهول السحيقة الحصى والرمل والطين
المياه العميقة البحرية تيارات المحيط سهول أعماق المحيطات السحيقة الطين ، طين الكربونات ، طين السيليكا

معظم الرواسب التي قد تراها من حولك ، بما في ذلك الكاحل على المنحدرات الشديدة ، أو قضبان الرمال في الجداول ، أو الحصى في قطع الطرق ، لن تتحول أبدًا إلى صخور رسوبية لأنها ترسبت مؤخرًا نسبيًا - ربما منذ بضعة قرون أو آلاف السنين - ومن المحتمل أن يعاد تآكلها قبل دفنها بعمق كافٍ تحت الرواسب الأخرى لتتجمد. من أجل الحفاظ على الرواسب لفترة كافية لتحويلها إلى صخور - وهي عملية تستغرق ملايين أو عشرات الملايين من السنين - يجب أن يتم ترسيبها في حوض يدوم كل هذا الوقت. تتشكل معظم هذه الأحواض من خلال عمليات الصفائح التكتونية ، وتظهر بعض الأمثلة الأكثر أهمية في الشكل 6.3.2.

الشكل 6.3.2 بعض الأنواع الأكثر أهمية من الأحواض المنتجة تكتونيًا: (أ) حوض الخندق ، (ب) حوض الفورك ، (ج) حوض الأرض ، (د) حوض الصدع.

تتشكل أحواض الخندق حيث تنخفض صفيحة المحيطات تحت القشرة القارية أو المحيطية السائدة. يمكن أن يكون عمقها عدة كيلومترات ، وفي كثير من الحالات ، تستضيف سلاسل سميكة من الرواسب الناتجة عن تآكل الجبال الساحلية. يوجد حوض خندق متطور قبالة الساحل الغربي لجزيرة فانكوفر. يقع حوض الساعد بين منطقة الاندساس والقوس البركاني ، ويمكن تشكيله جزئيًا عن طريق الاحتكاك بين الصفيحة المندرجة واللوحة العلوية ، والتي تسحب جزءًا من الصفيحة العلوية لأسفل. مضيق جورجيا هو حوض الشوكة. ينتج حوض الأرض عن كتلة النطاق البركاني التي تضغط على القشرة على كلا الجانبين. لا ترتبط أحواض Foreland بالنطاقات البركانية فحسب ، بل يمكن أن تتشكل بجوار جبال الحزام المطوية مثل جبال روكي الكندية. يتشكل حوض الصدع حيث يتم تفكيك القشرة القارية ، وتنحسر القشرة على جانبي الصدع. مع استمرار التصدع ، يصبح هذا في النهاية بحرًا ضيقًا ، ثم حوض محيط. يمثل حوض الصدع في شرق إفريقيا مرحلة مبكرة في هذه العملية.


شاهد الفيديو: الصف الثاني عشر المسار الأدبي الجغرافيا البحار والمحيطات 8