Language
Country/Area
No result found
كشف لغز أقدم قشرة أرضية: ما هو تكوين وعملية تكوين القشرة البدائية؟
يشمل تطور القشرة الأرضية تكوين القشرة الصخرية وتدميرها وتجددها. خلال هذه العمليات، يكون التباين في تكوين القشرة الأرضية أكبر بكثير من ذلك الموجود في الكواكب الأخرى المماثلة مثل المريخ والزهرة وعطارد. على عكس القشور المتجانسة نسبيًا للكواكب الأخرى، لا تحتوي قشرة الأرض على صفائح محيطية فحسب، بل تحتوي أيضًا على صفائح أرضية. وتعكس هذه الخاصية الفريدة العمليات القشرية المعقدة التي حدثت عبر تاريخ الأرض، وخاصة الحركات التكتونية المستمرة للصفائح. فيما يتعلق بآلية تطور القشرة الأرضية، اقترح العلماء سلسلة من النظريات وقدموا حلولاً افتراضية لمشاكل في نظام الأرض المبكر بناءً على أدلة وملاحظات جيولوجية مجزأة.
القشرة المبكرة
آلية تكوين القشرة الأرضية المبكر
في الأيام الأولى لتكوين الأرض، كانت الكرة الأرضية بأكملها في حالة منصهرة، ويرجع ذلك أساسًا إلى درجات الحرارة المرتفعة الناتجة عن عمليات مثل ضغط الغلاف الجوي المبكر، والدوران السريع، والاصطدامات المتكررة مع الكويكبات القريبة. مع تباطؤ التجمع الكوكبي، بردت الأرض تدريجيًا، وفقدت الحرارة من محيط الحمم البركانية إلى الفضاء من خلال الإشعاع. إحدى النظريات حول تصلب الحمم البركانية هي أنه عندما تنخفض درجة الحرارة إلى مستوى معين، يبدأ قاع محيط الحمم البركانية في التبلور أولاً، مما يشكل "قشرة تبريد" رقيقة. توفر هذه الطبقة من القشرة المبردة عزلًا حراريًا للسطح الضحل، مما يبقيه دافئًا بدرجة كافية لتسهيل عملية تبلور محيط الحمم البركانية العميق.
أثناء عملية تبلور محيط الحمم البركانية، سيختلف تكوين البلورات الناتجة باختلاف العمق، على سبيل المثال، يتواجد الماغنيسيوم-بيروفسكايت بشكل رئيسي في المناطق العميقة، بينما يسود الأوليفين في المناطق الضحلة.
الانقسام القشري
يشير الانقسام القشري إلى التناقض الصارخ بين تكوين وخصائص الصفائح المحيطية والأرضية. في الوقت الحالي، يتم إنشاء القشور المحيطية والبرية والحفاظ عليها من خلال العمليات التكتونية للصفائح، ولكن من غير المرجح أن يكون انقسام القشرة المبكرة قد تم إنتاجه بواسطة هذه الآليات. وتشير الدراسة إلى أن الانقسام في قشرة الأرض ربما يكون قد تشكل قبل بدء تحركات الصفائح العالمية، عندما غطت الصخور الأرضية الرقيقة ومنخفضة الكثافة الأرض بأكملها وفشلت في الغرق.
آثار التأثير
توجد العديد من الفوهات الاصطدامية الكبيرة على الكواكب في جميع أنحاء النظام الشمسي، ويرتبط تكوين هذه الفوهات بفترة تعرف باسم "القصف الثقيل المتأخر"، والتي انتهت منذ حوالي 4 مليارات سنة. أشارت الأبحاث في السنوات الأخيرة أيضًا إلى أن معدل تآكل الأرض واستمرار حركة الصفائح يعني أن هذه الحفر الناتجة عن الاصطدام لم تعد مرئية اليوم. إذا تم توسيع حجم الحفر الأثرية التي لوحظت على القمر، فمن المتوقع أن ما لا يقل عن 50٪ من القشرة الأرضية الأولية كانت مغطاة بأحواض الاصطدام. ويكشف هذا التقدير عن التأثير الكبير للتأثيرات البادئة على سطح الأرض.
تشمل التأثيرات الرئيسية للفوهات الصدمية على القشرة المبكرة تشكيل أنفاق كبيرة، وضبط الضغط الأرضي، وزيادة حرارة الطبقة الأساسية.
النوع القشري
القشرة الأصلية
تشكل المعادن المتبلورة من محيطات الحمم البركانية القشرة الأصلية. التفسير المحتمل لهذه العملية هو أنه منذ حوالي 4.43 مليار سنة، أدى تصلب حافة الوشاح إلى تكوين قارات، والتي تتكون من صخور فوق مافية غنية بالمغنيسيوم.
القشرة الثانوية
يتم تكوين القشرة الثانوية بشكل رئيسي من خلال إعادة تدوير القشرة الأصلية السابقة، وبالتالي إنتاج القشرة الثانوية الأساسية. يؤدي الذوبان الجزئي خلال هذه العملية إلى زيادة محتوى المافيا في الذوبان، وتتشكل معظم القشرة الثانوية عند حواف وسط المحيط، لتشكل القشرة المحيطية.
القشرة الثالثة
القشرة الأرضية الحالية هي القشرة الثالثة، وهي أكثر أنواع القشرة تمايزاً، ويختلف تركيبها بشكل كبير عن التركيب العام للأرض، وتحتوي هذه القشرة على أكثر من 20% من العناصر غير المتوافقة، وذلك بسبب الذوبان الجزئي للقشرة الثانوية.
بداية تكتونية الصفائح
يحدث تكوين الصفائح وتطورها بسبب النقاط الساخنة في الوشاح المبكر، والتي تغرق القشرة محليًا على السطح وتعزز الهبوط اللاحق للصفائح. تظهر النماذج العددية أن النقاط الساخنة القوية فقط هي التي يمكنها تليين القشرة وكسر بنيتها. ووفقا للنموذج، بدأ الاندساس الأولي قبل 3.6 مليار سنة.
تشبيه القشرة الأرضية المبكر الحديث
تشبه الخصائص الجيوكيميائية لصخور الأركيان المبكرة من مجمع صخور أكاستا المتحولة إلى حد كبير بعض صخور الميزوسيليكات الحديثة في أيسلندا، مما يسمح لنا باستكشاف إلى حد ما تكوين وعمليات تكوين القشرة الأرضية في ذلك الوقت.
وراء أسرار الأرض، لا تساعدنا هذه الدراسات للقشرة المبكرة على فهم تاريخ الأرض فحسب، بل تحفزنا أيضًا على التفكير العميق في الأنشطة الجيولوجية التي قد تحدث في المستقبل. وفي مواجهة آليات تطور القشرة الأرضية المعقدة هذه، لا يسعنا إلا أن نتساءل: إذًا، هل هناك أوجه تشابه في تطور القشرة الأرضية للكواكب الأخرى على الأرض، أم أن كل منها فريد من نوعه؟
