سلسلة جبال منتصف المحيط

في مركز التوسع على سلسلة جبال وسط المحيط، يبلغ عمق قاع البحر حوالي 2600 متر (8500 قدم) . ^{[ 2 ] [ 3 ]} على جوانب سلسلة الجبال، يرتبط عمق قاع البحر (أو ارتفاع موقع على سلسلة جبال وسط المحيط فوق مستوى القاعدة) بعمره (عمر الغلاف الصخري عند قياس العمق). يمكن نمذجة علاقة العمق بالعمر من خلال تبريد صفيحة الغلاف الصخري ^{[ 4 ] [ 5 ]} أو نصف فضاء الوشاح. ^{[ 6 ]} يُعدّ التقريب الجيد هو أن عمق قاع البحر في موقع على سلسلة جبال وسط المحيط المتوسعة يتناسب مع الجذر التربيعي لعمر قاع البحر. ^{[ 6 ]} ينتج الشكل العام للسلاسل الجبلية عن توازن برات : بالقرب من محور السلسلة، يوجد وشاح ساخن منخفض الكثافة يدعم القشرة المحيطية. مع انخفاض درجة حرارة الصفيحة المحيطية، وابتعادها عن محور الحيد، يزداد سمك الغلاف الصخري للوشاح المحيطي (الجزء الأبرد والأكثر كثافة من الوشاح الذي يشكل مع القشرة الصفائح المحيطية)، وتزداد كثافته. وبالتالي، فإن قاع البحر الأقدم يكون مبنياً على مواد أكثر كثافة ويكون أعمق. ^{[ 4 ] [ 5 ]} 

معدل التمدد هو المعدل الذي يتسع به حوض المحيط نتيجة لتمدد قاع البحر. ويمكن حساب هذه المعدلات من خلال رسم خرائط الشذوذات المغناطيسية البحرية التي تمتد عبر سلاسل منتصف المحيط. فعندما يبرد البازلت المتبلور المندفع عند محور سلسلة التلال إلى ما دون درجة حرارة كوري لأكاسيد الحديد والتيتانيوم المناسبة، تُسجل اتجاهات المجال المغناطيسي الموازية للمجال المغناطيسي للأرض في تلك الأكاسيد. وتشكل اتجاهات المجال المحفوظة في القشرة المحيطية سجلاً لاتجاهات المجال المغناطيسي للأرض مع مرور الزمن. ولأن المجال قد عكس اتجاهاته على فترات زمنية معروفة عبر تاريخه، يمكن استخدام نمط الانعكاسات المغناطيسية الأرضية في القشرة المحيطية كمؤشر على عمرها؛ وبمعرفة عمر القشرة والمسافة من محور سلسلة التلال، يمكن حساب معدلات التمدد. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 7 ] [ 8 ]}

 تتراوح معدلات التباعد بين 10 و200 ملم/سنة تقريبًا . ^{[ 2 ] [ 3 ]} تتباعد السلاسل الجبلية بطيئة التباعد، مثل سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي، لمسافة أقل بكثير (مما يُظهر انحدارًا حادًا) مقارنةً بالسلاسل الجبلية سريعة التباعد، مثل سلسلة جبال شرق المحيط الهادئ (ذات الانحدار المعتدل)، وذلك خلال نفس الفترة الزمنية وفترة التبريد وما يترتب عليها من تعميق قاع البحر. ^{[ 2 ]} تتميز السلاسل الجبلية بطيئة التباعد (أقل من 40 ملم/سنة) عمومًا بوجود وديان صدعية  كبيرة ، يصل عرضها أحيانًا إلى 10-20 كم (6.2-12.4 ميل) ، وتضاريس وعرة للغاية عند قمة السلسلة، قد يصل ارتفاعها إلى 1000 متر (3300 قدم) . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 9 ] [ 10 ]} في المقابل، تفتقر السلاسل الجبلية سريعة التباعد (أكثر من 90 ملم/سنة)، مثل سلسلة جبال شرق المحيط الهادئ، إلى الوديان الصدعية. يبلغ معدل اتساع المحيط الأطلسي الشمالي حوالي 25 ملم/سنة، بينما يتراوح في منطقة المحيط الهادئ بين 80 و145 ملم/سنة. ^{[ 11 ]} وقد سُجّل أعلى معدل معروف، وهو أكثر من 200 ملم/سنة، في العصر الميوسيني على سلسلة جبال شرق المحيط الهادئ. ^{[ 12 ]} وتُعرف السلاسل الجبلية التي تتسع بمعدلات أقل من 20 ملم/سنة باسم سلاسل الاتساع البطيئة للغاية ^{[ 3 ] [ 13 ]} (مثل سلسلة جبال جاكيل في المحيط المتجمد الشمالي وسلسلة جبال جنوب غرب المحيط الهندي ).         

يرتبط مركز أو محور التوسع عادةً بصدع تحويلي متعامد عليه. وتتميز جوانب سلاسل منتصف المحيط في كثير من المواقع بآثار صدوع تحويلية غير نشطة تُسمى مناطق التصدع . عند معدلات التوسع الأسرع، غالبًا ما تُظهر المحاور مراكز توسع متداخلة تفتقر إلى الصدوع التحويلية المتصلة بها. ^{[ 2 ] [ 14 ]} يتغير عمق المحور بشكل منتظم، حيث تقسم الأعماق الضحلة بين الإزاحات، مثل الصدوع التحويلية، ومراكز التوسع المتداخلة المحور إلى أجزاء. إحدى الفرضيات لتفسير اختلاف الأعماق على طول المحور هي اختلاف إمداد الصهارة إلى مركز التوسع. ^{[ 2 ]} تُشكل سلاسل التوسع البطيئة للغاية أجزاءً من السلاسل الصهارية وغير الصهارية (التي تفتقر حاليًا إلى النشاط البركاني) دون وجود صدوع تحويلية. ^{[ 13 ]}

تُظهر سلاسل منتصف المحيط نشاطًا بركانيًا وزلزاليًا ملحوظًا . ^{[ 3 ]} وتخضع القشرة المحيطية لعملية تجديد مستمرة في سلاسل منتصف المحيط بفعل عمليات تمدد قاع البحر وحركة الصفائح التكتونية. يندفع الصهارة الجديدة باستمرار إلى قاع المحيط ويتغلغل في القشرة المحيطية الموجودة عند الصدوع وعلى طول محاور السلاسل. وتكون الصخور المكونة للقشرة تحت قاع البحر هي الأحدث عمرًا على طول محور السلسلة، وتزداد أعمارها مع ازدياد البعد عن هذا المحور. وتندفع صهارة جديدة ذات تركيب بازلتي عند المحور وبالقرب منه نتيجةً لانصهار ناتج عن انخفاض الضغط في وشاح الأرض . ^{[ 15 ]} وتتجاوز درجة حرارة انصهار مادة الوشاح الصلبة الصاعدة متساوية الإنتروبيا درجة حرارة الانصهار .

تُشكّل الصهارة المتبلورة قشرةً جديدةً من البازلت تُعرف باسم بازلت سلسلة منتصف المحيط (MORB) ، وجابرو أسفلها في القشرة المحيطية السفلى . ^{[ 16 ]} بازلت سلسلة منتصف المحيط هو بازلت ثولييتي ، ويتميز بانخفاض محتواه من العناصر غير المتوافقة . ^{[ 17 ] [ 18 ]} تُعدّ الفتحات الحرارية المائية، التي تتغذى على الحرارة الصهارية والبركانية، سمةً شائعةً في مراكز التوسع المحيطي. ^{[ 19 ] [ 20 ]} من سمات السلاسل المرتفعة قيم تدفقها الحراري العالية نسبيًا، والتي تتراوح بين 1 و10 ميكروكالوري/سم² ^ثانية ، ^{[ 21 ]} أو ما يقارب 0.04-0.4 واط/ ^م² .

يبلغ عمر معظم قشرة أحواض المحيطات أقل من 200 مليون سنة، ^{[ 22 ] [ 23 ]} وهو أصغر بكثير من عمر الأرض البالغ 4.54 مليار سنة . تعكس هذه الحقيقة عملية إعادة تدوير الغلاف الصخري إلى وشاح الأرض أثناء الانغماس . عندما تبتعد القشرة المحيطية والغلاف الصخري عن محور الحيد، يبرد البيريدوتيت في الغلاف الصخري الوشاحي السفلي ويصبح أكثر صلابة. تشكل القشرة والبيريدوتيت الصلب نسبيًا أسفلها الغلاف الصخري المحيطي ، الذي يقع فوق الغلاف المائع الأقل صلابة ولزوجة . ^{[ 3 ]}

ظهرت أولى المؤشرات على وجود سلسلة جبال تقسم حوض المحيط الأطلسي من نتائج رحلة تشالنجر البريطانية في القرن التاسع عشر. ^{[ 43 ]} قام عالما المحيطات ماثيو فونتين موري وتشارلز وايفيل طومسون بتحليل قياسات الأعماق باستخدام خطوط أُلقيت في قاع البحر، وكشفت النتائج عن ارتفاع ملحوظ في قاع البحر يمتد على طول حوض المحيط الأطلسي من الشمال إلى الجنوب. وقد أكدت أجهزة قياس الأعماق بالصدى باستخدام السونار هذه النتائج في أوائل القرن العشرين. ^{[ 44 ]}

لم يتضح الامتداد الكامل لسلاسل الجبال في منتصف المحيط إلا بعد الحرب العالمية الثانية ، عندما أُجري مسحٌ أكثر تفصيلاً لقاع المحيط. وقد جابت سفينة " فيما" ، التابعة لمرصد لامونت-دوهيرتي للأرض بجامعة كولومبيا ، المحيط الأطلسي، مسجلةً بيانات قياس الأعماق باستخدام جهاز صدى الصوت. وخلص فريقٌ بقيادة ماري ثارب وبروس هيزن إلى وجود سلسلة جبال ضخمة ذات وادٍ متصدع عند قمتها، تمتد في منتصف المحيط الأطلسي. وأطلق العلماء عليها اسم "سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي". وأظهرت أبحاثٌ أخرى أن قمة السلسلة نشطة زلزالياً ^{[ 45 ]} ، كما عُثر على حمم بركانية حديثة في الوادي المتصدع ^{[ 46 ]} . كذلك، كان تدفق الحرارة القشري أعلى هنا منه في أي مكان آخر في حوض المحيط الأطلسي ^{[ 47 ] .}

At first, the ridge was thought to be a feature specific to the Atlantic Ocean. However, as surveys of the ocean floor continued around the world, it was discovered that every ocean contains parts of the mid-ocean ridge system. The German Meteor expedition traced the mid-ocean ridge from the South Atlantic into the Indian Ocean early in the twentieth century. Although the first-discovered section of the ridge system runs down the middle of the Atlantic Ocean, it was found that most mid-ocean ridges are located away from the center of other ocean basins.^[2][3]

Alfred Wegener proposed the theory of continental drift in 1912. He stated: "the Mid-Atlantic Ridge ... zone in which the floor of the Atlantic, as it keeps spreading, is continuously tearing open and making space for fresh, relatively fluid and hot sima [rising] from depth".^[48] However, Wegener did not pursue this observation in his later works and his theory was dismissed by geologists because there was no mechanism to explain how continents could plow through ocean crust, and the theory became largely forgotten.

Following the discovery of the worldwide extent of the mid-ocean ridge in the 1950s, geologists faced a new task: explaining how such an enormous geological structure could have formed. In the 1960s, geologists discovered and began to propose mechanisms for seafloor spreading. The discovery of mid-ocean ridges and the process of seafloor spreading allowed for Wegener's theory to be expanded so that it included the movement of oceanic crust as well as the continents.^[49] Plate tectonics was a suitable explanation for seafloor spreading, and the acceptance of plate tectonics by the majority of geologists resulted in a major paradigm shift in geological thinking.

It is estimated that along Earth's mid-ocean ridges every year 2.7 km² (1.0 mi²) of new seafloor is formed by this process.^[50] With a crustal thickness of 7 km (4.3 mi), this amounts to about 19 km³ (4.6 mi³) of new ocean crust formed every year.^[50]

• 
  Oceanic ridge and deep sea vent chemistry
• 
  Plates in the crust of the earth, according to the plate tectonics theory
• 
  خطوط مغناطيسية في قاع البحر
• 
  عرض توضيحي للشرائط المغناطيسية

• سلسلة جبال إيغير – سلسلة جبال منقرضة في منتصف المحيط في أقصى شمال المحيط الأطلسي 
• سلسلة جبال ألفا – سلسلة جبال بركانية رئيسية تحت المحيط المتجمد الشمالي 
• مرتفع غالاباغوس – حدود تباعد أحفورية 
• سلسلة جبال كولا-فارالون – سلسلة جبال قديمة في منتصف المحيط. صفحات تعرض أوصافًا موجزة لأهداف إعادة التوجيه. 
• سلسلة جبال وسط لابرادور – سلسلة جبال وسط المحيط في بحر لابرادور 
• سلسلة جبال باسيفيك-فارالون – سلسلة جبال متوسعة خلال العصر الطباشيري المتأخر. صفحات تعرض أوصافًا موجزة لأهداف إعادة التوجيه. 
• Pacific-Kula Ridge – Former mid-ocean ridgePages displaying short descriptions of redirect targets
• Phoenix Ridge – Ancient mid-ocean ridge between the Phoenix and Pacific platesPages displaying short descriptions of redirect targets