انگاره زمين ناوديس

در سال ۱۸۵۹جيمز هال يكي از اصول اوليه زمين شناسي را بنا نهاد. هال متوجه شد كه لايه هاي رسوبي سيستم پالئوزوئيك در شمال آپالاش ( غرب امريكا) ضخامتي در حدود ۱۰برابر نواحي مجاور داشته و همچنين دگرشكل نيز شده اند. ضخامت رسوبات در آپالاش به حدود ۱۲۵۰۰متر مي رسد در حاليكه در مي سي سي پي كل ضخامت آن حدود ۱۵۰۰متر است. نكته جالب اين است كه ضخامت زياد رسوبات را بيشتر سنگ هايي تشكيل مي دهند كه در درياي كم عمق نهشته شده اند. به نظر هال وارد شدن رسوبات زياد به حوضه رسوبي در حين رسوبگذاري باعث چين خوردن آنها شده است. از آنجا كه رسوبات كم عمق به صورت رشته كوه در آمده اند، بنابراين حوضه بايد در زير رسوبات فرونشست (Subsidence) كرده باشد.
در سال ۱۸۷۳جيمز دانا واژه " زمين ناوديس" را در مورد مناطق اوليه كمربند هاي كوهزايي بكار برد و بر اساس انگاره ايزوستازي توضيح ساده جيمز هال را در مورد فرونشست زياد ناشي از بارگذاري رسوبات رد كرد.
چرا كه رسوبات چگالي كمتري نسبت به پوسته زيرين خود داشته و نمي توانند با بار كم خود باعث فرونشيني شوند. دانا زمين ناوديس را حاصل نوعي ناپايداري پوسته در نظر گرفت و معتقد بود كه خميده شدن پوسته در زير زمين ناوديس ها عامل اوليه فرونشيني و رسوبگذاري رسوبات ضخيم بوده است. او معتقد بود كه اين گودال بين قاره و اقيانوس واقع بوده و رسوبات كربناتي و آواري درياي كم عمق در آن نهشته مي شوند و معمولا فاقد سنگ هاي آتشفشاني است.
بر خلاف هال و دانا زمين شناسان اروپايي عقيده داشتند كه زمين ناوديس ها گودال هاي ژرفي دربستر دريا ها بوده و منشا بيشتر رسوبات آنها آبهاي عميق است. بعدا با مطالعه رشته كوه هاي آلپ آنها اظهار كردند كه زمين ناوديس مي تواند علاوه بر حاشيه قاره ها در درون قاره نيز بوجود آيد. از نظر زمين شناسان اروپايي يك گودال براي تشكيل زمين ناوديس بايد داراي ويژگي هاي زير باشد.
۱- طول آن بيش از دو برابر عرض آن باشد.
۲- آهنگ انباشت رسوبات در آن هر ميليون سال بيش از 13 متر باشد.
۳- پي سنگ زيرين آن بايد در حين انباشت رسوبات فرونشست كند.
در سال ۱۹۲۳اسشرت نخستين رده بندي زمين ناوديس ها را انجام داد و بعدا استيل رشته كوه هايي را كه صرفا از سنگ هاي رسوبي تشكيل شده بودند را در نوعي زمين ناوديس به نام " ميوژئوسن كلينال (Miogeosynclinal)" قرار داد. استيل عنوان كرد كه اين رشته كوه ها فقط از رسوباتي مثل سنگ آهك، شيل، ماسه سنگ و كنگلومرا در محيطي كم عمق تشكيل شده اند( مثل زاگرس و كپه داغ). او زمين ناوديس هايي را كه در توالي چينه اي آنها سنگ هاي آذرين دروني و بيروني وجود دارد را " يوپئوسن كلينال (Eugeosynclinal) " ناميد( مانند البرز). در بيشتر موارد در يك كمر بند كوهزايي ميوژئوسن كلينال و يوژئوسن كلينال در كنارهم قرار مي گيرند و توسط يك توده خشكي كه " توده مياني (Median mass) " ناميده مي شود از يكديگر جدا مي شوند.
مجموعه يك ميوژئوسن كلينال و يوژئوسن كلينال و توده مياني را يك " زمين ناوديس كامل (Orthogeosynclinal) " مي نامند.


   + سید مجید میر کاظمیان - ۱٢:٥٧ ‎ب.ظ ; جمعه ٢٧ تیر ۱۳۸٢

نظريه های مختلف در مورد پيدايش رشته کوه ها

نحوه تشكيل كوه ها همواره مورد توجه بشر بوده است . اما تا اواسط قرن بيستم پاسخ قانع كننده اي براي اين پرسش وجود نداشت. با پايان يافتن قرون وسطي و جانشين شدن ديدگاه هاي علمي به جاي فلسفي، انگاره انقباض زمين و ايجاد چين و چروك در پوسته دليل ايجاد رشته كوه ها به شمار مي رفت .
جيمز هال در نيمه قرن ۱۹انگاره جديدي را براي رشته كوه هاي آپالاش مطرح كرد كه به " انگاره زمين ناوديس" شهرت يافت. بر اساس اين نظريه فرونشست تدريجي بخشي از پوسته زمين به جمع شدن توالي ضخيمي از رسوبات منجر مي شود. اين گودال " زمين ناوديس" ناميده مي شود. پس از رسوبگذاري ، زمين ناوديس به صورت يك رشته كوه چين خورده ، بالا آمده و فرسايش مي يابد.
در اوايل قرن ۲۰آلفرد وگنر " انگاره جابجايي قاره اي " را براي تشكيل رشته كوه ها مطرح كرد. از نظر او رشته كوه ها در لبه پيشرو قاره اي كه بر روي بستر دريا حركت مي كند بوجود مي آيند. با ارائه اين نظريه ، توجه پژوهشگران از نيرو هاي قائم بوجود آورنده رشته كوه ها به نيرو هاي افقي معطوف شد.
تا اينكه در سال ۱۹۷۱ ديووي و برد در مقاله " كمربند هاي كوهستاني و زمين ساخت جديد جهاني " توضيح مناسبي را جهت پيدايش رشته كوه ها عنوان نمودند كه بعدا مفصلا توضيح داده خواهد شد.



   + سید مجید میر کاظمیان - ۱۱:۱۳ ‎ق.ظ ; دوشنبه ٢۳ تیر ۱۳۸٢

کمربند های کوهستانی

كمربند هاي اصلي كوهستاني از زنجيره هايي بلند و كشيده به طول هزاران كيلومتر از رشته كوه ها تشكيل مي شوند. يك رشته كوه معمولا از كوه هاي نزديك به هم و موازي با يكديگر تشكيل مي شود كه از دگرشكلي شديد بخشي از پوسته و يا فعاليت گسترده آذرين بوجود آمده اند. واضح ترين جلوه از كمربند كوهزايي، كمربند كوهزايي آلپ – هيماليا است. اين كمربند از رشته كوه هاي متعددي تشكيل شده است و از كمربند هاي جوان كوهزايي به شمار مي رود. رشته كوه هاي اورال، آپالاش و اسكانديناوي از رشته كوه هاي قديمي هستند.
ديووي و برد (Dewey & Bird) در سال ۱۹۷۱اختصاصات زير را براي رشته كوه ها عنوان كردند:
۱- رشته كوه ها اشكال خطي ، كشيده و كماني هستند.
۲- رشته كوه ها داراي شكل دورني پيچيده مي باشند و راندگي و انتقال باعث شده تا سنگ هاي بسيار متفاوت در كنار يكديگر قرار گيرند، به طوريكه ارتباط اوليه آنها از بين رفته است.
۳- كوتاه شدگي لايه ها و پوسته در رشته كوه ها مشاهده مي شود.
۴- رشته كوه ها داراي الگو هاي نامتقارن دگرشكلي و دگرگوني هستند.
۵- كمربند هاي كوهزايي بيشتر از سنگ هاي رسوبي تشكيل شده اند و در جهت عمود بر كمربند تغيير ضخامت نشان مي دهند.
۶- سنگ هاي رسوبي موجود در چين خوردگي ها اغلب منشا دريايي داشته و پي سنگ زيرين كوه ها عمدتا قاره اي است ، اما گاهي سنگ هاي افيوليتي نيز به عنوان پي سنگ ديده مي شوند.
۷- سنگ هاي رسوبي در دوره هاي بسيار طولاني رسوب كرده اند. در حالي كه دگرشكلي و دگرگوني آنها در زماني نسبتا كوتاه رخ داده است.


   + سید مجید میر کاظمیان - ۱۱:٠٩ ‎ق.ظ ; دوشنبه ٢۳ تیر ۱۳۸٢

اشتقاق و جابجايی قاره ها

در سال ۱۹۱۲آلفرد وگنر ژئوفيزيكدان و هواشناس آلماني با ارائه يك سخنراني وانتشار كتابي با عنوان " منشا قاره ها و اقيانوس ها " نظريه اشتقاق قارهاي را براي اولين بار و به طور جدي مطرح كرد. وي بر اساس شواهد گردآوري كرده خود اعتقاد داشت كه در گذشته قاره ها توده اي يكدست و به هم پيوسته بوده اند و قاره هاي جنوبي امروزي در پيرامون قطب جنوب آن زمان و قاره هاي شمالي نيز در استوا قرار داشته اند.وگنر اين مجموعه قاره اي را پانژه آ (Pangaea) به معني " تمام زمين" ناميد و اقيانوس دربرگيرنده آن را پانتالاسا (Panthalassa) نام نهاد.
اين ابر قاره در حدود ۲۰۰ ميليون سال پيش يعني اوائل دوران دوم در مناطق گوناگوني دچار شكستگي شد و قطعات حاصل، از آن زمان به كندي اما پيوسته در حال پراكنده شدن بر روي سطح كره زمين هستند.
الكساندر دوتوا زمين شناس آفريقاي جنوبي در سال ۱۹۳۷در كتاب " قاره هاي سرگردان ما " نظريه جدايش قاره اي را به گونه اي جديد مطرح ساخت كه بر اساس آن ، در آغاز دو ابرقاره اصلي به نام هاي لوراسيا(Laurasia) در شمال و گندوانا(Gondwana) در جنوب وجود داشته اند و بين آنها را اقيانوسي به نام تتيس (Tethys) در بر مي گرفته است . ابر قاره شمالي در بر دارنده امريكاي شمالي ، گرينلند، اروپا و آسيا و ابرقاره جنوبي شامل امريكاي جنوبي ، قطب جنوب، افريقا، ماداگاسكار، هند و استراليا بود.



   + سید مجید میر کاظمیان - ۱:٠۳ ‎ب.ظ ; یکشنبه ٢٢ تیر ۱۳۸٢

نظريه زمين ساخت صفحه ای

نظريه زمين ساخت صفحه اي جديد ترين نظريه درباره منشا و توجيه عوامل تكتونيكي است. اين نظريه توسط مكنزي، منارد و مورگان در سال هاي ۱۹۶۹ و ۱۹۷۰ ارائه شد.
بر طبق اين نظريه ، پوسته زمين به همراه قسمت بالايي گوشته فوقاني ، قسمت سخت زمين را تشكيل مي دهد و سنگ كره (Lithosphere) ناميده مي شود. سنگ كره بر روي قسمت مياني گوشته فوقاني كه به نام سست كره (Astenosphere) موسوم بوده و حالت خميري دارد واقع شده است. سنگ كره ضخامتي حدود ۱۰۰كيلومتر دارد.
سنگ كره يكپارچه نيست و از صفحات مجزايي موسوم به صفحات سنگ كره تشكيل يافته است. صفحات سنگ كره نسبت به هم ثابت نيستند بلكه دائما در حال حركت اند و همين حركت صفحات است كه پديده هاي مختلف زمين ساختي را سبب مي شود.
به كمك نظريه زمين ساخت صفحه اي تغيير مكان قاره ها، لرزه خيزي شديدتر برخي مناطق دنيا، وجود رشته كوه هاي ميان اقيانوسي، وجود مناطق آتشفشاني در كره زمين و... توجيه و مشخص شد.
بر اساس تحقيقات به عمل آمده سنگ كره از ۶صفحه اصلي و بزرگ: آفريقا، اوراسيا، امريكا، آرام، استراليا و جنوبگان و نيز۶ صفحه متوسط: عربي، فيليپين، نازكا، كاكاس، كارائيب و اسكوتيا و همچنين ۲۰صفحه كوچك مثل ماداگاسكار تشكيل شده است.




   + سید مجید میر کاظمیان - ٦:٢٩ ‎ق.ظ ; یکشنبه ٢٢ تیر ۱۳۸٢

ساختمان درونی زمين: هسته

۳- هسته زمين :
اين بخش با شعاعي حدود ۳۵۰۰كيلو متر در مركز زمين قرار داشته و به دو بخش تقسيم ميشود:
الف) هسته خارجي(outer core) : اين بخش از عمق ۲۹۰۰ تا ۵۱۵۰ كيلومتري زمين را به خود اختصاص مي دهد با توجه به اينكه امواج S از آن عبور نمي كنند وسرعت امواج P نيز كاهش مي يابد براي اين بخش ماهيت سيال در نظر گرفته اند.
ب) هسته داخلي(inner core) : ويژگي هاي امواج لرزه اي نشانگر ماهيت جامد هسته داخلي است كه از عمق ۵۱۵۰ تا ۶۳۷۱كيلومتري كه مركز زمين است را به خود اختصاص داده است.
دانشمندان حركت مواد سيال و مايع را در هسته خارجي به دور هسته داخلي جامد و داراي مواد آهني را عامل ايجاد ميدان مغناطيسي زمين و قطب هاي مغناطيسي آن مي دانند.

   + سید مجید میر کاظمیان - ۱۱:٠٢ ‎ق.ظ ; چهارشنبه ۱۸ تیر ۱۳۸٢

ساختمان درونی زمين: گوشته

۲- گوشته زمين :
اين بخش حجيم ترين بخش كره زمين است واز ناپيوستگي موهو( مرز پوسته و گوشته) تا مرز گوشته با هسته را در بر مي گيرد. گوشته بر اساس تركيب شيميايي به سه قسمت تقسيم شده است:
الف) گوشته فوقاني(upper mantle) : اين بخش تا عمق ۳۷۰كيلومتري زمين را شامل مي شود و به سه بخش كوچك تر تقسيم مي شود كه به ترتيب از بالا به پايين عبارتند از:
الف-۱) بخش جامد گوشته : تا عمق ۱۰۰كيلو متري را دربر مي گيرد و سنگكره را تشكيل مي دهد.
الف-۲) منطقه سرعت كم : اين بخش بين اعماق ۱۰۰تا ۲۵۰ كيلومتري قرار دارد. در اين قسمت فرايند ذوب بخشي كه نتيجه تجمع جريان هاي حرارتي زمين است باعث كاهش سرعت امواج لرزه اي مي گردد.
الف-۳) بخش قاعده اي گوشته بالايي : بين اعماق۲۵۰تا۳۷۰ كيلومتري زمين را شامل مي شود.
ب) منطقه انتقالي(transition zone) : اين منطقه بين اعماق ۳۷۰تا ۷۰۰كيلومتري زمين را دربر مي گيرد. ويژگي بارز اين منطقه به دليل تغيير فاز كاني ها مي باشد به طوري كه تغييراتي را در سرعت امواج لرزه اي بوجود مي آورد و اين به خاطر بالا بودن فشار و حرارت است.
ج) گوشته زيرين(lower mantle) : اين منطقه بين اعماق ۷۰۰تا ۲۹۰۰كيلومتري زمين را شامل مي شود. سرعت امواج لرزه اي در اين منطقه با افزايش عمق زياد مي شود.


   + سید مجید میر کاظمیان - ۱٠:٤٦ ‎ق.ظ ; چهارشنبه ۱۸ تیر ۱۳۸٢

ساختمان درونی زمين : پوسته

ساختمان دروني زمين:
ازطريق مطالعات لرزه شناسي ساختار دروني زمين نسبتا شناخته شده است. با توجه به تغييرات سرعت لرزه اي ، زمين به سه بخش پوسته( crust) و گوشته (mantle) و هسته (core)تقسيم شده است.
۱-پوسته زمين:
پوسته خارجي ترين بخش زمين را تشكيل مي دهد كه با توجه به ماهيت آن به دو نوع تقسيم مي شود:
الف ) پوسته قاره اي (continental crust) : اين پوسته داراي ضخامت متوسط 40 كيلومتر است و به سبب تغيير ناگهاني سرعت امواج لرزه اي در آن كه نشانه تغيير در تركيب شيميايي است به دو بخش تقسيم ميشود:
الف-۱) پوسته قاره اي بالايي يا قشرسيال با تركيب گرانوديوريتي
الف-۲) پوسته قاره اي زيرين يا قشرسيما با تركيب آمفيبوليت يا آنورتوزيت
پوسته قاره اي در شكاف ها يا ريفت ها كاهش يافته و در كمربند هاي كوهزايي جوان مانند هيماليا تا ۷۰كيلومتر ادامه مي يابد. پوسته قاره اي در بعضي از نواحي مانند سپر هاي قديمي سني بيش از ۳۵۰۰ميليون سال دارد.
ب) پوسته اقيانوسي (oceanic crust) : اين پوسته داراي ضخامت متوسط ۶كيلومتر است . ضخامت آن در نواحي بازشدگي اقيانوسي كاهش يافته و با دور شدن از محور باز شدگي افزايش مي يابد. قديمي ترين پوسته هاي اقيانوسي مربوط به دويست ميليون سال پيش مي باشد و پوسته هاي اقيانوسي قديمي تر براثر فرايند فرورانش از بين رفته است . پوسته اقيانوسي عمدتا از سنگ هاي بازيك و اولترا بازيك تشكيل شده است .



   + سید مجید میر کاظمیان - ۱٠:٤۱ ‎ق.ظ ; چهارشنبه ۱۸ تیر ۱۳۸٢