آستنوسفر: لایه نیمه‌مذاب زیر لیتوسفر که صفحات روی آن حرکت می‌کنند

لیتوسفر: پوستۀ سخت و محکم زمین

لیتوسفر از چه چیزی ساخته شده است؟

لیتوسفر همان پوسته‌ی سنگی بیرونی زمین است که ما روی آن زندگی می‌کنیم. این لایه نه تنها شامل خشکی‌ها می‌شود، بلکه کف اقیانوس‌ها را نیز می‌پوشاند. برای درک بهتر، می‌توانیم لیتوسفر را به یک تخم مرغ آب‌پز تشبیه کنیم: پوسته‌ی نازک تخم مرغ نقش پوسته‌ی زمین را بازی می‌کند و بخش سفیده که کمی سفت‌تر است، شبیه قسمت بالایی گوشته است که همراه با پوسته، لیتوسفر را تشکیل می‌دهد.

سنگ‌های تشکیل‌دهنده‌ی لیتوسفر عمدتاً از مواد معدنی^۵ مانند کوارتز، فلدسپات و میکا ساخته شده‌اند. این لایه خود به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود:

صفحات تکتونیکی: معمای متحرک لیتوسفر

لیتوسفر یکپارچه نیست، بلکه مانند یک پازل غول‌پیکر از تکه‌های بزرگی به نام صفحات تکتونیکی تشکیل شده است. این صفحات بر روی لایه‌ی نرم‌تر و داغ‌تری به نام استنوسفر^۸ شناورند و به آرامی حرکت می‌کنند. سرعت حرکت آن‌ها تقریباً به اندازه‌ی رشد ناخن‌های دست شماست، یعنی سالانه حدود 1 تا 10 سانتی‌متر.

مرزهای بین این صفحات، مکان‌های بسیار فعالی از نظر زمین‌شناسی هستند. سه نوع مرز اصلی وجود دارد:

• مرزهای واگرا: در اینجا صفحات از هم دور می‌شوند. مواد مذاب از زیر بالا می‌آیند و سنگ‌های جدید لیتوسفر را می‌سازند. رشته‌کوه‌های میانی اقیانوس‌ها مانند نمونه‌ی بارز این پدیده هستند.
• مرزهای همگرا: در این مرزها صفحات به یکدیگر برخورد می‌کنند. اگر یک صفحه‌ی اقیانوسی به زیر یک صفحه‌ی قاره‌ای بلغزد، کوه‌زایی رخ می‌دهد (مانند شکل‌گیری رشته‌کوه آند). اگر دو صفحه‌ی قاره‌ای به هم برخورد کنند، کوه‌های عظیمی مانند هیمالیا به وجود می‌آیند.
• مرزهای انتقالی: در این مرزها صفحات به صورت افقی و در امتداد یکدیگر می‌لغزند. گسل معروف سن آندریاس در کالیفرنیا یک مثال شناخته‌شده است.

لیتوسفر در عمل: از زلزله تا کوه‌زایی

حرکت صفحات تکتونیکی اثرات ملموس و گاهی چشمگیری دارد. وقتی این صفحات به یکدیگر قفل می‌شوند و سپس ناگهان آزاد می‌شوند، انرژی عظیمی به صورت امواج لرزه‌ای آزاد می‌شود که ما آن را به عنوان زمین‌لرزه احساس می‌کنیم.

در مرزهای همگرا، وقتی یک صفحه به زیر صفحه‌ی دیگر می‌رود (فرورانش^۹)، سنگ‌ها ذوب شده و ماگما^۱۰ تشکیل می‌شود. این ماگما می‌تواند به سمت سطح زمین راه پیدا کند و آتشفشان‌ها را به وجود آورد. حلقه‌ی آتش اقیانوس آرام، که منطقه‌ای پر از آتشفشان‌های فعال و زلزله‌خیز است، دقیقاً نتیجه‌ی همین فرآیند فرورانش است.

شکل‌گیری کوه‌ها نیز یکی از شگفت‌انگیزترین نتایج حرکت صفحات لیتوسفر است. فرآیند کوه‌زایی میلیون‌ها سال به طول می‌انجامد. برای مثال، برخورد صفحه‌ی هندوستان به صفحه‌ی اوراسیا، باعث شد تا لبه‌های این دو صفحه چین خورده و به سمت بالا فشرده شوند و در نهایت بلندترین رشته‌کوه جهان، یعنی هیمالیا، شکل بگیرد.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

^۱ لیتوسفر (Lithosphere) - از واژه‌های یونانی "lithos" به معنای سنگ و "sphaira" به معنای کره گرفته شده است.
^۲ پوسته (Crust) - بیرونی‌ترین لایه‌ی جامد زمین.
^۳ گوشته (Mantle) - لایه‌ای ضخیم و سنگی که بین پوسته و هسته‌ی زمین قرار دارد.
^۴ صفحات تکتونیکی (Tectonic Plates)
^۵ مواد معدنی (Minerals) - مواد جامد، بلوری و غیرآلی که سنگ‌ها از آن‌ها ساخته می‌شوند.
^۶ گرانیت (Granite) - نوعی سنگ آذرین که عمدتاً در پوسته‌ی قاره‌یی یافت می‌شود.
^۷ بازالت (Basalt) - نوعی سنگ آذرین تیره که عمدتاً پوسته‌ی اقیانوسی را تشکیل می‌دهد.
^۸ استنوسفر (Asthenosphere) - لایه‌ای نرم، گرم و خمیری در بخش بالایی گوشته که صفحات لیتوسفر بر روی آن شناورند.
^۹ فرورانش (Subduction) - فرآیند فرو رفتن یک صفحه‌ی سنگ‌کره به زیر صفحه‌ی دیگر.
^۱۰ ماگما (Magma) - سنگ مذاب زیر سطح زمین.
^۱۱ جریان همرفتی (Convection Current) - حرکت چرخشی مواد بر اثر اختلاف دما (مواد گرم بالا می‌روند و مواد سرد پایین می‌روند).