پوستهی زمین: لایهی محافظ سیارهی ما
پوسته چیست و از چه ساخته شده است؟
پوسته، مانند پوستۀ یک تخممرغ، لایهای سخت و شکننده است که سطح بیرونی زمین را میپوشاند. ضخامت این لایه در مقایسه با سایر لایههای زمین بسیار ناچیز است. برای درک بهتر، اگر زمین را به اندازهی یک سیب در نظر بگیریم، پوسته حتی از پوستۀ نازک سیب نیز نازکتر خواهد بود. این لایه از انواع مختلفی از سنگها و مواد معدنی تشکیل شده است که مهمترین آنها سیلیکون و اکسیژن هستند. این مواد با هم ترکیب شده و موادی به نام سیلیکات1 را تشکیل میدهند.
پوسته یکپارچه نیست و به دو نوع اصلی تقسیم میشود:
- پوستهی قارهای: این پوسته، خشکیها و قارهها را تشکیل میدهد. ضخیمتر (بین 30 تا 70 کیلومتر) و سبکتر است و عمدتاً از سنگهای گرانیتی تشکیل شده است.
- پوستهی اقیانوسی: این پوسته، کف اقیانوسها را میپوشاند. نازکتر (حدود 5 تا 10 کیلومتر) و سنگینتر است و بیشتر از سنگهای بازالتی تشکیل شده است.
ویژگی | پوستهی قارهای | پوستهی اقیانوسی |
---|---|---|
ضخامت متوسط | 35-40 کیلومتر | 7 کیلومتر |
ترکیب اصلی | گرانیت (سیالیک) | بازالت (سیما) |
چگالی | 2.7 گرم بر سانتیمتر مکعب | 3.0 گرم بر سانتیمتر مکعب |
سن | خیلی قدیمی (تا 4 میلیارد سال) | جوان (کمتر از 200 میلیون سال) |
زیر پای ما در حرکت است: تکتونیک صفحهای
پوستهی زمین یک تکه یکپارچه نیست، بلکه مانند یک پازل غولپیکر شکسته شده و به چندین قطعهی بزرگ و کوچک به نام صفحات تکتونیکی2 تقسیم شده است. این صفحات بر روی لایهی نیمهمذاب و خمیری گوشتهی فوقانی (سستکره) شناور هستند و به آرامی حرکت میکنند. حرکت این صفحات نسبت به یکدیگر، تقریباً به کندی رشد ناخنهای انسان است، اما در مقیاس زمانی زمینشناسی، این حرکتها نتایج شگفتانگیزی دارد.
مرزهای بین این صفحات، مکانهای فعال زمینشناسی هستند. سه نوع مرز اصلی وجود دارد:
- مرز واگرا: صفحات از هم دور میشوند. در این مناطق، ماگمای3 داغ از گوشته به بالا میآید و پوستهی جدید اقیانوسی را میسازد. مانند پشتهی میانی اقیانوس اطلس.
- مرز همگرا: صفحات به هم برخورد میکنند. در این برخورد، یا یک صفحه به زیر صفحهی دیگر میرود (فرورانش) و کوهها و آتشفشانها را میسازد (مانند هیمالیا و آند)، یا پوستهی اقیانوسی زیر پوستهی قارهای رانده میشود و گودالهای اقیانوسی عمیق ایجاد میکند.
- مرز انتقالی: صفحات به صورت افقی و در امتداد هم میلغزند. در این مرزها، پوستهی جدیدی ساخته یا نابود نمیشود، اما اصطکاک بین صفحات میتواند باعث ایجاد زلزلههای شدید شود. مانند گسل سن آندریاس در کالیفرنیا.
پوسته در عمل: زلزله و آتشفشان چگونه رخ میدهند؟
اکثر پدیدههای چشمگیر زمینشناسی که ما شاهد آن هستیم، نتیجهی مستقیم تعامل صفحات تکتونیکی در مرزهایشان است. هنگامی که صفحات به هم فشار میآورند یا بر روی هم میلغزند، انرژی زیادی در سنگها ذخیره میشود. وقتی این سنگها ناگهان میشکنند و این انرژی آزاد میشود، ما آن را به صورت زلزله احساس میکنیم.
آتشفشانها نیز اغلب در مرزهای صفحات به وجود میآیند، به ویژه در مرزهای همگرا (جایی که یک صفحه به زیر دیگری میرود و سنگها ذوب میشوند) و مرزهای واگرا (جایی که گوشته به سطح میرسد). همچنین، نقاط داغ4 که در وسط صفحات قرار دارند (مانند هاوایی) نیز میتوانند آتشفشان ایجاد کنند. در این نقاط، ستونهای باریکی از ماگمای داغ از اعماق گوشته به سمت پوسته بالا میآیند و آن را ذوب میکنند.
مثال: کوههای اورست، بلندترین قلهی جهان، نتیجهی مستقیم برخورد صفحهی هندوستان با صفحهی اوراسیا است. این برخورد که میلیونها سال پیش آغاز شد، همچنان ادامه دارد و باعث میشود اورست سالانه کمی بلندتر شود.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر. پوسته اگرچه جامد است، اما ثابت نیست. صفحات تکتونیکی که پوسته را تشکیل میدهند، دائماً در حرکت هستند. این حرکت بسیار کند (چند سانتیمتر در سال) است، اما در طول میلیونها سال، باعث تغییر شکل کامل نقشهی جهان شده است.
پاسخ: حفاری در پوسته بسیار دشوار است. عمیقترین چاه حفاری شده توسط انسان، چاه کولا در روسیه، تنها حدود 12 کیلومتر عمق دارد که حتی از عمق برخی نقاط پوستهی قارهای نیز کمتر است. گرما و فشار در اعماق، بزرگترین مانع برای چنین سفرهایی هستند.
پاسخ: زیرا پوستهی اقیانوسی دائماً در حال نو شدن است. در مرزهای واگرا، پوستهی جدید ساخته میشود و در مرزهای همگرا، پوستهی قدیمیتر در فرآیند فرورانش به داخل گوشته کشیده شده و ذوب میشود. این چرخه باعث میشود سن پوستهی اقیانوسی از 200 میلیون سال بیشتر نباشد. اما پوستهی قارهای سبکتر است و در فرآیند فرورانش به زیر نمیرود، بنابراین برای میلیاردها سال روی سطح باقی میماند.
پاورقی
1سیلیکات (Silicate): هر یک از گروه بزرگی از ترکیبات معدنی حاوی سیلیکون و اکسیژن، که بخش عمدهای از پوسته زمین و گوشته را تشکیل میدهند.
2صفحات تکتونیکی (Tectonic Plates): قطعات عظیم و شکسته شدهی پوستهی زمین که بر روی سستکره حرکت میکنند.
3ماگما (Magma): سنگ مذاب و داغی که در below سطح زمین قرار دارد. هنگامی که به سطح میرسد، گدازه (Lava) نامیده میشود.
4نقاط داغ (Hotspots): مناطق محدودی در گوشته که از نظر گرمایی بهص صورت غیرعادی داغ هستند و ماگمای زیادی تولید میکنند، که میتواند از طریق پوسته عبور کرده و آتشفشان ایجاد کند.