الديناميكا الجيولوجية وحمل الوشاح
تطبق الديناميكا الجيولوجية فيزياء المواد الصلبة والسوائل المشوهة على الأرض، مفسرةً تكتونية الصفائح، وحمل الوشاح، والتدفق البطيء الذي يدفع بناء الجبال، والزلازل، والبراكين.
Definition
الديناميكا الجيولوجية هي دراسة القوى والعمليات التي تدفع الحركة والتشوه في الأرض الصلبة، وتطبق ميكانيكا المتصل، وديناميكا الموائع، وانتقال الحرارة على ظواهر مثل تكتونية الصفائح وحمل الوشاح.
Scope
يغطي هذا المجال ديناميكيات الأرض الصلبة: تكتونية الصفائح كتعبير سطحي لحمل الوشاح، وريولوجيا وحمل الوشاح الحراري، وقوة وتشوه الغلاف الصخري، وميكانيكا المتصل للإجهاد والانفعال وانتقال الحرارة التي تحكم كل هذه الظواهر. ويتناول القوى التي تدفع حركة الصفائح، وأنماط وشدة تدفق الوشاح، والتطور طويل الأمد للحالة الحرارية والميكانيكية للكوكب. وينصب التركيز على العمليات الفيزيائية التي تحرك وتشوه الأرض الصلبة عبر الزمن الجيولوجي.
Sub-topics
Core questions
- ما هي القوى التي تدفع الصفائح، وكيف تعمل تكتونية الصفائح على كرة؟
- كيف يتحرك الوشاح الصلب بالحمل، وما الذي يتحكم في شدته وأسلوبه؟
- كيف تشكل قوة وريولوجيا الغلاف الصخري التشوه؟
- كيف يحكم الإجهاد والانفعال وانتقال الحرارة ديناميكيات الأرض الصلبة؟
Key concepts
- تكتونية الصفائح وقوى حدود الصفائح
- حمل الوشاح ورقم رايلي
- ريولوجيا الوشاح والغلاف الصخري
- الإجهاد، والانفعال، وميكانيكا المتصل
- التطور الحراري للأرض
Key theories
- تكتونية الصفائح
- ينقسم الغلاف الصخري إلى صفائح صلبة تتحرك فوق الغلاف الموري الأضعف، وتتفاعل عند حواف الانتشار، ومناطق الاندساس، والصدوع التحويلية؛ وقد أظهر مكنزي وباركر أن حركات الصفائح تتبع الدوران الصلب على كرة، موحدين الانجراف القاري وانتشار قاع البحر.
- حمل الوشاح الحراري
- الوشاح، على الرغم من كونه صلبًا، يزحف على مدى الزمن الجيولوجي ويتحرك بالحمل لإزالة الحرارة الداخلية للأرض؛ وتنظم شدة الحمل، التي يحكمها رقم رايلي، مناطق الصعود والهبوط التي تدفع حركات الصفائح.
Clinical relevance
توفر الديناميكا الجيولوجية الإطار التفسيري للزلازل، والبراكين، وبناء الجبال، وتوزيع الموارد الطبيعية، وتُعلم تقييم المخاطر على المدى الطويل وفهمنا للتطور الحراري والتكتوني للأرض والكواكب الأخرى.
History
اقترح فيجنر الانجراف القاري في عام 1912، واقترح هولمز حمل الوشاح كمحرك له، ولكن في الستينيات فقط أثبت انتشار قاع البحر وحركية الصفائح الصلبة لمكنزي وباركر ومورغان تكتونية الصفائح، وبعد ذلك نضجت الديناميكا الجيولوجية الكمية ونمذجة حمل الوشاح.
Key figures
- Alfred Wegener
- Arthur Holmes
- Dan McKenzie
- Donald Turcotte
Related topics
Seminal works
- turcotte2014
- schubert2001
- mckenzie1967
Frequently asked questions
- كيف يمكن للوشاح الصلب أن يتدفق ويتحرك بالحمل؟
- على مدى ملايين السنين، تتشوه الصخور مثل سائل شديد اللزوجة من خلال الهجرة البطيئة لعيوب البلورات، لذلك على الرغم من أن الوشاح صلب على المقاييس الزمنية البشرية، إلا أنه يزحف ويتحرك بالحمل على المقاييس الجيولوجية، ناقلاً الحرارة ودافعًا حركة الصفائح.
- ما الذي يدفع حركة الصفائح التكتونية؟
- تُدفع الصفائح بشكل رئيسي بقوى مرتبطة بحمل الوشاح، وخاصة سحب الألواح المندسة الباردة والكثيفة التي تغوص في الوشاح والدفع عند حواف الانتشار، مع تنظيم النظام بأكمله بواسطة الإزالة الحملية للحرارة الداخلية للأرض.