تکتونیک شاخه ای از زمین شناسی است که به مطالعه ساختار پوسته زمین و حرکت صفحات لیتوسفر می پردازد. اما آنقدر چندوجهی است که در بسیاری از علوم زمین نقش بسزایی دارد. تکتونیک در معماری، ژئوشیمی، زلزله شناسی، در مطالعه آتشفشان ها و در بسیاری از مناطق دیگر استفاده می شود.
تکتونیک علوم
تکتونیک علم نسبتاً جوانی است که حرکت صفحات لیتوسفر را مطالعه می کند. برای اولین بار، ایده حرکت صفحه در تئوری رانش قاره توسط آلفرد وگنر در دهه 20 قرن بیستم بیان شد. اما توسعه خود را تنها در دهه 60 قرن بیستم پس از انجام مطالعات بر روی نقش برجسته در قاره ها و کف اقیانوس دریافت کرد. مطالب به‌دست‌آمده به ما این امکان را می‌دهد تا نگاهی تازه به نظریه‌های موجود قبلی بیندازیم. تئوری صفحات لیتوسفر در نتیجه توسعه ایده های نظریه رانش قاره، نظریه ژئوسنکلین ها و فرضیه انقباض ظاهر شد.
تکتونیک علمی است که به بررسی قدرت و ماهیت نیروهایی می پردازد که رشته کوه ها را تشکیل می دهند، سنگ ها را به چین می ریزند، پوسته زمین را کشیده می شوند. زیربنای تمام فرآیندهای زمین شناسی در حال وقوع در این سیاره است.
فرضیه قرارداد
فرضیه انقباض توسط زمین شناس الی دوبومونت در سال 1829 مطرح شد.در نشست آکادمی علوم فرانسه این فرآیندهای کوه سازی و چین خوردگی پوسته زمین را تحت تأثیر کاهش حجم زمین به دلیل خنک شدن توضیح می دهد. این فرضیه بر اساس ایده های کانت و لاپلاس در مورد حالت مایع آتشین اولیه زمین و سرد شدن بیشتر آن بود. بنابراین، فرآیندهای ساختن و چین‌خوردگی کوه به عنوان فرآیندهای فشرده‌سازی پوسته زمین توضیح داده شد. بعداً با سرد شدن، زمین حجم خود را کاهش داد و به شکل چین‌هایی مچاله شد.
تکتونیک قراردادی، که تعریف آن دکترین جدید ژئوسنکلین ها را تأیید می کند، ساختار ناهموار پوسته زمین را توضیح می دهد، به یک پایه نظری محکم برای توسعه بیشتر علم تبدیل می شود.
نظریه ژئوسنکلین
در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم وجود داشته است. او فرآیندهای تکتونیکی را با حرکات نوسانی چرخه‌ای پوسته زمین توضیح می‌دهد.
توجه زمین شناسان به این واقعیت جلب شد که سنگ ها می توانند هم به صورت افقی و هم به صورت جابجا شده باشند. سنگ های افقی به سکوها و سنگ های جابجا شده به مناطق چین خورده اختصاص داده شدند.
طبق نظریه ژئوسنکلین ها در مرحله اولیه به دلیل فرآیندهای تکتونیکی فعال، انحراف و پایین آمدن پوسته زمین رخ می دهد. این فرآیند با حذف رسوبات و تشکیل یک لایه ضخیم از رسوبات رسوبی همراه است. متعاقباً روند کوه‌سازی و پیدایش چین‌خوردگی رخ می‌دهد. رژیم ژئوسنکلینال با رژیم سکو جایگزین می شود که با حرکات تکتونیکی ناچیز با تشکیل ضخامت کمی از سنگ های رسوبی مشخص می شود. مرحله نهایی مرحله شکل گیری است.قاره.
تکتونیک ژئوسنکلینال برای تقریبا 100 سال تسلط داشت. زمین شناسی آن زمان کمبود مواد واقعی را تجربه کرد و متعاقباً داده های انباشته شده منجر به ایجاد یک نظریه جدید شد.
نظریه صفحات لیتوسفر
تکتونیک یکی از حوزه هایی در زمین شناسی است که اساس نظریه مدرن حرکت صفحات لیتوسفر را تشکیل داد.
طبق نظریه صفحات لیتوسفر، بخشی از پوسته زمین - صفحات لیتوسفری هستند که در حرکت پیوسته هستند. حرکت آنها نسبت به یکدیگر است. در مناطق کشیده شدن پوسته زمین (برآمدگی های میانی اقیانوسی و شکاف های قاره ای)، یک پوسته اقیانوسی جدید (منطقه گسترش) تشکیل می شود. در مناطق غوطه ور شدن بلوک های پوسته زمین، جذب پوسته قدیمی و همچنین فرونشست اقیانوسی در زیر قاره (منطقه فرورانش) رخ می دهد. این نظریه همچنین علل زمین لرزه ها، فرآیندهای ساخت کوه و فعالیت های آتشفشانی را توضیح می دهد.
تکتونیک صفحه جهانی شامل یک مفهوم کلیدی مانند تنظیمات ژئودینامیکی است. مشخصه آن مجموعه ای از فرآیندهای زمین شناسی، در همان قلمرو، در دوره معینی از زمان زمین شناسی است. فرآیندهای زمین‌شناسی یکسان مشخصه یک موقعیت ژئودینامیکی هستند.
ساختار کره زمین
تکتونیک شاخه ای از زمین شناسی است که ساختار سیاره زمین را مطالعه می کند. زمین در یک تقریب خشن به شکل یک بیضوی مایل است و از چندین پوسته تشکیل شده است.(لایه ها).
لایه های زیر در ساختار کره زمین متمایز می شوند:
- پوسته زمین.
- Robe.
- Core.
پوسته زمین لایه جامد بیرونی زمین است که با مرزی به نام سطح موهورویچ از گوشته جدا شده است.
گوشته به نوبه خود به قسمت بالایی و پایینی تقسیم می شود. مرز جداکننده لایه های گوشته، لایه گلیتسین است. پوسته زمین و گوشته بالایی، تا استنوسفر، لیتوسفر زمین هستند.
هسته مرکز کره زمین است که توسط مرز گوتنبرگ از گوشته جدا شده است. این به یک هسته بیرونی مایع و یک هسته داخلی جامد با یک منطقه انتقال بین آنها تقسیم می شود.
ساختار پوسته زمین
علم تکتونیک ارتباط مستقیمی با ساختار پوسته زمین دارد. زمین شناسی نه تنها فرآیندهای رخ داده در روده های زمین، بلکه ساختار آن را نیز مطالعه می کند.
پوسته زمین قسمت بالایی لیتوسفر است، پوسته جامد بیرونی زمین است، از سنگ هایی با ترکیبات فیزیکی و شیمیایی مختلف تشکیل شده است. با توجه به پارامترهای فیزیکی و شیمیایی، به سه لایه تقسیم می شود:
- بازالت.
- گرانیت-گنیس.
- رسوبی.
در ساختار پوسته زمین نیز تقسیم بندی وجود دارد. چهار نوع اصلی پوسته زمین وجود دارد:
- Continental.
- Oceanic.
- شبه قاره.
- Suboceanic.
پوسته قاره ای با هر سه لایه نشان داده شده است، ضخامت آن از 35 تا 75 کیلومتر متغیر است. لایه بالایی رسوبی به طور گسترده توسعه یافته است، اما، به عنوان یک قاعده،قدرت کمی دارد لایه بعدی، گرانیت-گنیس، دارای حداکثر ضخامت است. لایه سوم، بازالت، از سنگ های دگرگونی تشکیل شده است.
پوسته اقیانوسی با دو لایه - رسوبی و بازالت نشان داده شده است، ضخامت آن 5-20 کیلومتر است.
پوسته شبه قاره ای مانند قاره ای از سه لایه تشکیل شده است. تفاوت این است که ضخامت لایه گرانیت-گنیس در پوسته شبه قاره ای بسیار کمتر است. این نوع پوسته در مرز قاره با اقیانوس، در منطقه آتشفشان فعال یافت می شود.
پوسته زیر اقیانوسی نزدیک به اقیانوسی است. تفاوت این است که ضخامت لایه رسوبی می تواند به 25 کیلومتر برسد. این نوع پوسته به عمق پوسته زمین (دریاهای داخلی) محدود می شود.
صفحه لیتوسفر
صفحات لیتوسفر بلوک های بزرگی از پوسته زمین هستند که بخشی از لیتوسفر هستند. صفحات می توانند نسبت به یکدیگر در امتداد قسمت بالایی گوشته - استنوسفر حرکت کنند. صفحات توسط ترانشه های اعماق دریا، پشته های اقیانوسی میانی و سیستم های کوهستانی از یکدیگر جدا شده اند. یکی از ویژگی های صفحات لیتوسفر این است که می توانند سفتی، شکل و ساختار را برای مدت طولانی حفظ کنند.
زمین ساخت زمین نشان می دهد که صفحات لیتوسفر در حرکت ثابت هستند. با گذشت زمان، آنها خطوط خود را تغییر می دهند - آنها می توانند با هم تقسیم شوند یا رشد کنند. تا به امروز، 14 صفحه بزرگ لیتوسفر شناسایی شده است.
تکتونیک صفحات لیتوسفر
فرآیندی که ظاهر زمین را تشکیل می دهد مستقیماً با تکتونیک سنگ کره مرتبط است.بشقاب ها تکتونیک جهان حاکی از آن است که نه قاره ها، بلکه صفحات لیتوسفری حرکت می کنند. در برخورد با یکدیگر، رشته کوه ها یا فرورفتگی های عمیق اقیانوسی را تشکیل می دهند. زمین لرزه ها و فوران های آتشفشانی نتیجه حرکت صفحات لیتوسفر است. فعالیت زمین‌شناسی فعال عمدتاً به لبه‌های این سازندها محدود می‌شود.
حرکت صفحات لیتوسفر توسط ماهواره ها ثبت شده است، اما ماهیت و مکانیسم این فرآیند هنوز یک راز است.
تکتونیک اقیانوس
در اقیانوس ها، فرآیندهای تخریب و تجمع رسوبات به کندی انجام می شود، بنابراین حرکات تکتونیکی به خوبی در نقش برجسته منعکس می شود. نقش برجسته پایینی دارای ساختار تشریح پیچیده است. ساختارهای تکتونیکی که در نتیجه حرکات عمودی پوسته زمین به وجود آمده اند و ساختارهای به دست آمده در اثر حرکات افقی متمایز می شوند.
ساختارهای کف اقیانوس شامل اشکال زمین مانند دشت های پرتگاه، حوضه های اقیانوسی و پشته های میانی اقیانوس است. در زون حوضه ها، به طور معمول، وضعیت زمین ساختی آرام مشاهده می شود، در ناحیه پشته های میانی اقیانوسی، فعالیت زمین ساختی پوسته زمین مشاهده می شود.
تکتونیک اقیانوس همچنین شامل ساختارهایی مانند گودال های عمیق دریا، کوه های اقیانوسی و گیوت ها می شود.
باعث حرکت صفحات می شود
نیروی محرک زمین شناسی زمین ساختی جهان است. دلیل اصلی حرکت صفحات همرفت گوشته است که توسط جریان های گرانشی حرارتی در گوشته ایجاد می شود. این ناشی ازاختلاف دما بین سطح و مرکز زمین در داخل سنگ ها گرم می شوند، از تراکم منبسط و کاهش می یابند. کسری های سبک شروع به شناور شدن می کنند و توده های سرد و سنگین در جای خود فرو می روند. فرآیند انتقال حرارت پیوسته است.
تعدادی از عوامل دیگر وجود دارد که بر حرکت صفحات تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، استنوسفر در نواحی جریان های صعودی مرتفع و در مناطق فرونشست پایین آمده است. بنابراین، یک صفحه شیبدار تشکیل می شود و فرآیند لغزش "گرانشی" صفحه لیتوسفر اتفاق می افتد. مناطق فرورانش نیز تأثیر دارند، جایی که پوسته اقیانوسی سرد و سنگین در زیر قاره داغ کشیده می‌شود.
ضخامت استنوسفر در زیر قاره ها بسیار کمتر است و ویسکوزیته آن بیشتر از زیر اقیانوس ها است. در قسمت‌های باستانی قاره‌ها، استنوسفر عملاً وجود ندارد، بنابراین در این مکان‌ها حرکت نمی‌کنند و در جای خود باقی می‌مانند. و از آنجایی که صفحه لیتوسفر شامل هر دو بخش قاره ای و اقیانوسی است، وجود یک بخش قاره ای باستانی مانع حرکت صفحه می شود. حرکت صفحات صرفاً اقیانوسی سریعتر از مخلوط و حتی بیشتر از آن قاره ای است.
مکانیسم های زیادی وجود دارد که صفحات را به حرکت در می آورد، آنها را می توان به طور مشروط به دو گروه تقسیم کرد:
- مکانیسم هایی که تحت تأثیر جریان گوشته به حرکت در می آیند.
- مکانیسم‌های مرتبط با اعمال نیرو به لبه‌های صفحات.
مجموعه فرآیندهای نیروهای محرک منعکس کننده کل فرآیند ژئودینامیکی است که تمام لایه های زمین را پوشش می دهد.
معماری و تکتونیک
تکتونیک نه تنها یک علم زمین شناسی صرف مربوط به فرآیندهای رخ داده در روده های زمین است. در زندگی روزمره نیز استفاده می شود. به طور خاص، تکتونیک در معماری و ساخت هر سازه ای اعم از ساختمان، پل یا سازه زیرزمینی استفاده می شود. اینجاست که قوانین مکانیک وارد عمل می شوند. در این مورد، تکتونیک به درجه استحکام و پایداری یک سازه در یک منطقه خاص اشاره دارد.
نظریه صفحات لیتوسفر ارتباط بین حرکات صفحه و فرآیندهای عمیق را توضیح نمی دهد. ما به نظریه ای نیاز داریم که نه تنها ساختار و حرکت صفحات لیتوسفر را توضیح دهد، بلکه فرآیندهای رخ داده در داخل زمین را نیز توضیح دهد. توسعه چنین نظریه ای با اتحاد متخصصانی مانند زمین شناسان، ژئوفیزیکدانان، جغرافیدانان، فیزیکدانان، ریاضیدانان، شیمیدانان و بسیاری دیگر همراه است.
