در علم جدید از نقش برجسته و اجزای اصلی آن صحبت می شود: ظاهر، منشأ تاریخی، توسعه تدریجی، پویایی در شرایط مدرن و الگوهای توزیع خاص از نظر جغرافیا، و همچنین اغلب از درون زا و برون زا نام می برند. فرآیندها دقیقاً بخشی از جغرافیا به عنوان یک جامعه و به عنوان یک علم پیچیده است که می توان ژئومورفولوژی را در نظر گرفت که در واقع تعریف ذکر شده در بالا مشخصه آن است. این شاخه علمی درون جغرافیایی امروزه تحت تسلط ایده امداد به عنوان محصول نهایی تأثیر متقابل فرآیندهای زمین‌شناسی برون‌زا و درون‌زا است.
فرایندهای برون زا
در فرآیندهای برون زا، چنین فرآیندهای زمین شناسی درک می شوند که توسط منابع انرژی خارج از کره زمین، همراه با گرانش ایجاد می شوند. منبع اصلی انرژی تابش خورشیدی است. فرآیندهای برون زا در ناحیه نزدیک به سطح و مستقیماً در سطح پوسته زمین اتفاق می افتد. آن ها هستنددر قالب برهمکنش فیزیکوشیمیایی و مکانیکی پوسته زمین با لایه های آب و هوا ارائه شده است. فرآیندهای برون زا در طبیعت مسئول کارهای مخرب به منظور صاف کردن بی نظمی های سطحی هستند که به نوبه خود توسط فرآیندهای درون زا، یعنی برش دادن برجستگی ها و پر کردن فرورفتگی های تسکین با محصولات تخریب ایجاد می شوند.
فرایندهای درون زا
جهان دائماً در حال تغییر است. فرآیندهای زمین‌شناسی درون‌زا و برون‌زا متضاد هستند. آنها می توانند ضربه حریف خود را به زمین خنثی کنند. فرآیندهای درون زا، فرآیندهای زمین‌شناسی هستند که مستقیماً با انرژی تولید شده در روده‌های عمیق سطح جامد زمین (لیتوسفر) مرتبط هستند. خاصیت درون زایی مشخصه بسیاری از پدیده های اساسی در شکل گیری سطح زمین است. درون زا شامل دگرگونی سنگ ها، ماگماتیسم، فعالیت لرزه ای است. نمونه ای از فرآیندهای درون زا، حرکات تکتونیکی پوسته زمین است. منابع اصلی انرژی برای این نوع فرآیندها حرارتی و همچنین توزیع مجدد مواد در اعماق مطابق با چگالی برخی از مواد (که از نظر علمی به آن تمایز گرانشی می گویند) می باشد. فرآیندهای درون زا (همانطور که از نام آن پیداست) توسط انرژی داخلی زمین تغذیه می شوند و خود را عمدتاً در حرکات چند جهته توده های عظیم سنگ های پوسته زمین و همراه با آنها ماده مذاب گوشته زمین نشان می دهند. در نتیجه فرآیندهای درون زا، بی نظمی های بزرگی روی زمین ایجاد می شودسطوح این فرآیندها هستند که مسئول تشکیل کوه‌ها و رشته‌کوه‌ها، فرورفتگی‌های بین‌کوهی و فرورفتگی‌های اقیانوسی هستند.
در تأثیر متقابل انواع برون زا و درون زا از فرآیندها، پوسته زمین و سطح آن توسعه می یابد. ما سازنده‌های فرآیند، یعنی فرآیندهای زمین‌شناسی درون‌زا را در نظر خواهیم گرفت، که در واقع بزرگترین بخش‌های برجسته زمین را ایجاد می‌کنند.
گروه های درون زا
در بین درون زاها، 3 گروه فرآیندهای کاملاً به هم پیوسته، اما در عین حال مستقل وجود دارد:
- ماگماتیسم؛
- زلزله؛
- تأثیرات زمین ساختی.
بیایید نگاهی دقیق تر به هر فرآیند بیندازیم.
ماگماتیسم
پدیده های آتشفشانی متعلق به فرآیندهای درون زا هستند. آنها باید به عنوان فرآیندهای مبتنی بر حرکت ماگما به سطح پوسته زمین و لایه های بالایی آن درک شوند. آتشفشان ماده ای را که در روده های زمین است به انسان نشان می دهد، دانشمندان این فرصت را دارند که با ترکیب شیمیایی و وضعیت فیزیکی آن آشنا شوند. پدیده های آتشفشانی در همه جا ظاهر نمی شوند، بلکه فقط در مناطق به اصطلاح فعال لرزه ای ظاهر می شوند که در واقع امکان وقوع چنین پدیده هایی محدود می شود. مناطقی که آتشفشان‌های فعال یا خاموش روی آنها وجود داشت، اغلب در طول فرآیند تاریخی دستخوش تغییرات زمین‌شناسی شدند. ماگما، با نفوذ به فرآیندهای درون زا درونی زمین، ممکن است به سطح نرسد، در این صورت در جایی در روده های زمین جامد می شود و سنگ های نفوذی (عمیق) ویژه ای را تشکیل می دهد.گابرو، گرانیت و بسیاری دیگر). پدیده‌هایی که نتیجه آن نفوذ ماگما به پوسته زمین است، نام افلاطونی را دریافت کردند، در غیر این صورت - آتشفشانی عمیق.
زلزله
زلزله‌ها که از جمله فرآیندهای درون‌زای اصلی هستند، در بخش‌های خاصی از سطح زمین خود را نشان می‌دهند و به صورت لرزش‌های کوتاه‌مدت بیان می‌شوند. همه می‌دانند که زلزله‌ها مانند بلایای طبیعی در کنار آتشفشان‌ها همواره به جامعه بشری نزدیک بوده و در نتیجه تخیل مردم را تحت تأثیر قرار داده است. زمین لرزه ها بدون هیچ اثری برای یک فرد نمی گذرد و خسارت های زیادی به اقتصاد (و گاهی اوقات حتی سلامتی و زندگی) او به صورت تخریب ساختمان ها، نقض یکپارچگی محصولات کشاورزی، صدمات شدید یا حتی مرگ وارد می کند.
تأثیرات تکتونیکی
علاوه بر زمین لرزه ها که ارتعاشات کوتاه مدت و قوی هستند، سطح زمین تأثیراتی را تجربه می کند که در آن برخی از قسمت های آن بالا می روند و برخی دیگر سقوط می کنند. چنین حرکات پوسته ای به طور غیرقابل تصوری کند هستند (در رابطه با سرعت زندگی روزمره ما): سرعت آنها معادل تغییرات در سطح چندین سانتی متر یا حتی میلی متر در قرن است. بنابراین، آنها، البته، برای مشاهدات چشم انسان غیرقابل دسترس هستند، اندازه گیری ها فقط با استفاده از ابزار اندازه گیری خاص درخواست می شود. با این حال، به طور متناقض، این تغییرات برای ظاهر سیاره ما و حتی در مقیاس تاریخی بسیار مهم است.سرعتشون خیلی کم نیست از آنجایی که چنین حرکاتی برای صدها و حتی میلیون ها سال به طور مداوم و در همه جا رخ می دهد، نتایج نهایی آنها چشمگیر است. تحت تأثیر حرکات تکتونیکی (و به آنها به این صورت گفته می شود) بسیاری از مناطق خشکی به کف اقیانوس عمیق تبدیل شدند، برعکس، با همان موفقیت، برخی از قسمت های سطح که اکنون صدها، هزاران متر از سطح دریا بالا می روند. زمانی زیر یک پوشش آب متراکم پنهان شده بودند. مانند هر چیز دیگری در طبیعت، شدت حرکات نوسانی متفاوت است: در برخی مناطق، فرآیندهای تکتونیکی سریعتر و تأثیر بیشتری دارند، در حالی که در جاهای دیگر بسیار کندتر و کمتر قابل توجه هستند.
در این مقاله، ما بر روی فرآیندهای تکتونیکی تمرکز خواهیم کرد، زیرا آنها در شکل گیری نقش برجسته و در نتیجه ظاهر خارجی سیاره ما اهمیت تعیین کننده ای دارند. بنابراین، تکتونیک ماهیت و طرح خطوط آتی اشکال برجسته زمین را برای قرن ها تعیین می کند.
بلوک های تکتونیکی
اجازه دهید یک بار دیگر اشاره کنیم که تغییرات زمین ساختی به عنوان فرآیندهای درون زا تشکیل یک تصویر برجسته درک می شود. تکتونیک به طور مستقیم با حرکت بلوک های یکپارچه خاص که بخش های تکه تکه جدا از پوسته زمین هستند، مرتبط است. درک این نکته مهم است که این بلوک ها با یکدیگر متفاوت هستند:
- در ضخامت (حداقل از یک متر و ده ها متر، و حداکثر تا کیلومتر، در ده ها شمارش می شود)؛
- بر حسب مساحت (کوچکترین آنها ده ها و صدها کیلومتر مربع است و بزرگترین آنها در عرضمساحت تا میلیونیم)؛
- با توجه به ماهیت تغییر شکل سنگ های تشکیل دهنده پوسته زمین (دوباره ما دو نوع تغییر را تشخیص می دهیم: ناپیوسته و چین خورده)؛
- در جهت حرکت (دو نوع حرکت چند جهته وجود دارد: حرکات تکتونیکی افقی و عمودی).
تاریخچه توسعه آموزه های زمین ساختی
تا اواسط قرن بیستم، مفهوم فیکسیسم در جایگاه های پیشرو در ژئومورفولوژی و زمین شناسی قرار داشت. بر اساس این ایده بود که نوع اصلی و غالب حرکات نوسانی باید عمودی در نظر گرفته شود، در حالی که نوع افقی حرکات فرعی است. بنابراین، زمین شناسان بر این باور بودند که تمام اشکال اصلی نقش برجسته زمین (یعنی فرورفتگی های اقیانوسی و حتی کل قاره ها) صرفاً به دلیل حرکات عمودی پوسته ایجاد شده اند. قاره‌ها به‌عنوان مناطقی با بالا آمدن سطحی فهرست شدند و اقیانوس‌ها به‌عنوان مناطق فرونشست آن در نظر گرفته شدند. همین تئوری توضیح داد و باید کاملاً واضح و منطقی آن را پذیرفت که بی‌نظمی‌های کوچک‌تر از نظر نسبت اندازه، یعنی کوه‌های مجزا، رشته‌کوه‌ها و فرورفتگی‌هایی که این رشته‌ها را از هم جدا می‌کنند.
با این حال، همانطور که می دانید، ایده ها در طول زمان تغییر می کنند و هر حقیقتی می تواند به راحتی از یک وضعیت مطلق به یک وضعیت نسبی تبدیل شود. یک زمین‌شناس به نام آلفرد وگنر توجه جامعه علمی را بر این واقعیت متمرکز کرد که خطوط و شکل‌های قاره‌های مختلف از نظر هندسی به خوبی با یکدیگر همخوانی دارند. در همان زمان آغاز شدکار فعال بر روی مجموعه ای از داده های زمین شناسی و دیرینه شناسی از قاره های مختلف در دسترس برای مطالعه در آن زمان. این مطالعات یک چیز جالب را نشان داد: در قاره هایی که در حال حاضر در فاصله هایی برابر با هزاران کیلومتر از یکدیگر قرار دارند، موجودات کاملاً یکسانی در گذشته های دور زندگی می کردند، علاوه بر این، به دلیل ویژگی های ساختاری، بسیاری از انواع موجودات مطلقاً فرصتی برای زندگی نداشتند. از فضاهای آبی بسیار بزرگ عبور کنید.
همین وگنر کار ارزشمندی در تجزیه و تحلیل حجم عظیمی از داده های دیرینه شناسی و زمین شناسی انجام داد. او آنها را با خطوط کلی قاره های کنونی مقایسه کرد و بر اساس نتایج تحقیقات خود، این نظریه را مطرح کرد که در زندگی گذشته، قاره های روی سطح زمین کاملاً متفاوت از اکنون قرار داشتند. علاوه بر این، دانشمند تلاش کرد تا یک بازسازی منحصر به فرد از ظاهر کلی سرزمین دوران های زمین شناسی گذشته ایجاد کند. بیایید در مورد نظریه ونگر با جزئیات بیشتری صحبت کنیم.
به نظر او، در دوره پرمین پالئوزوئیک، در واقع روی زمین یک ابرقاره با اندازه عظیم وجود داشت که پانگه آ نام داشت. در اواسط دوره ژوراسیک مزوزوئیک، به دو بخش مستقل تقسیم شد - قاره های گوندوانا و لوراسیا. علاوه بر این، تعداد قاره ها به طور پیوسته افزایش یافت: لوراسیا به آمریکای شمالی و اوراسیا مدرن تقسیم شد و گندوانا نیز به نوبه خود به آفریقا، آمریکای جنوبی، قطب جنوب، استرالیا و هندوستان تقسیم شد (بعداً هندوستان به اوراسیا تبدیل شد). در واقع مفهوم فیکسیسم اینگونه سقوط کرد. منطقیتوضیح تغییرات در خطوط کلی قاره های چنین طرحی و حرکات بیشتر قاره ها در سطح زمین در چارچوب این نظریه غیرممکن شد.
وگنر به همین جا بسنده نکرد. او فروپاشی فیکسیسم را با این فرض تثبیت کرد که قاره‌ها، که به شکل بلوک‌های لیتوسفری عظیم درآمده‌اند، اصلاً در یک جهت عمودی، بلکه در جهت افقی حرکت نمی‌کنند. علاوه بر این، از دیدگاه او، این حرکات افقی هستند که نوسانات زمین ساختی اصلی هستند که تأثیر تعیین کننده ای بر ظاهر سیاره ما داشتند. نظریه آلفرد وگنر، نظریه رانش قاره نامیده شد و طرفداران آن به عنوان موبیلیست (در مقابل فیکسیست) شناخته شدند. شاید وگنر می توانست به مطالعه سایر فرآیندهای زمین شناسی درون زا و برون زا کمک کند، اما او در این مرحله متوقف شد.
به هر حال، جدا از نتیجه گیری های ناقص اثبات شده خود وگنر و داده های دیرینه شناختی، هیچ تاییدی بر واقعیت سری رانش قاره وجود نداشت. برای به دست آوردن اطلاعاتی برای تأیید یا رد نظریه جدید و در نهایت برای درک دلیل حرکت قاره ها، لازم بود ساختار پوسته زمین با دقت بیشتری بررسی شود. با این حال، جنبه دوم کار مهم تر بود: لازم بود تا آنجا که ممکن است ساختار کف اقیانوس ها که اصلاً مطالعه نشده بود، مورد مطالعه قرار گیرد. فقط تصور کنید: طبق نظر اکثریت قریب به اتفاق دانشمندان در آن زمان، کف اقیانوس یک سطح کاملاً صاف بود!
پوسته قاره ای و اقیانوسی
دادهمطالعات انجام شد و نتایج کاملاً غیرمنتظره ای به دست آورد. در کمال تعجب دانشمندان، مشخص شد که نقش برجسته زمین در زیر لایه اقیانوس و زیر قاره ها به طور متفاوتی چیده شده است.
پوسته قاره ای ضخیم است و از سه لایه تشکیل شده است:
- فوقانی (تشکیل شده توسط سنگهای رسوبی لایه رسوبی که در سطح زمین تشکیل می شود)؛
- گرانیت (در کنار بالا)؛
- بازالتی (دو لایه زیرین توسط سنگهای متولد شده در داخل زمین به دلیل سرد شدن و تبلور بیشتر ماده گوشته تشکیل شده اند).
پوسته در کف اقیانوس ها بسیار متفاوت است. نازک تر است و فقط از دو لایه تشکیل شده است:
- فوقانی (تشکیل شده توسط سنگهای رسوبی)؛
- بازالت (لایه گرانیت از دست رفته).
یک انقلاب واقعی رخ داده است: ممکن شده است و علاوه بر این، وجود دو نوع مختلف از پوسته زمین ثابت شده است: اقیانوسی و قاره ای.
لایه مانتو
در زیر پوسته زمین گوشته ای قرار دارد که ماده آن به صورت مذاب ارائه شده است. استنوسفر - لایه گوشته که در عمق 30-40 کیلومتری زیر اقیانوس ها و 100-120 کیلومتری زیر قاره ها قرار دارد. با قضاوت بر اساس داده های کیفیت سرعت امواج لرزه ای، دارای انعطاف پذیری بالا و حتی خاصیتی مانند سیالیت است. باید یاد گرفت که کاملاً تمام لایه های بالای استنوسفر لیتوسفر هستند. یعنی پوسته زمین و لایه گوشته بالای استنوسفر در نوعی فرمول لیتوسفر گنجانده شده است.
تسکین پاییناقیانوس
نقش برجسته کف اقیانوس نیز بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد. اجزای اصلی آن عبارتند از:
- قفسه (سطحی که به طور مشروط شیب زمین اصلی را از خط آب تا عمق 200-500 متر ادامه می دهد)؛
- شیب سرزمین اصلی (از انتهای منطقه قفسه تا 2.5-4 هزار متر و احتمالاً بیشتر)؛
- حوضه دریای حاشیه ای (سطح مسطح تا حدودی ناهموار (تپه ای) که شیب قاره از طریق پای قاره ای می گذرد، در غیر این صورت خمش مقعر نامیده می شود؛
- قوس جزیره (زنجیره ای از آتشفشان ها یا جزایر آتشفشانی در زیر آب، این جزء پایینی دریای حاشیه ای را از منطقه دریای آزاد جدا می کند)؛
- ترانشه در اعماق دریا (عمیق ترین قسمت کف اقیانوس، که به موازات قوس جزیره در امتداد لبه بیرونی پایین است، یک شکاف نسبتاً باریک و عمیق است)؛
- بستر اقیانوس (از نظر ظاهری شبیه یک حوضه دریایی حاشیه‌ای است، اما بسیار وسیع‌تر: چندین هزار کیلومتر، بستر توسط یک بالا آمدن به دو قسمت تقسیم می‌شود که به یک سیستم کامل با مفاهیم اقیانوس‌های دیگر متصل می‌شود (میان اقیانوس). برآمدگی ها ایجاد می شوند)؛
- دره شکاف (در قسمت‌های مرتفع پشته‌های میان اقیانوسی، باریک و عمیق).
نظریه جدید حرکات تکتونیکی
نظریه جدید، که کاملاً واضح و منطقی حرکت قاره ها را اثبات می کند، با مقایسه اطلاعات در مورد ساختار داخلی زمین در زیر قاره ها و اقیانوس ها متولد شد. همچنین نقش واقعی افقی را نشان می دهدجنبش های تکتونیکی، اثبات ارتباط بین فرآیندهای درون زا و امداد.
اساس این مفهوم این بود که لیتوسفر از چندین بلوک یکپارچه مستقل تشکیل شده است که قادر به حرکت در جهات مختلف نسبت به یکدیگر هستند. این در امتداد سطح استنوسفر اتفاق می افتد. استنوسفر و پلاستیک های آن به نوعی به عنوان روان کننده برای تسهیل حرکت تک سنگ ها عمل می کنند.
ماده گوشته به طور سیستماتیک در روده های زمین حرکت می کند. در برخی از قسمت‌های سطح، مواد گوشته در جهت بالا حرکت می‌کنند، دقیقاً به این ترتیب ماگما به سطح جریان می‌یابد. در این مناطق از زمین، استنوسفر نازک‌تر می‌شود و کمی به سمت بالا قوس می‌دهد، به دلیل اینکه از پایین فشار می‌آورد، لیتوسفر نیز کمی به سمت بالا قوس می‌دهد. بنابراین، خط الراس میانی اقیانوس به صورت یک برآمدگی خطی کشیده سرچشمه می گیرد. علاوه بر این، اگر همه چیز به این شکل حفظ شود و هیچ چیز ماوراء طبیعی اتفاق نیفتد، یک شکاف در محور بالا آمدن ظاهر می شود (این دره شکاف است). ماده گوشته به دلیل نزدیک شدن به سطح زمین یا ریزش بر روی این سطح، شروع به عمل بر روی بلوک های لیتوسفر متصل می کند و آنها را مجبور به حرکت در جهات مختلف می کند. و به موازات این، ماده گوشته در لایه نزدیک به سطح و مستقیماً روی خود سطح جامد می شود و در نتیجه یک پوسته زمین تازه تشکیل می شود. فرآیندی که طی آن بلوک های یکپارچه لیتوسفر از هم جدا می شوند و با تشکیل پوسته زمین جدید همراه است.در پشته های میانی اقیانوس، آنها تصمیم گرفتند که آن را گسترش بنامند.
صفحات لیتوسفری که در امتداد استنوسفر به دور از محور خط الراس میانی اقیانوس و بر این اساس به سمت قاره های همسایه می لغزند، مطمئناً با بلوک های قاره ای سنگ کره با چگالی بسیار بالاتر برخورد خواهند کرد (این را نمی توان اجتناب کرد).. فرآیندی اتفاق می‌افتد که در آن پوسته اقیانوسی کم‌توان و سبک‌تر اغلب در زیر پوسته قاره‌ای فرو می‌رود، و سپس به منطقه دماهای بالا در گوشته بالایی نفوذ می‌کند و چون قادر به مقاومت در برابر آن نیست، ذوب می‌شود و در نتیجه ماده جدیدی به گوشته اضافه می‌شود. موادی که به گوشته اضافه می شود، جایگزین موادی می شود که قبلاً در خط الراس میانی اقیانوس ریخته شده بود. فرآیند تشکیل یک صفحه قاره ای بر روی یک صفحه اقیانوسی فرورانش نامیده می شود. به نوبه خود، اعماق دریا با کاهش شدید دما در بالای منطقه، جایی که صفحه اقیانوسی در زیر بخشی از پوسته قاره فرو می‌رود، تشکیل می‌شود.
در واقع، نظریه توصیف شده تقسیم لیتوسفر سیاره ما را به یکپارچه های مناطق مختلف، که در جهات مختلف حرکت می کنند، تعیین می کند. همه چیز ساده است، فقط یک بار باید بفهمید که چه چیزی در زمینه فرآیندهای درون زا و برون زا به شما علاقه دارد!
