كم عدد طبقات الأرض التي تشكل الهيكل العام لأرضية كوكبنا الأزرق؟ تتكون الأرض من عدد من الطبقات المختلفة ، فلكل طبقة تركيبها الكيميائي وحالتها الفيزيائية الفردية حسب الانسجام ، ومن خلال مقالنا عنها سنتحدث عن عدد هذه الطبقات ومواصفاتها بالتفصيل.
كم عدد طبقات الأرض
تتكون الأرض من أربع طبقات مكدسة فوق بعضها البعض وتمثلها القشرة والعباءة واللب ، والتي تنقسم إلى اللب الداخلي واللب الخارجي. لا بد أنك لاحظت ارتفاع الجبال لتحتضن السماء ، مصحوبة بالمحيطات التي تنحدر إلى الأعماق. الغريب أن كل هذه الظواهر وغيرها هي نتيجة خدش صغير في الطيات الداخلية لهذا الكوكب ، ولفهم العدد الدقيق لطبقات الأرض ، عليك السفر إلى 6400 كيلومتر مربع تحت أقدامنا.
الطبقات الكيميائية للأرض
تتكون الأرض ، بالطبع ، من مجموعات لا حصر لها من العناصر المختلفة التي أنتجت تنوع خواصها الكيميائية ، والتي خضعت لعاملين لا يمكن الاستهانة بتأثيرهما ، وهما: الضغط ودرجات الحرارة عند المستويات الأدنى ، والتي يمكن أن يقال لـ تكون عالية ، ننتج الطبقات الكيميائية الثلاث التي نتميز بها ، نتعرف عليها على النحو التالي:
مكبرات
تتميز هذه الطبقة بكونها رفيعة جدًا مقارنة بما يقع تحتها ، حيث أنها تتكون من عناصر خفيفة نسبيًا مثل: ثاني أكسيد السيليكون والألمنيوم والأكسجين ، كما أن سمكها متغير جدًا لأن سمكها أقل من 5 كيلومترات تحت المحيطات. بينما يتراوح سمكها بين 30 و 70 كم. تحت القارات ، جنبًا إلى جنب مع المنطقة العلوية من الوشاح ، تنقسم إلى صفائح كبيرة ، تُعرف باسم الصفائح التكتونية ، والتي تتحرك ببطء من 3 إلى 5 سنتيمترات فقط ، ولكن لا يزال سبب حركة هذه الصفائح غير معروف ، كما يختلف العلماء. ويعتقد البعض أنها مرتبطة بتيارات الحمل الحراري التي تسببها حرارة الوشاح ، بينما يعتقد البعض الآخر أنها ترجع إلى الاختلاف في الكثافات داخل لوح القشرة نفسها. وتجدر الإشارة إلى أن هناك ثلاثة أنواع من الصفائح التكتونية تطفو على طبقة الوشاح الرخو وهي:
- الصفائح التكتونية المتقاربة التي تتحرك باتجاه بعضها البعض.
- الصفائح التكتونية المتباعدة التي تتحرك بعيدًا عن بعضها البعض.
- تتحرك الصفائح التكتونية التي تتحرك أفقيًا.
وشاح
تقع هذه الطبقة على بعد 30 كم من السطح وتعتبر الأكثر سمكًا بين طبقاتها حيث يصل ارتفاعها إلى 3000 كم. يتكون أساسًا من الحديد والسيليكون والمغنيسيوم. تسخن حوافه العلوية ، التي يتراوح عمقها بين 100 و 200 كيلومتر تحت الأرض ، الوشاح إلى درجة انصهار الصخور. إنها في الواقع تشكل طبقة من الصخور المنصهرة جزئيًا. يعتقد الجيولوجيون أن هذا الجزء الهش والساخن والزلق من الوشاح هو ما تجلس عليه الصفائح التكتونية للأرض. وتسلل من خلاله.
الجدير بالذكر أن الألماس الذي يبحث عنه الكثيرون يتشكل في هذه الطبقة من سلسلة طبقات من الأرض على عمق حوالي 200 كيلومتر ، بينما يتشكل نوع نادر جدًا من الألماس على عمق 700 كيلومتر تحت الأرض. ثم ينتقل إلى السطح على شكل صخور بركانية تعرف باسم الكمبرلايت ، وتشكل المنطقة الخارجية من الوشاح ، وهي باردة وصلبة نسبيًا مع طبقة من الأرض تسمى القشرة ، ما يعرف بالغلاف الصخري.
نواة
نواة الأرض أو قلب الأرض هو المركز شديد الحرارة لأن اللب على شكل كرة تحت قشرة باردة وهشة وغطاء صلب على مسافة حوالي 2900 كم تحت سطح الأرض ، وهو تجدر الإشارة إلى أن كوكبنا أقدم من نواته ، مما يعني أن الأرض ، عندما تشكلت قبل 4.5 مليار سنة ، لم تكن أكثر من كتلة كروية منتظمة من الصخور الساخنة. على عكس القشرة والغطاء ، يتكون اللب بالكامل تقريبًا من المعدن ، وخاصة الحديد والنيكل. توجد أيضًا في اللب العناصر التي تذوب في الحديد ، وتسمى حاملي الحديد ، ولأن هذه العناصر نادرة في قشرة الأرض ، يصنفها الكثيرون على أنها “معادن نادرة” ، والتي تشمل الذهب والبلاتين والكوبالت.
الطبقات الميكانيكية للأرض
حدد الجيولوجيون عدد طبقات الأرض وفقًا لتصنيفين مختلفين. الأول يعرف بالطبقات المركبة للأرض والتي تعتمد على تحديد عدد طبقات الأرض من خلال مكوناتها والتي ذكرناها سابقاً في مقالنا والثانية هي الطبقات الميكانيكية للأرض وفيها طبقات الأرض. يتم تحديد الأرض وفقًا لخصائصها الفيزيائية ، وهي كالتالي:
ليثوسفير
هو الجزء الصلب من الأرض ويشمل كلا من القشرة والطبقة الخارجية من الوشاح ، بينما يقع الغلاف الموري تحت الغلاف الصخري ويمتد هذا الغطاء إلى عمق حوالي 100 كم ، حيث قام العلماء بتقسيمه إلى 12 صفيحة تكتونية و هناك نوعان من الغلاف الصخري: التقارب التكتوني: القارية والقشرة المحيطية والمنطقة التي يلتقيان فيها تسمى منطقة التقارب التكتوني.
علبة سائلة
الغلاف السائل أو ما يُعرف باسم الغلاف الموري هو منطقة وشاح الأرض الواقعة أسفل الغلاف الصخري مباشرةً ويُعتقد أنها أكثر سخونة ومرونة من الغلاف الصخري بسبب الحرارة القادمة من أعماق الأرض. يحافظ على مرونة الوشاح ، مما يسمح بحركة الصفائح التكتونية ، وتجدر الإشارة إلى أن هذا الوشاح يمتد من حوالي 100 كيلومتر إلى حوالي 700 كيلومتر تحت السطح ، ويعتقد معظم الجيولوجيين أن الوشاح السائل ما هو إلا مستودع الأجزاء الأقدم والأكثر كثافة من الغلاف الصخري التي تم هدمها بسبب تحركات الصفائح التكتونية.
الغطاء الأوسط
يوجد تحت عباءة الغلاف الصخري طبقة رقيقة نسبيًا من الوشاح تسمى الغلاف المتوسط ، وعلى الرغم من أن هذا الوشاح صلب وليس سائلًا ، إلا أنه يحتوي على حركات جيولوجية تصل إلى عدة بوصات في السنة ، مع العلم أن سمك هذا الوشاح يبلغ 100 كيلومتر مقسم تنقسم إلى جزأين: القشرة الوسطى العلوية ، والتي تشكل معظم حجم الوشاح ، وتعتبر منطقة انتقالية تصبح فيها الصخور أكثر كثافة بسبب زيادة الضغط عليها ، ثم تزداد الكثافة لتصل إلى الجزء الأوسط السفلي من الوشاح. للتغيرات في الهياكل البلورية للمعادن الأكثر تواجدًا في الصخور في هذا العمق.
اللب الخارجي
كما أنه جزء من لب الأرض ، مصنوع من الحديد والنيكل ، ولكنه في حالة سائلة ، لأن هذه الطبقة تسخن بالتأثير الإشعاعي لعنصري اليورانيوم والثوريوم ، ونتيجة للحركات المضطربة داخل الطبقة ، يتم إنشاء التيارات الكهربائية ، والتي بدورها تولد مجالًا مغناطيسيًا ، ويقع اللب الخارجي على مسافة 5180 إلى 2880 كيلومترًا تحت سطح الأرض.
اللب الداخلي
اللب الداخلي عبارة عن كرة معدنية صلبة نصف قطرها 1220 كم ، وهو ما يعادل ثلاثة أرباع قطر القمر. تقع هذه الطبقة على عمق 6400 إلى 5180 كم تحت سطح الأرض وتتميز بكثافة هيكلها. يتكون معظمه من الحديد والنيكل وهو شديد الحرارة ، ودرجة حرارته حوالي 5400 درجة مئوية ، بالإضافة إلى الضغط الهائل الذي يصل إلى أكثر من 3 ملايين ضعف الضغط على سطح الأرض.
طرق دراسة طبقات الأرض
بالطبع لا نستطيع رؤية ما بداخل الأرض ، ولا نعرف عدد طبقات الأرض ، لكن يمكن للعلماء دراستها بطرق مختلفة ، بفضل الزلازل والبراكين التي تبين لنا بعضًا مما تخفيه هذه الأعماق ، و فيما يلي بعض الدراسات والتحليلات التي قبلها علماء الجيولوجيا في التعرف على طبقات الأرض:
- دراسة الصخور والمعادن: يعتمد بعض العلماء على دراسة أنماط الصخور والرواسب التي تم الحصول عليها من أعماق مختلفة من الأرض من خلال الحفريات الروتينية والدراسات الجيولوجية في المعامل التي تشمل التحليلات البصرية والكيميائية ، بالإضافة إلى محاكاة الظروف العميقة تحت قشرة الأرض. تسخين وكبس العينات ، باستثناء الدراسات القائمة على النيازك وصخورها.
- دراسة موجات الزلازل: نظرًا لعدم قدرتنا على الدخول إلى الأرض ، يمكننا فقط دراسة ما تعطينا إياه هذه الأعماق. يعتمد العلماء على الملاحظات غير المباشرة للمواد الموجودة تحت السطح باستخدام الموجات الزلزالية ومعرفة كيفية تصرف هذه الموجات أثناء الزلازل وبعدها. مع العلم أن سرعة الموجات الزلزالية تتأثر بخصائص المادة التي تمر بها الموجات ، لذلك الوقت الذي تستغرقه بعض الموجات للوصول إلى مقياس الزلازل بعد قياس الزلزال ، وهو أمر مفيد في معرفة الخصائص المحددة للمواد التي تمر بها الموجات يضرب. عندما تصطدم موجة بطبقة مختلفة ، فإنها تغير سرعتها أو اتجاهها. مع العلم أن هناك نوعين من موجات الزلزال ، الأول يسمى موجات الضغط التي تنتقل في طبقات سائلة وصلبة ، والثاني هو موجات القص التي تنتقل فقط في طبقات صلبة.
- دراسة المجالات المغناطيسية: للأرض مجال مغناطيسي يمكن أن يحدث إما عن طريق المغناطيس الدائم أو الجسيمات المتأينة التي تتحرك في الوسط السائل داخل الأرض. نظرًا لعدم وجود مغناطيس دائم في درجات حرارة عالية ، خلص العلماء إلى أن لب الأرض سائل.
- دراسة الجاذبية: للأرض بالتأكيد مجال جاذبية ، ومن خلال قياس الجاذبية بالاقتران مع كتلة الأرض ، وجد العلماء أن باطن الأرض أكثر كثافة من قشرة الأرض.
في نهاية مقالنا الذي تحدثنا فيه عن عدد طبقات الأرض وخصائصها العامة وطرق دراستها من قبل العلماء ، من الضروري التأكيد على عظمة الخالق وقدرته على خلق هذا المزيج الكوني. التي ، مهما اكتشفت الإنسانية عنها ، ستبقى أسرارها عظيمة ومربكة.