تکتونیک صفحه‌ای (plate tectonics) نظریه‌ای علمی است که حرکت در مقیاس بزرگ لیتوسفر (قشر زمین و بخش فوقانی جبه زمین) را توصیف می‌کند.

این نظریه بیان می‌کند که لیتوسفر از چندین صفحه عظیم تشکیل شده است. این صفحات قاره‌ها و کف دریاها را می‌سازند. این صفحات بر روی یک لایه زیرین چسبناک نیمه‌جامد به نام آستنوسفر قرار دارند.

این صفحات نسبت یکدیگر در یکی از سه نوع "مرز صفحه‌ای" در حرکت هستند. مرزهای همگرا یا تصادمی، مرزهای واگرا یا مراکز انتشار، و مرزهای دگرگونی تدریجی.

زلزله‌ها، فعالیت‌های آتشفشانی، کوه‌سازی و ایجاد حفره‌های اقیانوسی در امتداد مرزهای این صفحات رخ می‌دهد. سرعت نسبی حرکت این صفحات متفاوت است و از صفر تا 100 میلی‌متر در سال تغییر می‌کند.

صفحات تکتونیکی از دو نوع لیتوسفر تشکیل شده‌اند: صفحات ضخیم‌تر قاره‌ای و صفحات نازک‌تر اقیانوسی. بخش بالایی یا سطحی صفحات که "قشر" نامیده می‌شود نیز دارای دو نوع قاره‌ای و اقیانوسی است. در نتیجه یک صفحه ممکن است صرفا قاره‌ای یا اقیانوسی باشد یا از ترکیبی از هر دو تشکیل شده باشد.

هنگامی که دو صفحه در مرزهای همگرا در تلاقی با یکدیگر قرار می ‌گیرند، صفحه سنگین‌تر به زیر صفحه سبک‌تر مِی‌‌لغزد و به درون جبه زمین می‌رود. این پدیده را "فرورانش"(subduction) می‌نامند.

نظریه تکتونیک می‌گوید میزانی که  بخش سطحی صفحات (قاره‌ای و افیانوسی) که در مرزهای همگرا به درون جبه زمین فرو می‌رود، کم و بیش معادل فشر (اقیانوسی) جدیدی است که در محل مرزهای واگرا با گسترش کف دریا ایجاد می‌شود. به این ترتیب مساحت کلی کره زمین ثابت باقی می‌ماند.

دانشمندان فکر می کنند که گیاهان یکسانی روی این قاره ها زندگی می کردند اما زمانی که قاره ها از یکدیگر جدا شدند گیاهان جدید تکامل یافتند

در مورد عوامل ایجاد کننده حرکت صفحات مدل‌های گوناگونی ممکن است هم زمان عمل کنند؛ صفحات تکتونیکی ممکن است به این علت حرکت کنند که لیتوسفر نسبت به آستنوسفر زیرین دارای استحکام بیشتر و تراکم کمتری است. از طرف دیگر تغییرات تراکم جانبی در جبه زمین باعث ایجاد همرفت یا کنوکسیون مواد نیمه‌مذاب آن می‌شود. تصور می‌رود حرکات صفحه‌ها در مناطق فرورانش ناشی از ترکیبی از حرکت واگرایی کف دریاها در مراکز انتشار یا مرزهای واگرا (به خاطر تنوع توپوگرافی و تراکم قشر زمین که تفاوت‌هایی در نیروهای گرانشی ایجاد می‌کند) و کشیدگی، و مکش باشد. یک توضیح دیگر این است که نیروهای متفاوت ایجاد شده بوسیله چرخش کره زمین به دور خود و نیروهای جذرومدی خورشید و ماه باعث حرکت صفحات می‌شوند.

این که کدامیک از این عوامل نقش بیشتری دارند، هنوز روشن نیست.

آیا صفحات واقعاً شناورند؟

صفحاتی که ذکر شد لایه بالایی زمین که سنگ کره (لیتوسفر) نامیده می شوند را تشکیل می دهند. (لیتوسفر بخش سفت و سخت خارجی زمین و در واقع پوسته زمین است.) به طور مستقیم در زیر لایه لیتوسفر لایه استنوسفر قرار دارد. استنوسفر یک منطقه سیال(جاری و روان) ساخته شده از سنگ مذاب است.(استنوسفر در واقع گوشته بالایی است و در زیر پوسته واقع شده.) حرارت ثابت و تشعشع از مرکز زمین خارج می شود. این انرژی آن چیزی است که به طور دایم سنگ ها را گرم و آنها را ذوب می کند. نظریه صفحات تکتونیکی می گوید که صفحاتی که ذکر شد در بالای سنگ مذاب شناورند و به اطراف سیاره حرکت می کنند. آن را به مثابه یخ شناور در بالای نوشابه تان تصور کنید. زمانی که قاره ها و صفحات حرکت می کنند، رانش قاره ای نامیده می شود.

به سنگ مذاب داخل استنوسفر، نه به صورت سنگ بلکه به عنوان مایع فکر کنید. این مایع درست مثل هر مایع دیگری جاری می شود. هنگامی که صفحات شناور پراکنده می شوند، مرکز بازشدگی صفحات نامیده می شود. هنگامی که آنها در حال حرکت با هم هستند پهنه فرورانش نامیده می شود. هنگامی که آنها با هم نیرو وارد می کنند، منطقه همگرایی نامیده می شود. در یک منطقه همگرایی، یکی از صفحات معمولاً زیر دیگری حرکت می کند. هنگامی که صفحه به پایین و به داخل استنوسفر حرکت می کند شروع به ذوب شدن می کند. مکانی که صفحات به هم می رسند شکاف یا ترانشه دارد. برخی از عمیق ترین بخش های اقیانوس ها این ترانشه ها هستند.

شواهد علمی

چطور می توان ایده تکتونیک صفحه ای را اثبات کرد؟ دانشمندان به سراسر زمین سفر کرده اند و شواهدی پیدا کرده اند که از ایده تکتونیک صفحه ای پشتیبانی می کند. اولین شاهد آن چیزی است که در قاره ها دیده می شود. آیا تا به حال توجه کرده اید که آفریقا و آمریکای جنوبی به حدی با هم جورند که به نظر می رسد می توانستند یکی باشند؟ دانشمندان نقشه ای را بریده اند و قاره ها را نزدیک هم حرکت داده اند و به یک توده خشکی عظیم به نام پانگه آ (یک ابرقاره) رسیده اند.

دانشمندان همچنین فسیل ها(استخوان های جانوران و یا گیاهانی که مدت زیادی از مرگشان گذشته) را در قاره های مختلف بررسی کرده اند. آنها دریافتند که فسیل های روی استرالیا شبیه به فسیل های جنوب آسیا هستند. دانشمندان فکر می کنند که گیاهان یکسانی روی این قاره ها زندگی می کردند اما زمانی که قاره ها از یکدیگر جدا شدند گیاهان جدید تکامل یافتند. همچنین هنگامی که دانشمندان حفاری می کنند به نوع سنگ ها هم نگاه می کنند. در ساحل غربی آفریقا سنگ هایی بسیار مشابه با سنگ های ساحل شرقی جنوب آمریکا وجود دارد. این بیش از تصادف به نظر می رسد.

نوشته شده توسط غلامرضا آریان در چهارشنبه هفتم اسفند ۱۳۹۸ |

عده‌ای می‌گفتند که خورشید ارابه طلایی شعله‌ور است که اسب‌های جادویی و پرنده آن را در آسمان می‌کشيدند و صبح‌ها خدای خورشید در مشرق سوار ارابه می‌شود و او و اسب‌هایش به آسمان صعود کرده و هنگام غروب به انتهای غربی زمین می‌رسند. در تاریکی شب در حالی که از ارابه طلایی شعله ورش هیچ نوری به چشم نمی‌خورد به مشرق برمی‌گردد. با وجود داشتن چنین عقیده‌ای که زمین را مسطح فرض می‌کردند باز هم سوالاتی در ذهنشان نقش می‌بست از جمله اگر زمین صافی داریم عمق آنچه قدر است؟ آیا می‌توان با حفر یک چاه به انتهای زمین رسید؟ چرا زمین به پایین نمی‌افتد؟ در توجیه این سوالات هندی‌ها عقیده داشتند که زمین بر پشت فیل‌های بزرگی قرار گرفته که این امر مانع پایین افتادن زمین می‌شود و خود فیل‌ها هم بر پشت یک لاک‌پشت غول آسا ایستاده‌اند و لاک‌پشت هم درون یک اقیانوس پهناور شناور است، باز سوالات جدیدی پیش می‌آمد که عمق این اقیانوس چه قدر است؟ انتهای آن کجا است؟ وسعت آنچه قدر است؟ بنابراین گرچه زمین صاف یا مسطح بود اما قبول کردن آن چندان هم کار آسانی نبود.

یونانیانی بودند که ۲۵۰۰ سال پیش سواحل دریای مدیترانه زندگی می‌کردند یکی از این افراد مردی به نام آناکسیماندر به جای قبول این عقاید شب‌ها به آسمان نگاه می‌کرد و از خودش می‌پرسید: واقعاً چه چیزهایی را دارد می‌بیند. او ستاره‌هایی را می‌دید که به نظر می‌رسید در طی شب از یک طرف آسمان به طرف دیگر آن سفر می‌کنند و فقط یک ستاره حرکت نمی‌کرد و آن ستاره شمال بود در تمام طول شب این ستاره درجای خود و در قسمت شمالی آسمان ثابت می‌ماند او مشاهده می‌کرد که ستارگان دیگر بر روی دایره‌هایی به دور ستاره شمال حرکت می‌کنند. ستاره‌های نزدیک بر روی دایره‌های کوچک و ستاره‌های دور دست بر روی دایره‌های بزرگ‌تری به دور ستاره شمال در حال گردش می‌باشند. برای آناکسیماندر مهم‌ترین مسئله دربارهٔ آسمان شب این بود که ستارگان برای حرکت خود مسیرهای داشتند. آن‌ها مثل دسته‌های زنبور نبودند که هر کدام مسیر نامشخصی را طی کنند. آناکسیماندر به این نتیجه رسید که آسمان مانند یک توپ یا کره بزرگ تو خالی است این توپ تو خالی دور یک خط یا محوری می‌چرخد یک سر این محور از محل ستاره شمال آغاز می‌شد و سر دیگرش پشت کره زمین قرار داشت. امروزه ستاره شمال یکی از دلایل اثبات تخت بودن زمین توسط زمین تخت گرایان است ؛ آنها به این باور هستند که به این دلیل که ستاره شمال از بیشتر نقاط زمین قابل دیدن است پس زمین تخت است و ستاره شمال به همراه قطب شمال در وسط آن قرار دارد و چرخش زمین نیز حول محور این ستاره و در مدار آن است.

آسمان هر روز به دور خودش می‌چرخید ستارگان نیز که به گنبد آسمان چسبیده بودند همراه آن می‌چرخیدند به نظر او دلیل حرکت ستارگان روی مسیر مشخص چیزی جز این نبود خورشید و ماه نیز به آسمان چسبیده بودند و به این ترتیب طلوع و غروب می‌کردند. گرچه آسمان یک کره بزرگ و تو خالی بود اما باز هم زمین صاف و مسطح بود. آناکسیماندر فکر کرد زمین مثل تخته سنگی صاف است که در مرکز کره آسمان قرار گرفته و مانند خطی از این سر تا آن سر کشیده شده‌است. اگر قبول کنیم که زمین به صورت تخته سنگی است در مرکز آسمان که از این سر به آن سر کشیده شده ما می‌توانستیم به جایی برسیم که آسمان با زمین تماس پیدا می‌کرد؛ و ما می‌توانستیم خودمان را به نقطه‌ای برسانیم که خورشید از آن‌جا طلوع می‌کند و حتی می‌توانستیم آن را لمس کنیم. آن‌ها حتی شکل مردی را کشیده بودند که به محل برخورد آسمان با زمین رسیده بود. این مرد در حالی نقاشی شده بود که سر خود را از آسمان بیرون آورده و به دستگاهی که سبب چرخش آسمان می‌شود نگاه می‌کند.

در زمان‌های قدیم مردمان زیادی بودند که بنا به شغلی که داشتند باید به جاهای مختلف سفر می‌کردند آن‌هایی‌که به شمال مسافرت می‌کردند شب‌ها متوجه تفاوت‌هایی در آسمان می‌شدند بعضی از ستارگانی راکه آن‌ها در نزدیکی افق جنوب می‌دیدند هنگام مسافرت به شمال دیگر قادر به دیدنشان نبودند اما هنگامی که به خانه و وطن خود برمی‌گشتند ستاره‌هایی را که قادر به دیدنشان نبودند در افق جنوبی دوباره مشاهده می‌کردند.

کسانی که به طرف جنوب سفر می‌کردند عکس این وضع را می‌دیدند آن‌ها موقع حرکت به طرف جنوب ستاره‌هایی را در افق جنوب می‌دیدند که هرگز در محل زندگی خود ندیده بودند و هنگامی که به خانه بازمی‌گشتند دوباره این ستاره‌ها ناپدید می‌شدند. این وضع دربارهٔ افق شمال نیز صدق می‌کرد. ستاره‌هایی بودند که همراه چرخش آسمان در افق شمال فرومی‌رفتند به هنگام مسافرت به طرف شمال این ستاره‌ها دیگر در افق فرونمی‌رفتند و در جای خود باقی می‌ماندند. هنگام سفر به جنوب ستاره‌هایی که درست بالای افق شمال قرار داشتند شروع به فرورفتن در افق می‌کردند. آن‌ها به این امر آگاهی یافتند که ستاره‌ها از همه نقاط زمین دیده نمی‌شدند بنابراین زمین نمی‌توانست صاف باشد. آناکسیماندر تصور می‌کرد شاید زمین به شکل یک قوطی حلبی یا یک استوانه باشد که در مرکز گنبد آسمان قرار گرفته‌است وقتی حرکت به طرف شمال شروع می‌شد حرکت بر روی یک مسیر منحنی بود و وقتی نگاه متوجه پشت‌سر می‌شد انحنای استوانه تعدادی از ستاره‌های سمت جنوب را می‌پوشاند؛ و اگر حرکت به طرف جنوب بود باز هم حرکت در مسیر منحنی بود و هنگام نگاه به عقب استوانه تعدادی از ستاره‌های سمت شمال را از نظر مخفی می‌کرد.

هنگام خورشیدگرفتگی سایه زمین بر روی سطح کره ماه قرار می‌گرفت و لبه سایه زمین شکل کروی داشت. مردمانی که در مناطق ساحلی زندگی می‌کردند مشاهده می‌کردند که وقتی یک کشتی از ساحل دور می‌شود ابتدا بدنه کشتی از دید ناظری که در ساحل بود ناپدید می‌شد ولی قسمت دکل کشتی هنوز دیده می‌شد؛ و با دور شدن کشتی به تدریج دکل کشتی نیز از دید ناظر ناپدید می‌گشت این پدیده دربارهٔ کشتی‌هایی که به ساحل نزدیک می‌شدند برعکس بود یعنی ابتدا دکل کشتی دیده می‌شد سپس با نزدیک شدن کشتی به ساحل بدنه کشتی نیز پدیدار می‌گشت. این مشاهدات فکر مشاهده کنندگان به احتمال کروی بودن زمین را زیاد می‌کرد. از نظر عده ای دیدگاه زمین تخت از جهات بسیاری دچار نقص می‌باشد . به‌طور مثال در این نظریه جایی برای مفهوم گرانش و ذاتا چهار نیروی اساسی فیزیک وجود ندارد. همچنین در مورد توضیح علت شب و روز ، ماه گرفتگی و خورشید گرفتگی، علت روشن بودن ماه و موارد بسیار دیگر توضیحاتی را ارئه میدهد که از نظر مخالفان این تفکر قابل قبول نیست. از نظر علمی هرگاه قبول داشته باشیم که مفهومی به نام مفهوم جاذبه وجود داشته باشد، آنگاه پتانسیل گرانشی که به اجرام وارد می‌شود مدام باعث تحریک و حرکت اجرام می‌شود تا اینکه به حالت تعادلی برسند که کمترین پتانسیل گرانشی به آن‌ها وارد شود که این حالت تعادل به صورتی است که اجرام به شکل کره دربیایند. از نظر طرفداران و محققان تفکر زمین‌تخت (توهم جاذبه) صرفا به دلیل چگالی بیشترِ عموم اجسام نسبت به هوا است که باعث میشود آنها به پایین بیایند و برخی اجسام و گاز هایی که پایین نمی آیند و بالا میروند به دلیل چگالی کمتر این اتفاق برایشان رخ می دهد.

نوشته شده توسط غلامرضا آریان در چهارشنبه هفتم اسفند ۱۳۹۸ |

جو زمین مخلوطی از گازهاست. غلظت گروهی از گازها مانند نیتروژن، اکسیژن و آرگون ثابت و غلظت گروه دیگر گازها مانند بخار آب، کربن دی‌اکسید و ازون متغیر است.

جو نخست زمین حدود ۴٫۵۷ میلیارد سال پیش شکل‌گرفت که شامل گازهای هیدروژن و هلیم بود. که پس از مدتی به‌دلیل سبک‌بودن، بر گرانش زمین غلبه‌کردند و به فضا گریختند. جو دوم حدود ۳٫۵ یا ۲٫۷ میلیارد سال پیش شکل‌گرفت و شامل گازهایی مانند بخار آب، کربن دی‌اکسید و آمونیاک بود. با فعالیت باکتری‌ها و انجام فرایند فتوسنتز و عوامل دیگر، اکسیژن در جو آزاد شد و موجب شکل‌گیری جو سوم شد. در این زمان، ابردوران پیرازیستی شکل‌گرفت که طی آن جانوران با تنفس اکسیژن، زندگی‌های جانوری را تشکیل‌دادند.

پیدایش جو دوم احتمالاً با فعالیت‌های آتشفشانی مرتبط بوده‌است آتشفشان‌ها با انتشار بخار آب (H۲O)، کربن دی‌اکسید (CO۲) و آمونیاک(NH۳) جو دوم را پدید آوردند.

در خطبه اول نهج البلاغه نوشته شده است:

و آبهای ساکن را به مواج سرکش برگردانید تا آنجا که آبها روی هم قرار گرفتند و چون قله های بلند کوهها بالا آمدند امواج تند کف های برآمده از آبها را در هوای باز و فضای گسترده بالا بردند تا جایی که از آن هفت آسمان پدید آمد.آسمان پایین را چون موج مهار شده و آسمان بالا را مانند سقف استوار قرار داد.

در این قسمت از خطبه مولا علی (ع) در ابتدا به نحوه تشکیل شدن جو دوم اشاره می کند و سپس به به بالا آمدن کوهها اشاره می دارد همانطور که می دانید کوهها و جزایر معمولا از شکافته شدن پوسته زمین که با آتش فشان همراه است به وجود می آید و بر طبق نوشته ویکی پدیا آتش فشانها در تشکیل جو نقش داشته اند.

در ادامه به پراکنده شدن و وجود آب اشاره می کند که از عناصر اصلی تشکیل دهنده جو زمین است.و بر طبق نوشته ویکی پدیا در تشکیل آن نقش داشته است.

در ادامه نیز حضرت آسمان پایین را به موج مهار شده تشبیه می نماید که بر طبق نوشته ویکی پدیا پایین ترین لایه جو یعنی تروپوسفر بطور کامل از بخار آب تشکیل شده است.

منابع

خطبه اول نهج البلاغه ترجمه محمد دشتی صفحه35

آب و هواشناسی کاربردی دکتر علیجانی

نوشته شده توسط غلامرضا آریان در چهارشنبه هفتم اسفند ۱۳۹۸ |

مفهوم ژئومورفولوژی

ژئومورفولوژی علم شناسایی اشکال و ناهمواری های زمین است این واژه از زبان یونانی گرفته شده و از سه جزءGeo به معنی زمین morphoبه معنی شکل (اشکال)و Logosبه معنی شناسایی ترکیب یافته است.

ژئومورفولوژی را می‌توان علم مطالعه سیستماتیک و بین‌رشته‌ای لندفرم‌های زمین و مناظر آن‌ها به‌علاوه فرایندهای درونی و بیرونی کره زمین که اشکال را خلق کرده و آن‌ها را تغییر می‌دهند، تعریف نمود. ژئومورفولوژی شاخه‌ای از رشتهٔ جغرافیای طبیعی است که به بررسی چگونگی به‌وجود آمدن اشکال مختلف طبیعی در سطح زمین می‌پردازد و تغییرات حاصل از عوامل درونی و بیرونی زمین را بر روی این اشکال دنبال می‌کند تا بتواند رفتار آنها را تبیین نموده و به پیش بینی آینده آن نایل شود. هدف از این علم، مطالعه اجزای اصلی تشکیل دهندهٔ ناهمواری‌ها می‌باشد و از روش اصولی توصیف علمی ناهمواری شامل شناسایی اجزای متفاوت عوارض زمین و چگونگی روابط بین آن‌ها و طبقه‌بندی این عوارض به‌صورت سیستماتیک بهره می‌گیرد

ژئومورفولوژی،علاوه بر اینکه به توصیف صحیح، کامل و ژنتیک اشکال ناهمواریها توجه خواهیم داشت، درمنشاء و کیفیت و عوامل بی شماری که در تغییر اشکال و یا در شکل گیری نوین پوستهزمین موثرند، به تفسیر و تبیین خواهیم نشست. منظور از تحلیل واژه ژئومورفولوژی تنهاتعریف ین علم نبوده بلکه مهم آشنایی بامفهوم، روش و متدلوژی این دانش است که هرپژوهشگر علوم زمین باید بر آن احاطه کامل داشته باشد.

تاریخچه ژئومورفولوژی:

 این علم از دیر باز به وسیله جغرافی دانان یونانی بی آنکه عنوان مشخصی داشته باشد شناخته شده بود و بعد ها در دوره رنسانس . لئوناردو ونسی  (Leonard de Vinci)و برنارد پالیسی(Bernard palissy) در گسترش آن پیشقدم شدند

لئوناردو ونسی  در یاداشت های خود  از روابط مهمی که بین ابعاد دره ها و رودخانه ها وجود دارد سخن می گوید. همچنین ژئومورفولوژی در اوایل قرن نوزدهم به وسیله مهندسین هیرولیک که مامور ایجاد کانالهای آبی و تنسیق رودخانه ها بودند مورد توجه قرار گرفت و ژئومورفولوژی دینامیک نیز در تنظیم ایمنی راهها مورد توجه مهندسین عمران واقع شد.

جنگلبانان نیز دریافتند که جهت مبارزه علیه فرسایش خاک بوسیله سیلابها میتوان از علم ژئومورفولوژی کمک گرفت.و به طور کل زمین شناسان و اکثر علوم طبیعی جهت تکمیل علم خود از ژئومورفولوژی به عنوان ابزاری در تحول  و پویایی   بهره گرفتند.

در کشور فرانسه ژنرال دولانوئه و مارژری که اولی توپوگراف و دیگری زمین شناس بود.اشکال کلاسیک ناهمواری ژورایی را با توجه به ساخت های چین خورده بررسی کرده اند و در سال 1888 کتاب جالبی تحت عنوان مقدمه بر ژئومورفولوژی به چاپ رساندند.

در همان زمان در آلمان ریشتوفن پایه گزار علم ژئومورفولوژی در این کشور بود. در کشور روسیه(شوروی سابق) پیشرفت و توسعه ژئو مورفولوژی کاملا با سایر کشورها متفاوت بود و ابتدا به صورت ضمیمه علم پدولوژی شناخته شده و در این کشور دوکوچیو برای اولین بار تخریب استپ ها را به عنوان یکی از اشکال فرسایش خاک مورد بررسی قرار داده است

امروزه بیشتر ژئومورفولوژیست ها اعتقاد دارند که باید روشهای علمی را باید جایگزین تصورات متافزیک کرد بنابر این نظریات سیستم فرسایشی شولی جایگزین سیکل فرسایشی شده است و یک نوع گرایش روشن نسبت به عقیده وی در روش همه متخصصین فرانسوی و آلمانی و شوروی دیده می شود.

همچنین ژئومورفولوژی از مطالعات آماری برای بررسی اشکال ناهمواریها بهره می‌گیرد و سعی دارد در تحول ناهمواریهای زمین علیرغم پیچیده بودن مساله دینامیک طبیعت ، سهم فرآیندهای مختلف ناشی از آب و هوا و پوشش گیاهی و ماهیت سنگها و ساخت زمین و تغییر شکلهای تکتونیکی و میراث مراحل اولیه تکامل را از نظر دور ندارد.

قلمرو ژئومورفولوژی

محیط مطالعه ژئومورفولوژی محل تلاقی پوسته جامد زمین، اتمسفر و هیدروسفر است. سطح زمین از منابع گوناگون انرژی بهره‌مند می‌شود و قلمرو فیزیکی و جغرافیایی ویژه‌ای را به‌وجود می‌آورد که ویژگی عمدهٔ آن تحرک و پویایی (دینامیک) آن است. این دینامیک در مقیاس زمانی و مکانی، در سطوح کاملاً متفاوت ظاهر می‌گردد که در بعد زمانی به میلیاردها سال تحول ژئوفیزیکی کره زمین مربوط می‌شود و در بعد مکانی از ذره بسیار کوچک در حد یون‌ها تا سیاره زمین گسترش می‌یابد. موضوعات ژئومورفولوژی که بخش اعظم محیط طبیعی یا قلمرو فیزیک و جغرافیایی را تشکیل می‌دهد، از این قاعده مستثنی نیست و مطالعات آن در زمان و مکان‌های مختلف از چندین روز تا چندین میلیارد سال، و در مقیاس میکروسکوپی تا مقیاس کره زمین انجام می‌شود. پوسته زمین و سطح آن به طور دائم در معرض کشمکش و تعارض عوامل دینامیک درونی و دینامیک بیرونی قرار گرفته و پیوسته می‌کوشد به یک تعادل و پایداری نسبی دست یابد. اشکال موجود در زمین نیز حاصل و عمل مشترک این دو عامل (دینامیک درونی و دینامیک بیرونی زمین) می‌باشند. ناهواری‌های اولیه یا اصلی زمین بر اثر دخالت نیروهای درونی به‌وجود می‌آیند؛ بنابراین اشکال اولیه ناهمواری‌ها حاصل دخالت مستقیم دینامیک درونی زمین است. نیروهای دینامیک درونی از داخل زمین منشا می‌گیرد و شامل فعالیت‌های آتشفشانی، انتقال آرام حرارت کره زمین به سطح و فعالیت‌های تکتونیک می‌باشد. معمولاً این نیروها سبب تغییرات بزرگ‌مقیاس در سطح زمین می‌گردند. نیروهای دینامیک بیرونی زمین نیز از منظومه شمسی منشا می‌گیرد و شامل نیروی جاذبه، انرژی خورشیدی و عوامل اقلیمی است. دینامیک بیرونی زمین در ارتباط با شرایط اقلیمی در حالت‌های مختلف بر سطح زمین اثر کرده و اشکال آن را در طول زمان، متناسب با ماهیت اشکال اولیه و مکان قرارگیری آن‌ها در سطح زمین تغییر داده و چهرهٔ جدیدی به آن‌ها می‌دهد

در سطح کره زمین عواملی که موجب دگرگونی و تغییر شکل می‌شوند به عوامل مورفوژنیک (شکل‌زا) معروف هستند و مطالعه آن‌ها در قلمرو ژئومورفولوژی قرار می‌گیرد. این روش بر اساس نگرش سیستمی است، زیرا عوامل یاد شده با یکدیگر در ارتباط کامل هستند. بدین ترتیب که عوامل مورفوژنیک در یک سطح تماس منجر به تولید سازندهای سطحی، خاک و شکل‌بندی جدیدی می‌شود. سازندهای سطحی در این قسمت از سطح زمین، از تغییرات تشکیلات زمین‌شناسی در تماس با اتمسفر و آب به‌دست می‌آید که به هوازدگی معروف است. در مطالعهٔ ناهمواری‌های پوسته جامد زمین می‌توان سه ناحیه به شرح زیر تشخیص داد:

1-     زمین‌هایی که در آب فرو رفته‌اند (اعماق دریاها و دریاچه‌ها).

2-     زمین‌هایی که خارج از آب هستند یعنی خشکی‌ها.

3-     ناحیه تلاقی این دو یعنی ساحل که خود قلمرو ویژه‌ای است.

 انواع ژئومورفولوژی
ژئومورفولوژی ساختمانی :
ژئومورفولوژی ساختمانی از ماهیت سنگها و طرز قرار گرفتن آنها و پدیده‌هایی که از عمل تکتونیک (مانند خمیده گیهای طبقات ، شکستگیها ، چین‌ها و...) حاصل می‌شود ، بحث می‌کند که می‌توان گفت قسمت عمده شکل گیریهای پوسته زمین به وسیله این علم شناخته می‌شوند.

به‌عبارت دیگر خطوط اصلی پیکرشناسی ساختمان زمین از طبیعت سنگ‌ها و نظم و ترتیب آن‌ها شناخته می‌شودو می‌توان گفت قسمت عمده شکل گیری‌های پوسته زمین به وسیله این علم شناخته می‌شوند. چنان‌چه ناهمواری را در رابطه با ساختمان زمین‌شناسی مطالعه کنیم و اشکال ساختمانی را طبقه‌بندی و تعریف نماییم با ژئومورفولوژی ساختمانی سر و کار خواهیم داشت. به عبارت دیگر اصول پیکرشناسی ساختمان زمین به کمک طبیعت سنگ‌ها یعنی ساختمان سنگ‌شناسی و نظم و ترتیب آن‌ها، (یعنی ساختمان زمین) مورد مطالعه قرار می‌گیرندبر اساس نظریه‌ها و مباحث موجود در ژئومورفولوژی ساختمانی، یک سری نیروها تحت عنوان عوامل درون‌زا (Endogene Agents) که منشأ آنها ماگما است، بر پوسته زمین اثر گذاشته و با حرکاتی مثل کوه‌زایی و خشکی‌زایی آن را متأثر می‌سازند. در نتیجه این نیروها اسکلت اصلی ناهمواری‌ها سطح کره زمین یا ناحیه‌ای از آن را پی‌ریزی نموده و واحدهای اصلی و بزرگ‌مقیاس ناهمواری را پدید می‌آورند. این‌گونه لندفرم‌ها را در قالب ماکروتوپوگرافی یا ماکروژئومورفولوژی مورد مطالعه قرار داد.

ژئومورفولوژی اقلیمی

ژئومورفولوژی اقلیمی (Climate Geomorphology) از زیرشاخه‌های دانش ژئومورفولوژی است که ناهمواری‌ها زمین را در رابطه با اثر اقلیم در ارتباط با ساختمان زمین‌شناسی بررسی می‌کند و ظهور اشکال ناهمواری را از طریق فرسایش تفریقی بیان می‌نماید. ژئومورفولوژی اقلیمی به نقش عوامل سازنده دینامیک بیرونی و چگونگی عمل‌کرد آن‌ها به‌ترتیب دخالت زمانی و به تفکیک عامل می‌پردازد. مهم‌ترین عوامل دینامیک بیرونی دما و بارش و تغییرات فیزیکی آن‌ها بر حسب زمان و مکان می‌باشندکه به‌صورت عوامل حمل مانند آب‌های جاری، باد و یخچال‌ها موجب کنده‌کاری ناهمواری‌ها گشته و کم و بیش موجب تخریب و از بین رفتن آن‌ها می‌گردند، مطالعه این گونه عوامل، ژئومورفولوژی اقلیمی یا فرسایشی را تشکیل می‌دهد. ژئومورفولوژی اقلیمی به‌نحوی چهرهٔ ظاهری ناهمواری‌ها را بررسی می‌کند. در حالی که ژئومورفولوژی ساختمانی، استخوان‌بندی ناهمواری را در ارتباط با اهمیت نسبی و نظم و ترتیب توده‌هایی از سنگ مطالعه می‌نماید که در برابر فرسایش مقاومت‌های متفاوتی دارند. ژئومورفولوژی اقلیمی و دینامیک بیرونی، نقش و تأثیر اتمسفر (هوا و اقلیم) و سایر عوامل خارجی را بر پوسته زمین و ناهمواری‌ها آن بررسی می‌کند. در واقع یک‌سری نیروها تحت عنوان عوامل برون‌زا (Exogene Agents) وارد عمل شده و به دست‌کاری یا تغییر و تحول ساختمان و اسکلت ناهمواری‌ها می‌پردازد. این فاکتورها عبارتند از: عوامل اقلیم‌فرسا (اثر هوای ساکن، اثر هوای جاری یا باد، یخ و یخچال، بارندگی و آب‌های روان)، عوامل بیوژنیک (گیاهان و جانوران) و عوامل آنتروپوژنیک و تکنوژنیک (انسان و تکنولوژی وابسته به وی). منشأ و خاستگاه عوامل برون‌زا عمدتاً امواج الکترومنیتیک (انرژی خورشیدی)، شیب زمین، نیروی گرانش، نیروی کوریولیس و گریز از مرکز و نیروی کشندی (جزر و مد) و امثال آن می‌باشد. این عوامل عمدتاً به‌صورت تغییر دهندهٔ ناهمواری‌ها وارد عمل شده و هدف نهایی آن‌ها کاهش و تقلیل حجم برجستگی‌ها، تسطیح ناهمواری‌ها و نهایتاً محو کامل آن‌ها می‌باشد. این اَعمال در قالب سه فرایند تخریب و فرسایش، حمل و رسوب مواد صورت می‌گیرد. البه این اهداف زمانی تحقق می‌یابد که عوامل و نیروهای درون‌زا بدون واکنش بوده و حالت انفعالی داشته باشند. در حالی که چنین نبوده و به‌طور همزمان با فعالیت نیروهای بیرونی، نیروهای درونی نیز وارد عمل شده و واکنش نشان می‌دهند.

ژئومورفولوژی فرسایشی :

گروه دیگر مانند آبهای جاری ، باد ، یخچالها که موجب کنده کاری ناهمواریها گشته و کم و بیش موجب تخریب و از بین رفتن آنها می‌گردند، مطالعه این گونه عوامل ، ژئومورفولوژی فرسایشی را تشکیل می‌دهد که گاهی به آن با کمی تفاوت در معنی عبارت ژئومورفولوژی دوره‌ای اطلاق می‌شود

ژئومورفولوژی نوین

ژئومورفولوژی مدرن به مطالعه و بررسی فرایندهای مختلف تغییردهندهٔ چهره زمین می‌پردازد. پیشرفت‌ها در زمینه تاریخ زمین‌شناسی زمین، ژئومورفولوژیست‌ها را قادر ساخته تا بتوانند مقیاس‌های زمانی زمین‌شناختی که در آن فرایندهای ژئومورفولوژیک صورت می‌گیرد را اندازه‌گیری نمایند. همچنین استفاده از تکنیک‌ها و ابزارهای نوین مانند GPS، مدل‌های رقومی تهیه شده از تکنیک‌های سنجش از دور و اسکن لیزری امکان مطالعه کمّی این فرایندها را فراهم ساخته است. از مدل‌سازی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نیز برای بررسی نحوه عمل این فرایندها در طول زمان استفاده می‌شود.

به‌طور کلی فرایندهای ژئومورفولوژی شامل سه مرحله تولید رسوبات توسط هوازدگی و فرسایش، حمل و جابه‌جایی این رسوبات و سرانجام تراکم و نهشته‌شدن این رسوبات می‌باشد. هرچند به‌طور کلی جابه‌جایی مواد از سرزمین‌های مرتفع به سرزمین‌های پست صورت می‌گیرد، مراحل سه‌گانهٔ تولید، حمل و تراکم رسوبات اغلب به‌صورت پیوسته و نزدیک به‌هم در چشم‌اندازهای ژئومورفولوژیکی صورت می‌گیرد.

ماهیت فرایندهایی که توسط ژئومورفولوژیست‌ها بررسی می‌شود، کاملاً به چشم‌اندازها و لندفرم‌های مورد بررسی و زمان و مقیاس آن‌ها بستگی دارد. با این وجود فرایندهایی که در این قسمت بیان می‌شود لیستی از فرایندهایی که در تغییر عناصر چشم‌اندازها دخالت دارند را فراهم می‌سازد.

فرایندهای اولیهٔ تشکیل‌دهنده بیشتر عوارض توپوگرافی سطح زمین شامل باد، امواج دریا، انحلال شیمیایی، حرکات توده‌ای، حرکت آب‌های زیرزمینی، جریان آب‌های سطحی، فعالیت‌های یخچالی، حرکات تکتونیکی و فعالیت‌های آتشفشانی می‌باشد. به غیر از این فرایندهای اصلی و عمده، فرایندهای ژئومورفیک دیگری مانند فرایندهای بین‌یخچالی (ذوب و انجماد)، انحلال نمک و عوامل فرازمینی (مانند شهاب‌سنگ‌ها نیز در تغییر شکل و چهره چشم‌اندازهای زمین دخالت دارند.

منبع:

کتاب مبانی ژئومورفولوژی دکتر مقصود خیام

کتاب ژئومورفولوژی کاربردی دکتر حسن احمدی

کتاب ژئومورفولوژی ساختمانی دکتر فرج اله محمدی

سایت اینترنتی http://fa.wikipedia.org

نوشته شده توسط غلامرضا آریان در چهارشنبه هفتم اسفند ۱۳۹۸ |

زیر سطح زمینی که ما برآن گام می گذاریم بـر خــلاف سطــــح سـخت وجامدآن ویژگیهای خاص خود را دارد. با افزایش عمق هم جنس وهم حالت مواد سازنده زمین تغییر می کند . این همان چیزی است که باعث تعجب و شگفتی می شود . کره زمین را براساس تغییر خواص فیزیکی وشیمیایی آن به چند لایه تقسیم می نمایند.

پوسته(crust)

دانشمندان علوم زمین و زلزله شناس با مطالعه امواج ثبت شده زلزله ها درایستگا ههای زلزله سنجی وزلزله شناسی به این واقعیات متفاوت از هم پی برده اند. اولین بررسی ها که در این زمینه انجام شده است بیانگر تغییر روند امواج در اعماق چهل کیلومتری خشکیها و پنج کیلومتری کف اقیانوسها می باشد جائی که بنام حد فاصل بین پوسته و گوشته شناخته می شود و به افتخار کاشف آن« موهوروویچ» استاد دانشگاه زاگرب به نام انفصال «موهو» معروف شده است . ضخامت متوسط قسمت جامد پانزده کیلومتر و وزن مخصوص آن 2.7 است .

این انفصال مرز بین انواع مختلف سنگها است و با یک افزایش تند در سرعت امواج PوS مشخص می شود . این قسمت از زمین بنام“ پوسته ” زمین معروف است که درمقایسه با شعاع زمین ضخامت نا چیزی دارد . ضخامت پوسته زمین در زیر اقیانوسهانازکتر از قاره ها است .( حداقل 10 کیلومتر در زیردریاهاوحداکثر 60 کیلومتر در زیر خشکیها )

پوسته زمین از دوبخش تشکیل می شود :

!! بخش سیال (SIAL )

بخش سیال (SIAL )که بیشتر از سنگهای گرانیتی و گرانودیوریت تشکیل و بعلت فراوانی عناصر سلیسیم و آلومینیوم ( SI-AL ) بنام سیال خوانده می شود.سیال شامل 2طبقه است طبقه سطحی با غلظت 2/7 که به نام طبقه گرانیتی نامیده میشود ، طبقه دیگر که از پوسته نازک به ضحامت متغیر از  از سنگهای رسوبی، دگر گونی یا آتشفشانی تشکیل یافته است

!! بخش سیما ( SIMA )

بخش سیما ( SIMA )که قشر زیرین پوسته است و بیشتر از بازالتی تشکیل شده وبه علت دارابودن سیلسیم ومنیزیم ( SI-MG ) به نام سیما معروف است . این طبقه تحتانی با غلظت بازالت تطبیق میکندو از سنگهای آتشفشانی تیره تشکیل گردیده است

البته از تخریب سنگهای دو بخش بالا طبقه رسوبی تشکیل می گرددکه شامل آبرفتها ونهشته های مختلف است .ضخامت این طبقه در گودیها گاهی به 10 کیلومتر می رسد وبعضی جاها دگرگون شده اند.

گوشته یا جبه (mantle)

دومین گسستگی که در روند امواج منتشر شده از زلزله ها مشاهده می شود در عمق 2900کیلومتری از سطح زمین است و بنام “گوتنبرگ”معروف است.

حد فاصل بین گسستگی موهوروویچ وگوتنبرگ بنام گوشته معروف است.در گوشته نیز خصوصیات امواج لرزه ای تغییر می نمایدکه با توجه به همین تغییر به چندبخش تقسیم می شود:

الف ) لایه بالایی :

این بخش منشاء بسیاری از فعالیتهای زمین شناسی است همانندفغالیتهای ماگمایی ، زلزله های عمیق و تغییر مکان قاره ها.بخش بالایی همراه با پوسته یک لایه به ضخامت 70تا 100کیلومتررا تشکیل می دهدکه از سنگهای سخت وشکننده تشکیل می دهدوبنام “ سنگ کره ”خوانده می شود . سنگ کره به قطعاتی تقسیم شده که به هر یک از آنها“صفحه” می گویند. صفحه ها نسبت به یکدیگر در حال تغییر و جابجائی می باشند که این حرکتها رویدادهای زمین شناسی را بوجود میآورد. محققین زمین شناسی بر وجود سنگهای فو ق بازی در این قسمت اتفاق نظر دارند، اما در مورد توزیع آن اتفاق نظر ندارند.

در زیر سنگ کره ناحیه ای به نام “سست کره” معروف است .سرعت امواج لرزه ای در این قسمت کاهش می یابدوبه لایه ای کم سرعت هم معروف است.

ب)- ناحیه عبور

این منطقه بین 400 تا حدود 1000 کیلومتری عمق زمین است . در این قسمت شاهد افزایش نسبی سرعت امواج هستیم که بیانگر تغییر ماهیت سنگهای این قسمت است

ج )- گوشته پائینی

از عمق 1000 تا 2900 کیلومتر عمق زمین است . در این قسمکت سنگها چگال وبسیار الاستیک اند وسرعت امواج زلزله بصورت تقریباً یکنواختی افزایش می یابد.

در زیرگوشته زمین از عمق 2900 کیلومتری تا مرکز زمین هسته زمین قراردارد. درهسته زمین د عمق 5120 کیلومتری یک انفصال در خواص الستیک هسته وجود داردکه هسته رابا توجه به آن بدو قسمت خارجی و داخلی تقسیم می کنند. از آنجا که امواج عرضی از هسته خارجی عبور نمی کنند بایستی این قسمت را مایع دانست و چون درهسته داخلی سرعت امواج افزایش می یابد این قسمت را جامد می دانند.

هسته(core)

جنس هسته زمین را بیشتر نیکل و آهن تشکیل داده است . هسته نقشی درحرکت ورقه های سنگ کره ندارد ولی منبع تولید میدان مغناطیسی زمین است.
   پوسته زمین به انضمام قسمت بالائی گوشته فوقانی قسمت سخت زمین را تشکیل می دهند که سنگ کره یا لیتوسفر خوانده می شود و بر سست کره که حالت خمیری دارد واقع شده است . ضخامت لیتوسفربطور متوسط 100کیلو متر است.لیتوسفر به صفحه های مجزائی تقسیم می شود که این صفحه ها ثابت نیستند و دائماً در حال حرکتندکه منجر به ایجاد پدیده های مختلف تکتونیکی می گردد.
لیتوسفر از شش صفحه اصلی بنامهای افریقا،اوراسیا،امریکا،آرام،استرالیاوقطبی بعلاوه چند صفحه کوچکتر تقسیم شده است.حرکت صفحه ها نسبت به هم به سه طریق انجام می گیرد :
الف )- در پشته های اقیانوسی صفحه ها از هم دور می شوند ومواد مذاب درون زمین از اینجا بیرون می ریزد.
ب ) – صفحه ها بهم نزدیک وبا هم بر خورد می کنندویک صفحه به زیر دیگری می رود ( در مرز صفحه های اقیانوسی وقاره ای)
ج ) – صفحه ها در کنار یکدیگر می لغزند.
   به حالت “ الف” که ورقه ها از هم دور می شوند و باعث بیرون ریختن مواد مذاب می شود بخش “سازنده” زمین می گویند و به قسمت “ب” که که صفحه ها به هم برخورد وبه زیر یکدیگر می روند بخش “ مخرب ” می گویند.
بیشتر فعالیتهای تکتونیکی مثل زلزله هادر حاشیه صفحه ها ی پوسته زمین رخ می دهد و قسمت مرکزی صفحه های زمین کمتر دچار زلزله شده اند، و همینگونه زلزله ها در محل برخورد صفحه های قاره ای اتفاق می افتد .
  درمحل دور شدن صفحه ها از هم در پشته های اقیانوسی مواد مذاب بیرون ریخته و منجمد می شوند و بخشی از صفحه ها تولد شده از  محور میانی از هم دور می شوند ، وبعد از طی مسافتی نسبتاً طولانی صفحه های مزبور دوباره در گوشته فرو رفته ومدفون می شوند وموجب ایجاد گودالهای عمیقی میگردد نظیر گودال ماریان ، کوریل و…..
  تکتونیک صفحه ای از محور بر آمده اقیانوسها متولدو بطور جانبی گسترش می یابد و سرانجام به اعماق گوشته رانده می شود.  قاره ها دارای ضخامت زیاد هستند و ازنظرترکیب شیمیائی و جنس با صفحه های اقیانوسی تفاوت دارندودر صفحه های اقیانوسی همانند میخ قراردارن یا همانندچوب پنبه که در آب شناور است قرار دارندودر نتیجه قاره ها نیز در حرکت صفحه ها شرکت می کنند.
زلزله هادر جاهائی که صفحه ها با هم اصطکاک دارند یا جاهایی صفحه ها در مقابل هم واقعند و یا جاهایی که صفحه ها بدرون زمین فرو می روند مشاهده می شوند.

نوشته شده توسط غلامرضا آریان در چهارشنبه هفتم اسفند ۱۳۹۸ |