اتساع قاع البحر

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 38 صور
الموسوعة الحرة
عمر الغلاف الصخري المحيطي؛ الأصغر (اللون الفاتح) يقع على طول مراكز التوسع

انتشار قاع البحر ، أو انتشار قاع البحر ، هو عملية تحدث في منتصف المحيطات ، حيث تتشكل قشرة محيطية جديدة من خلال النشاط البركاني ثم تتحرك تدريجياً بعيداً عن التلال.

تاريخ الدراسة

افترضت نظريات سابقة لألفريد فيجنر وألكسندر دو تويت حول انجراف القارات أن القارات المتحركة "تشق طريقها" عبر قاع البحر الثابت. وفي ستينيات القرن الماضي، اقترح هارولد هاموند هيس من جامعة برينستون وروبرت ديتز من مختبر الإلكترونيات البحرية الأمريكية في سان دييغو فكرة أن قاع البحر نفسه يتحرك ويحمل القارات معه أثناء تمدده من محور صدع مركزي. [ 1 ] [ 2 ] تُعرف هذه الظاهرة اليوم باسم تكتونية الصفائح . في المواقع التي تتباعد فيها صفيحتان، عند سلاسل منتصف المحيط، يتشكل قاع بحر جديد باستمرار أثناء تمدد قاع البحر.

دلالة

يُساعد اتساع قاع المحيط في تفسير انجراف القارات في نظرية تكتونية الصفائح . فعندما تتباعد الصفائح المحيطية ، يتسبب الإجهاد الناتج عن الشد في حدوث تشققات في الغلاف الصخري . وتُعد قوة سحب الصفائح التكتونية عند مناطق الاندساس هي القوة الدافعة لتشكل حواف اتساع قاع المحيط ، وليس ضغط الصهارة، على الرغم من وجود نشاط صهاري كبير عادةً عند حواف الاتساع. [ 3 ] كما يمكن أن تتحرك الصفائح بفعل دفع الحواف ، حيث ينزلق الغلاف الصخري الصلب أسفل الغلاف المائع الساخن المرتفع أسفل حواف منتصف المحيط. [ 4 ] عند مركز الاتساع، تصعد الصهارة البازلتية عبر التشققات وتبرد على قاع المحيط لتشكل قاعًا بحريًا جديدًا . وتُعد الفتحات الحرارية المائية شائعة في مراكز الاتساع. وتوجد الصخور الأقدم على مسافة أبعد من منطقة الاتساع، بينما توجد الصخور الأحدث بالقرب منها.

معدل التمدد هو المعدل الذي يتسع به حوض المحيط نتيجة لتمدد قاع البحر. (يُعرف معدل إضافة الغلاف الصخري المحيطي الجديد إلى كل صفيحة تكتونية على جانبي سلسلة جبال منتصف المحيط بنصف معدل التمدد ، وهو يساوي نصف معدل التمدد). تحدد معدلات التمدد ما إذا كانت سلسلة الجبال سريعة أو متوسطة أو بطيئة. وكقاعدة عامة، تتميز سلاسل الجبال السريعة بمعدلات تمدد (انفتاح) تزيد عن 90  ملم/سنة. أما سلاسل الجبال المتوسطة، فتتراوح معدلات تمددها بين 40 و90  ملم/سنة، بينما تقل معدلات تمدد سلاسل الجبال البطيئة عن 40  ملم/سنة. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] : 2 وقد سُجل أعلى معدل معروف، والذي تجاوز 200 ملم/سنة، خلال العصر الميوسيني على سلسلة جبال شرق المحيط الهادئ . [ 8 ]

في ستينيات القرن الماضي، لُوحظت السجلات السابقة لانعكاسات المجال المغناطيسي للأرض من خلال رصد "شذوذات" خطوط مغناطيسية على قاع المحيط. [ 9 ] [ 10 ] ينتج عن ذلك "خطوط" واضحة يمكن من خلالها استنتاج قطبية المجال المغناطيسي السابقة من البيانات التي جُمعت بواسطة مقياس مغناطيسي يُجرّ على سطح البحر أو من طائرة. كانت الخطوط على أحد جانبي سلسلة جبال منتصف المحيط صورة معكوسة لتلك الموجودة على الجانب الآخر. ومن خلال تحديد انعكاس ذي عمر معروف وقياس المسافة بين هذا الانعكاس ومركز التوسع، أمكن حساب نصف معدل التوسع.

تتشكل الشرائط المغناطيسية أثناء تمدد قاع البحر

في بعض المواقع، وُجد أن معدلات التوسع غير متناظرة؛ إذ يختلف نصف المعدلات على جانبي قمة التلال بنحو خمسة بالمئة. [ 11 ] [ 12 ] ويُعتقد أن هذا يعود إلى تدرجات درجة الحرارة في الغلاف المائع الناتج عن أعمدة الوشاح القريبة من مركز التوسع. [ 12 ]

مراكز الانتشار

يحدث تمدد قاع المحيط عند مراكز التمدد، المنتشرة على طول قمم سلاسل منتصف المحيط. وتنتهي مراكز التمدد بفوالق تحويلية أو بإزاحات متداخلة لمراكز التمدد . ويشمل مركز التمدد منطقة حدودية نشطة زلزاليًا للصفائح، يتراوح عرضها من بضعة كيلومترات إلى عشرات الكيلومترات، ومنطقة تراكم قشري داخل المنطقة الحدودية حيث تكون قشرة المحيط أحدث ما يكون، وحدودًا لحظية للصفائح - خط داخل منطقة التراكم القشري يفصل بين الصفيحتين المنفصلتين. [ 13 ] وداخل منطقة التراكم القشري توجد  منطقة بركانية حديثة يتراوح عرضها بين 1 و2 كيلومتر، حيث يحدث نشاط بركاني. [ 14 ] [ 15 ]

بداية الانتشار

الصفائح في قشرة الأرض، وفقًا لنظرية تكتونية الصفائح

في الحالة العامة، يبدأ تمدد قاع المحيط كصدع في كتلة أرضية قارية ، على غرار نظام صدع البحر الأحمر - شرق أفريقيا اليوم. [ 16 ] تبدأ العملية بتسخين قاعدة القشرة القارية، مما يجعلها أكثر مرونة وأقل كثافة. ولأن الأجسام الأقل كثافة ترتفع بالنسبة للأجسام الأكثر كثافة، فإن المنطقة التي يتم تسخينها تصبح قبة واسعة (انظر التوازن الأرضي ). ومع انحناء القشرة إلى الأعلى، تحدث كسور تتطور تدريجيًا إلى صدوع. يتكون نظام الصدع النموذجي من ثلاثة أذرع صدعية بزوايا تقارب 120 درجة. تُسمى هذه المناطق بالتقاطعات الثلاثية ، ويمكن العثور عليها في عدة أماكن حول العالم اليوم. تتطور هوامش القارات المنفصلة لتشكل هوامش سلبية . كانت نظرية هيس أن قاع المحيط الجديد يتشكل عندما تُدفع الصهارة إلى أعلى نحو السطح عند سلسلة جبال وسط المحيط.

إذا استمر التوسع بعد المرحلة الأولية الموصوفة أعلاه، سينفتح ذراعان من أذرع الصدع، بينما يتوقف الذراع الثالث عن الانفتاح ويصبح "صدعًا فاشلاً" أو " أولاكوجين" . ومع استمرار انفتاح الصدعين النشطين، تتضاءل القشرة القارية تدريجيًا إلى أقصى حد ممكن. عند هذه النقطة، تبدأ القشرة المحيطية البازلتية والغلاف الصخري العلوي للوشاح في التشكل بين أجزاء القارات المنفصلة. عندما ينفتح أحد الصدوع في المحيط الموجود، يغمر نظام الصدع بمياه البحر ويتحول إلى بحر جديد. يُعد البحر الأحمر مثالًا على ذراع جديد من البحر. كان يُعتقد أن صدع شرق إفريقيا ذراع فاشل ينفتح ببطء أكثر من الذراعين الآخرين، ولكن في عام 2005، أفادت التجربة الجيوفيزيائية للغلاف الصخري في منطقة عفار الإثيوبية [ 17 ] أنه في منطقة عفار ، في سبتمبر 2005، انفتح صدع بطول 60  كيلومترًا وعرض يصل إلى ثمانية أمتار. [ ١٨ ] خلال فترة الفيضان الأولي، يكون البحر الجديد حساسًا لتغيرات المناخ ومستوى سطح البحر . ونتيجة لذلك، يتبخر البحر الجديد (جزئيًا أو كليًا) عدة مرات قبل أن ينخفض ​​منسوب وادي الصدع إلى الحد الذي يستقر عنده البحر. وخلال فترة التبخر هذه، تتشكل رواسب كبيرة من المتبخرات في وادي الصدع. لاحقًا، تمتلك هذه الرواسب القدرة على أن تصبح حواجز هيدروكربونية، وهي ذات أهمية خاصة لجيولوجيي البترول .

قد يتوقف تمدد قاع المحيط خلال هذه العملية، ولكن إذا استمر حتى انفصال القارة تمامًا، فسيتشكل حوض محيطي جديد . لم يفصل البحر الأحمر شبه الجزيرة العربية عن أفريقيا بشكل كامل بعد، ولكن توجد ظاهرة مشابهة على الجانب الآخر من أفريقيا الذي انفصل تمامًا. كانت أمريكا الجنوبية جزءًا من منطقة دلتا النيجر . وقد تشكل نهر النيجر في ذراع الصدع الفاشل عند نقطة التقاء الصفائح الثلاثية . [ 19 ]

استمرار الانتشار والانغماس

ينتشر عند سلسلة جبال وسط المحيط

مع تشكّل قاع محيطي جديد وانتشاره بعيدًا عن سلسلة جبال منتصف المحيط، يبرد تدريجيًا بمرور الوقت. ولذلك، يكون القاع المحيطي القديم أبرد من القاع المحيطي الجديد، وتكون الأحواض المحيطية القديمة أعمق من الأحواض المحيطية الجديدة بسبب التوازن الأرضي. إذا ظل قطر الأرض ثابتًا نسبيًا على الرغم من تكوّن قشرة جديدة، فلا بد من وجود آلية لتدمير القشرة الأرضية أيضًا. يحدث تدمير القشرة المحيطية في مناطق الاندساس حيث تُدفع القشرة المحيطية أسفل القشرة القارية أو القشرة المحيطية. اليوم، يتوسع حوض المحيط الأطلسي بنشاط عند سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي . لا يندس سوى جزء صغير من القشرة المحيطية المتكوّنة في المحيط الأطلسي. مع ذلك، تشهد الصفائح المكونة للمحيط الهادئ اندساسًا على طول العديد من حدودها، مما يُسبب النشاط البركاني فيما يُعرف بحلقة النار في المحيط الهادئ. كما يُعد المحيط الهادئ موطنًا لأحد أكثر مراكز التوسع نشاطًا في العالم (مرتفع شرق المحيط الهادئ) بمعدلات توسع تصل إلى 145 ± 4  ملم/سنة بين صفيحتي المحيط الهادئ ونازكا . [ 20 ] يُعدّ حيد منتصف المحيط الأطلسي مركزًا للتوسع البطيء، بينما يُعدّ مرتفع شرق المحيط الهادئ مثالًا على التوسع السريع. تُظهر مراكز التوسع البطيئة والمتوسطة واديًا متصدعًا، بينما تُلاحظ مرتفعات محورية ضمن منطقة تراكم القشرة الأرضية عند التوسع السريع. [ 6 ] لا تؤثر الاختلافات في معدلات التوسع على هندسة الحيدات فحسب، بل تؤثر أيضًا على التركيب الكيميائي الجيولوجي للبازلت الناتج. [ 21 ]

بما أن الأحواض المحيطية الجديدة أقل عمقًا من الأحواض المحيطية القديمة، فإن السعة الإجمالية لأحواض المحيطات في العالم تتناقص خلال فترات التوسع النشط لقاع البحر. وخلال انفتاح المحيط الأطلسي ، كان مستوى سطح البحر مرتفعًا جدًا لدرجة أنه تشكل ممر بحري داخلي غربي عبر أمريكا الشمالية من خليج المكسيك إلى المحيط المتجمد الشمالي .

النقاش والبحث عن آلية

في سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي (وفي سلاسل جبال أخرى في منتصف المحيط)، ترتفع مواد من الوشاح العلوي عبر الصدوع بين الصفائح المحيطية لتشكيل قشرة جديدة مع ابتعاد الصفائح عن بعضها، وهي ظاهرة لوحظت لأول مرة كظاهرة الانجراف القاري. عندما طرح ألفريد فيجنر فرضية الانجراف القاري لأول مرة عام ١٩١٢، اقترح أن القارات تشق طريقها عبر القشرة المحيطية. كان هذا مستحيلاً: فالقشرة المحيطية أكثر كثافة وصلابة من القشرة القارية. ونتيجة لذلك، لم تُؤخذ نظرية فيجنر على محمل الجد، خاصة في الولايات المتحدة.

في البداية، كان يُعتقد أن القوة الدافعة للانتشار هي تيارات الحمل الحراري في الوشاح. [ 22 ] ومنذ ذلك الحين، تبين أن حركة القارات مرتبطة بانتشار قاع المحيط من خلال نظرية تكتونية الصفائح، والتي تحركها تيارات الحمل الحراري التي تشمل القشرة الأرضية نفسها أيضًا. [ 4 ]

إنّ المحرك الرئيسي لتوسع قاع المحيط في الصفائح ذات الهوامش النشطة هو وزن الألواح الباردة والكثيفة التي تنزلق تحت سطح المحيط، والتي تسحبها معها، أو ما يُعرف بسحب الألواح. ويُعتبر النشاط البركاني في الحيد المحيطي صعودًا سلبيًا، ناتجًا عن تباعد الصفائح تحت وطأة وزن ألواحها. [ 4 ] [ 23 ] ويمكن تشبيه ذلك بسجادة موضوعة على طاولة ذات احتكاك ضئيل: فعندما يرتفع جزء من السجادة عن الطاولة، يسحب وزنه باقي السجادة إلى أسفل. ومع ذلك، فإنّ حيد منتصف المحيط الأطلسي نفسه لا تُحدّه صفائح تُسحب إلى مناطق اندساس، باستثناء منطقة الاندساس الطفيفة في جزر الأنتيل الصغرى وقوس سكوتيا . في هذه الحالة، تنزلق الصفائح متباعدة فوق صعود الوشاح في عملية دفع الحيد. [ 4 ]

التضاريس العالمية لقاع البحر: نماذج التبريد

يرتبط عمق قاع البحر (أو ارتفاع موقع على سلسلة جبال وسط المحيط فوق مستوى القاعدة) ارتباطًا وثيقًا بعمره (عمر الغلاف الصخري الذي يُقاس عنده العمق). ويمكن نمذجة العلاقة بين العمر والعمق من خلال تبريد صفيحة الغلاف الصخري [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] أو نصف فضاء الوشاح في المناطق التي لا تشهد اندساسًا كبيرًا . [ 28 ]

نموذج غطاء التبريد

في نموذج نصف الفضاء للوشاح، [ 28 ] يتحدد ارتفاع القشرة المحيطية بدرجة حرارة الغلاف الصخري المحيطي والوشاح، نتيجةً للتمدد الحراري. تجدر الإشارة إلى أن ارتفاع قاع البحر لا يُساوي ارتفاع القشرة المحيطية، لوجود طبقة من الرواسب فوقها، يبلغ سمكها عادةً بضع مئات من الأمتار (ولكن قد يصل سمكها إلى بضعة كيلومترات، وحتى 20 كيلومترًا في بعض المواقع القريبة من الشاطئ). [ 29 ] والنتيجة البسيطة هي أن ارتفاع سلسلة التلال أو عمق المحيط يتناسب طرديًا مع الجذر التربيعي لعمرها. [ 28 ] يتشكل الغلاف الصخري المحيطي باستمرار بمعدل ثابت عند سلاسل التلال في منتصف المحيط . يتميز مصدر الغلاف الصخري بشكل نصف مستوٍ ( x = 0، z < 0) ودرجة حرارة ثابتة T1 . وبسبب تشكله المستمر، يتحرك الغلاف الصخري عند x > 0 مبتعدًا عن سلسلة التلال بسرعة ثابتة v ، والتي تُفترض كبيرة مقارنةً بالمقاييس النموذجية الأخرى في المسألة. تكون درجة الحرارة عند الحد العلوي للغلاف الصخري ( z = 0) ثابتة، أي T₀ = 0. وبالتالي، عند x = 0، تكون درجة الحرارة دالة هيفسايد المتدرجة.تي1⋅Θ(-z){\displaystyle T_{1}\cdot \Theta (-z)}يُفترض أن النظام في حالة شبه مستقرة ، بحيث يكون توزيع درجة الحرارة ثابتًا مع مرور الوقت، أيتي=تي(x،z).{\displaystyle T=T(x,z).}

عن طريق الحساب في إطار مرجعي للغلاف الصخري المتحرك (السرعة v )، والذي له إحداثيات مكانيةx′=x-vت،{\displaystyle x'=x-vt,}تي=تي(x′،z،ت).{\displaystyle T=T(x',z,t).}ومعادلة الحرارة هي:

∂تي∂ت=κ∇2تي=κ∂2تي∂2z+κ∂2تي∂2x′{\displaystyle {\frac {\partial T}{\partial t}}=\kappa \nabla ^{2}T=\kappa {\frac {\partial ^{2}T}{\partial ^{2}z}}+\kappa {\frac {\partial ^{2}T}{\partial ^{2}x'}}}

أينκ{\displaystyle \kappa }هي معامل الانتشار الحراري للغلاف الصخري للوشاح.

بما أن T تعتمد على x' و t فقط من خلال التركيبةx=x′+vت،{\displaystyle x=x'+vt,}:

∂تي∂x′=1v⋅∂تي∂ت{\displaystyle {\frac {\partial T}{\partial x'}}={\frac {1}{v}}\cdot {\frac {\partial T}{\partial t}}}

هكذا:

∂تي∂ت=κ∇2تي=κ∂2تي∂2z+κv2∂2تي∂2ت{\displaystyle {\frac {\partial T}{\partial t}}=\kappa \nabla ^{2}T=\kappa {\frac {\partial ^{2}T}{\partial ^{2}z}}+{\frac {\kappa }{v^{2}}}{\frac {\partial ^{2}T}{\partial ^{2}t}}}

من المفترض أنv{\displaystyle v}كبيرة مقارنة بالمقاييس الأخرى في المسألة؛ لذلك يتم إهمال الحد الأخير في المعادلة، مما يعطي معادلة انتشار أحادية البعد:

∂تي∂ت=κ∂2تي∂2z{\displaystyle {\frac {\partial T}{\partial t}}=\kappa {\frac {\partial ^{2}T}{\partial ^{2}z}}}

مع الشروط الأولية

تي(ت=0)=تي1⋅Θ(-z).{\displaystyle T(t=0)=T_{1}\cdot \Theta (-z).}

الحل لـz≤0{\displaystyle z\leq 0}يتم تحديدها بواسطة دالة الخطأ :

تي(x′،z،ت)=تي1⋅قطعة أرض⁡(z2κت){\displaystyle T(x',z,t)=T_{1}\cdot \operatorname {erf} \left({\frac {z}{2{\sqrt {\kappa t}}}}\right)}.

بسبب السرعة الكبيرة، فإن اعتماد درجة الحرارة على الاتجاه الأفقي ضئيل، ويمكن حساب الارتفاع عند الزمن t (أي قاع البحر عند العمر t ) عن طريق تكامل التمدد الحراري على z :

ح(ت)=ح0+αهـوو∫0∞[تي(z)-تي1]دz=ح0-2παهـووتي1κت{\displaystyle h(t)=h_{0}+\alpha _{\mathrm {eff} }\int _{0}^{\infty }[T(z)-T_{1}]dz=h_{0}-{\frac {2}{\sqrt {\pi }}}\alpha _{\mathrm {eff} }T_{1}{\sqrt {\kappa t}}}

أينαهـوو{\displaystyle \alpha _{\mathrm {eff} }}يمثل معامل التمدد الحراري الحجمي الفعال ، و h 0 هو ارتفاع سلسلة جبال منتصف المحيط (مقارنة ببعض المراجع).

إن افتراض أن v كبيرة نسبياً يعادل افتراض أن الانتشارية الحراريةκ{\displaystyle \kappa }صغير مقارنة بـل2/أ{\displaystyle L^{2}/A}، حيث L هو عرض المحيط (من منتصف المحيط إلى الجرف القاري ) و A هو عمر حوض المحيط.

معامل التمدد الحراري الفعالαهـوو{\displaystyle \alpha _{\mathrm {eff} }}يختلف عن معامل التمدد الحراري المعتادα{\displaystyle \alpha }نتيجةً للتأثير الإيزوستاتيكي لتغير ارتفاع عمود الماء فوق الغلاف الصخري أثناء تمدده أو انكماشه. ويرتبط كلا المعاملين بالعلاقة التالية:

αهـوو=α⋅ρρ-ρw{\displaystyle \alpha _{\mathrm {eff} }=\alpha \cdot {\frac {\rho }{\rho -\rho _{w}}}}

أينρ∼3.3 ز⋅جم-3{\displaystyle \rho \sim 3.3\ \mathrm {g} \cdot \mathrm {cm} ^{-3}}هي كثافة الصخور وρ0=1 ز⋅جم-3{\displaystyle \rho _{0}=1\ \mathrm {g} \cdot \mathrm {cm} ^{-3}}هي كثافة الماء.

عن طريق استبدال المعلمات بتقديراتها التقريبية:

κ∼8⋅10-7 م2⋅s-1α∼4⋅10-5 ∘ج-1تي1∼1220 ∘جللمحيطين الأطلسي والهنديتي1∼1120 ∘جلشرق المحيط الهادئ{\displaystyle {\begin{aligned}\kappa &\sim 8\cdot 10^{-7}\ \mathrm {m} ^{2}\cdot \mathrm {s} ^{-1}\\\alpha &\sim 4\cdot 10^{-5}\ {}^{\circ }\mathrm {C} ^{-1}\\T_{1}&\sim 1220\ {}^{\circ }\mathrm {C} &&{\text{for the Atlantic and Indian oceans}}\\T_{1}&\sim 1120\ {}^{\circ }\mathrm {C} &&{\text{for the eastern Pacific}}\end{aligned}}}

يعطي: [ 28 ]

ح(ت)∼{ح0-390تللمحيطين الأطلسي والهنديح0-350تلشرق المحيط الهادئ{\displaystyle h(t)\sim {\begin{cases}h_{0}-390{\sqrt {t}}&{\text{for the Atlantic and Indian oceans}}\\h_{0}-350{\sqrt {t}}&{\text{for the eastern Pacific}}\end{cases}}}

حيث يُقاس الارتفاع بالأمتار والزمن بملايين السنين. وللحصول على العلاقة مع x ، يجب استبدال t = x / v ~ Ax / L ، حيث L هي المسافة بين سلسلة الجبال والجرف القاري (نصف عرض المحيط تقريبًا)، و A هو عمر حوض المحيط.

بدلاً من ارتفاع قاع المحيطح(ت){\displaystyle h(t)}أعلى من مستوى أساسي أو مرجعيحب{\displaystyle h_{b}}عمق المحيطد(ت){\displaystyle d(t)}هذا الأمر يثير الاهتمام. لأنهد(ت)+ح(ت)=حب{\displaystyle d(t)+h(t)=h_{b}}(معحب{\displaystyle h_{b}}(مقاسة من سطح المحيط):

د(ت)=حب-ح0+350ت{\displaystyle d(t)=h_{b}-h_{0}+350{\sqrt {t}}}على سبيل المثال، بالنسبة لشرق المحيط الهادئ، حيثحب-ح0{\displaystyle h_{b}-h_{0}}يبلغ العمق عند قمة التل عادةً 2600 متر.

نموذج لوحة التبريد

العمق المتوقع من الجذر التربيعي لعمر قاع البحر المذكور أعلاه أعمق من اللازم بالنسبة لقاع بحر يزيد عمره عن 80 مليون سنة. [ 27 ] يُفسَّر العمق بشكل أفضل بنموذج صفيحة الغلاف الصخري المبردة بدلاً من نموذج نصف فضاء الوشاح المبرد. [ 27 ] تتميز الصفيحة بدرجة حرارة ثابتة عند قاعدتها وحافتها المتسعة. وقد مكّن تحليل بيانات العمق مقابل العمر والعمق مقابل الجذر التربيعي للعمر بارسونز وسكلاتر [ 27 ] من تقدير معلمات النموذج (لشمال المحيط الهادئ):

يبلغ سمك الغلاف الصخري حوالي 125 كيلومترًا
تي1∼1350 ∘ج{\displaystyle T_{1}\thicksim 1350\ {}^{\circ }\mathrm {C} }عند قاعدة وحافة الصفيحة الشابة
α∼3.2⋅10-5 ∘ج-1{\displaystyle \alpha \thicksim 3.2\cdot 10^{-5}\ {}^{\circ }\mathrm {C} ^{-1}}

بافتراض التوازن الإيزوستاتيكي في كل مكان أسفل لوحة التبريد، ينتج عن ذلك علاقة منقحة بين العمر والعمق لقاع البحر الأقدم، وهي علاقة صحيحة تقريبًا لأعمار تصل إلى 20 مليون سنة:

د(ت)=6400-3200خبرة⁡(-ت/62.8){\displaystyle d(t)=6400-3200\exp {\bigl (}-t/62.8{\bigr )}}عدادات

وبالتالي، فإن قاع البحر الأقدم يتعمق ببطء أكبر من الأحدث، ويمكن في الواقع افتراض ثباته تقريبًا عند عمق 6400 متر. وخلص بارسونز وسكلاتر إلى أن نوعًا من تيارات الحمل الحراري في الوشاح يجب أن يُسخّن قاعدة الصفيحة في كل مكان لمنع التبريد إلى ما دون 125  كيلومترًا وانكماش الغلاف الصخري (تعمق قاع البحر) في العصور القديمة. [ 27 ] كما سمح نموذج الصفيحة الخاص بهما بوضع تعبير لتدفق الحرارة بالتوصيل، q(t)، من قاع المحيط، والذي يكون ثابتًا تقريبًا عند1⋅10-6جألجم-2sهـج-1{\displaystyle 1\cdot 10^{-6}\mathrm {cal} \,\mathrm {cm} ^{-2}\mathrm {sec} ^{-1}}أكثر من 120 مليون سنة:

q(ت)=11.3/ت{\displaystyle q(t)=11.3/{\sqrt {t}}}

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ هيس، هـ. هـ. (نوفمبر 1962). "تاريخ أحواض المحيطات" (ملف PDF) . في: أ. إ. ج. إنجل؛ هارولد ل. جيمس؛ ب. ف. ليونارد (محررون). دراسات بترولوجية: مجلد تكريمًا لـ أ. ف. بودينجتون . بولدر، كولورادو: الجمعية الجيولوجية الأمريكية. الصفحات 599-620 . 
  2. ↑ ديتز، روبرت س. (1961). "تطور القارات وأحواض المحيطات من خلال اتساع قاع البحر". مجلة نيتشر . 190 (4779): 854-857 . رمز Bibcode : 1961Natur.190..854D . doi : 10.1038/190854a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4288496 .  
  3. ↑ تان، ين جو؛ تولستوي، مايا ؛ والدهوزر، فيليكس؛ ويلكوك، ويليام إس دي (2016). "ديناميكيات حلقة توسع قاع البحر في مرتفع شرق المحيط الهادئ". مجلة نيتشر . 540 (7632): 261-265 . Bibcode : 2016Natur.540..261T . doi : 10.1038/nature20116 . PMID 27842380. S2CID 205251567 .  
  4. فورسيث ، دونالد؛ أويدا، سيا (1975-10-01). "حول الأهمية النسبية للقوى الدافعة لحركة الصفائح" . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 43 ( 1 ) : 163-200 . Bibcode : 1975GeoJ...43..163F . doi : 10.1111 /j.1365-246x.1975.tb00631.x . ISSN 0956-540X . 
  5. ↑ ماكدونالد، كين سي. (2019)، "تكتونيات سلسلة جبال منتصف المحيط، والنشاط البركاني، والجيومورفولوجيا"، موسوعة علوم المحيطات ، إلسيفير، ص 405-419 ، doi : 10.1016/b978-0-12-409548-9.11065-6 ، ISBN  9780128130827
  6. 1 2 ماكدونالد، ك. س. (1982). "سلاسل منتصف المحيط: العمليات التكتونية والبركانية والحرارية المائية الدقيقة ضمن منطقة حدود الصفائح". المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 10 (1): 155-190 . Bibcode : 1982AREPS..10..155M . doi : 10.1146/annurev.ea.10.050182.001103 .
  7. ↑ سيرل، روجر (2013). سلاسل منتصف المحيط . نيويورك: كامبريدج. ISBN 9781107017528. OCLC 842323181 . 
  8. ↑ ويلسون، دوغلاس س. (15 أكتوبر 1996). "أسرع انتشار معروف على حدود صفيحة كوكوس-باسيفيك في العصر الميوسيني". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 23 (21): 3003-3006 . Bibcode : 1996GeoRL..23.3003W . doi : 10.1029/96GL02893 .
  9. ↑ فاين، إف جيه؛ ماثيوز، دي إتش (1963). "الشذوذ المغناطيسي فوق سلاسل الجبال المحيطية". مجلة نيتشر . 199 (4897): 947-949 . Bibcode : 1963Natur.199..947V . doi : 10.1038/199947a0 . S2CID 4296143 . 
  10. ↑ فاين، إف جيه (16 ديسمبر 1966). " انتشار قاع المحيط: أدلة جديدة". مجلة ساينس . 154 (3755): 1405-1415 . رمز Bibcode : 1966Sci...154.1405V . doi : 10.1126/science.154.3755.1405 . ISSN 0036-8075 . PMID 17821553. S2CID 44362406 .   
  11. ↑ وايسل، جيفري ك.؛ هايز، دينيس إي. (1971). "انتشار قاع البحر غير المتناظر جنوب أستراليا". مجلة نيتشر . 231 (5304): 518-522 . رمز Bibcode : 1971Natur.231..518W . doi : 10.1038/231518a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4171566 .  
  12. 1 2 مولر، ر. ديتمار؛ سدرولياس، ماريا؛ غاينا، كارمن؛ روست، والتر ر. (2008). "عمر، ومعدلات تمدد، وعدم تناظر تمدد قشرة محيطات العالم: نماذج رقمية لقشرة محيطات العالم" . الكيمياء الجيولوجية، الجيوفيزياء، الجيولوجيا النظامية . 9 (4): غير متوفر. Bibcode : 2008GGG.....9.4006M . doi : 10.1029/2007GC001743 . S2CID 15960331 . 
  13. ↑ لويينديك، بروس ب.؛ ماكدونالد، كين س. (1976-06-01). "مصطلحات ومفاهيم مراكز التوسع". الجيولوجيا . 4 (6): 369. Bibcode : 1976Geo.....4..369L . doi : 10.1130/0091-7613(1976)4 < 369: sctac > 2.0.co ; 2. ISSN 0091-7613 . 
  14. ↑ داينيير، مارك؛ كورتيلو، فنسنت؛ باير، روجر؛ تابونييه، بول (1975). "نموذج لتطور المنطقة المحورية لسلاسل منتصف المحيط كما تقترحه التكتونيات الأيسلندية". رسائل علوم الأرض والكواكب . 26 (2): 222-232 . Bibcode : 1975E & PSL..26..222D . doi : 10.1016/0012-821x(75)90089-8 .
  15. ↑ ماكلينتون، ج. تيموثي؛ وايت، سكوت م. (2015-03-01). "توضع حقول تدفق الحمم البركانية تحت سطح البحر: نموذج جيومورفولوجي من ثوران نينوس في مركز انتشار غالاباغوس" . الكيمياء الجيولوجية، الجيوفيزياء، الجيولوجيا النظامية . 16 (3): 899-911 . Bibcode : 2015GGG....16..899M . doi : 10.1002/2014gc005632 . ISSN 1525-2027 . 
  16. ↑ ماكريس، ج.؛ جينزبورغ، أ. (15-09-1987). "الأحواض الرسوبية داخل البحر الميت ومناطق الصدع الأخرى: منخفض عفار: الانتقال بين التصدع القاري وانتشار قاع البحر". تكتونوفيزياء . 141 (1): 199-214 . Bibcode : 1987Tectp.141..199M . doi : 10.1016/0040-1951(87)90186-7 . S2CID 129438029 . 
  17. ↑ باستو، إيان د.؛ كير، ديريك؛ دالي، إيف (2011-06-01). تجربة إثيوبيا عفار الجيولوجية الليثوسفيرية (EAGLE): استكشاف الانتقال من التصدع القاري إلى بداية انتشار قاع البحر . أوراق خاصة للجمعية الجيولوجية الأمريكية. المجلد 478. الصفحات 51-76 . doi : 10.1130/2011.2478(04) . hdl : 2158/1110145 . ISBN   978-0-8137-2478-2ISSN 0072-1077​​ {{cite book}}تم |journal=تجاهله ( مساعدة )
  18. ^ جراندين، ر. سوكيت، أ. بينيت، ر. كلينجر، Y.؛ جاك، إي. تشابالير، ج.-ب. دي؛ كينغ، جي سي بي؛ لاسير، C.؛ تيت، س. (2009-08-01). “سبتمبر 2005 حدث الصدع ماندا هارارو-داباو، عفار (إثيوبيا): القيود التي توفرها البيانات الجيوديسية” (PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 114 (ب8): ب08404. بيب كود : 2009JGRB..114.8404G . دوى : 10.1029/2008jb005843 . اتش دي ال : 10220/8648 . ISSN 2156-2202 . 
  19. ↑ بيرك، ك. (1977-05-01). "الأولاكوجينات وتفكك القارات". المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 5 (1): 371-396 . رمز Bibcode : 1977AREPS...5..371B . doi : 10.1146/annurev.ea.05.050177.002103 . ISSN 0084-6597 . 
  20. ↑ ديميتس، تشارلز؛ جوردون، ريتشارد ج.؛ أرجوس، دونالد ف. (2010). "حركات الصفائح الحالية جيولوجيًا" . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 181 (1): 52. Bibcode : 2010GeoJI.181....1D . doi : 10.1111/j.1365-246X.2009.04491.x .
  21. ↑ بهاجوات، إس بي (2009). أسس الجيولوجيا، المجلد 1. دار النشر غلوبال فيجن. ص 83. ISBN  9788182202764.
  22. ↑ إلساسر، والتر م. (10 فبراير 1971). "انتشار قاع البحر كحمل حراري". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 76 (5): 1101-1112 . Bibcode : 1971JGR....76.1101E . doi : 10.1029/JB076i005p01101 .
  23. ↑ باتريات، فيليب؛ أشاش، خوسيه (1984). "تسلسل زمني لاصطدام الهند وأوراسيا له آثار على تقصير القشرة الأرضية وآلية تحريك الصفائح". مجلة نيتشر . 311 (5987): 615. Bibcode : 1984Natur.311..615P . doi : 10.1038/311615a0 . S2CID 4315858 . 
  24. ↑ ماكنزي، دان ب. (15 ديسمبر 1967). "بعض الملاحظات حول تدفق الحرارة وشذوذ الجاذبية". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 72 (24): 6261-6273 . Bibcode : 1967JGR....72.6261M . doi : 10.1029/JZ072i024p06261 .
  25. ↑ سكلاتر، جي جي؛ فرانشيتو، جيه. (1970-09-01). "آثار رصد تدفق الحرارة الأرضية على النماذج التكتونية والجيوكيميائية الحالية لقشرة الأرض والوشاح العلوي" . المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 20 (5): 509-542 . Bibcode : 1970GeoJ...20..509S . doi : 10.1111/j.1365-246X.1970.tb06089.x . ISSN 0956-540X . 
  26. ↑ سكلاتر، جون ج.؛ أندرسون، روجر ن.؛ بيل، م. لي (10 نوفمبر 1971). "ارتفاع التلال وتطور وسط شرق المحيط الهادئ". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 76 (32): 7888-7915 . رمز Bibcode : 1971JGR....76.7888S . doi : 10.1029/jb076i032p07888 . ISSN 2156-2202 . 
  27. 1 2 3 4 5 بارسونز، باري؛ سكلاتر، جون ج. (10 فبراير 1977). "تحليل تغيرات تضاريس قاع المحيط وتدفق الحرارة مع مرور الزمن". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 82 (5): 803-827 . Bibcode : 1977JGR....82..803P . doi : 10.1029/jb082i005p00803 . ISSN 2156-2202 . 
  28. 1 2 3 4 ديفيس، إي إي؛ ليستر، سي آر بي (1974). "أساسيات تضاريس قمم التلال". رسائل علوم الأرض والكواكب . 21 (4): 405-413 . Bibcode : 1974E & PSL..21..405D . doi : 10.1016/0012-821X(74)90180-0 .
  29. ↑ إجمالي سمك الرواسب في محيطات العالم والبحار الهامشية