معلومات عن طبقات الأرض

الأرض

الأرض هي خامس أكبر كوكب في المجموعة الشمسية قطرها حوالي 8000 ميل، وهي ثالث أقرب كوكب إلى الشمس،^[١] وتشكلت الأرض منذ أكثر من 4.5 مليار سنة، وتدور حول الشمس في 365،265 يومًا، وهي فترة تعرف باسم السنة الفلكيّة للأرض، وتدور حول محورها حوالي 366،265 مرةً، وينقسم الغلاف الصخري للأرض إلى عدة صفائح تكتونيّة صلبة تتحرك عبر السطح على مدى ملايين السنين، وتغطي المياه حوالي 71% من مساحة سطح الأرض و 29% من مساحتها يابسة، وهو الكوكب الوحيد الذي يحتوي على الغلاف الجوي وتوجد فيه أنماط الحياة المختلفة، وهذا المقال سيتحدث عن طبقات الأرض بشيء من التفصيل^[٢]

طبقات الأرض

يتألف باطن الأرض على نطاقٍ واسعٍ من عدة طبقات، حيثُ تمكن العلماء من دراسة وإجراء التجارب العلميّة لتحديد طبقات الأرض وتركيها، وتشتمل الدراسات التي أجريت على الطبقات التي توجد على سطح الأرض وباطنها، حيثُ تتألف طبقات الأرض من:^[٣]

القشرة

القشرة هي الطبقة الخارجيّة للأرض أو للغلاف الصخري، وهي قشرةٌ رقيقةٌ من الصخور التي تغطي [[معلومات-عن-الكرة-الأرضية/|الكرة الأرضيّة،^[٤] ويتراوح عمق القشرة الأرضيّة من 5 إلى 70 كيلومترٍ^[٥]، ويعدُّ المكون العلوي للغلاف الصخري، ويتم تقسيم الغلاف الصخري إلى صفائحٍ تكتونيّةٍ متحركةٍ تسمح للحرارة بالخروج من داخل الأرض إلى خارجها، وتقع القشرة أعلى الوشاح، وهو تكوينٌ مستقٌر لأنَّ الوشاح العلوي أكثر كثافة من القشرة الأرضية، ويوجد حدٌ فاصلٌ بين القشرة والوشاح عند انقطاع موهو، وتتكون القشرة الأرضيّة وهي من طبقات الأرض من نوعين هما:^[٤]

• القشرة المحيطيّة: يبلغ سمك القشرة المحيطيّة من 5 -10 كيلومترٍ، وتتكون القشرة المحيطيّة من صخور المافيك الغنيّة بالحديد والمغنيسيوم، وهي طبقةٌ أقل سمكًا من القشرة القاريّة، حيثُ يبلغ متوسط كثافتها ما يُقارب 3 غرام لكل سنتيمترٍ مكعب، وتتكون القشرة المحيطيّة من ثلاث طبقات.^[٦]
• القشرة القاريّة: يبلغ سمك القشرة القاريّة من 30 – 50 كيلومترٍ، والقشرة القاريّة والمحيطيّة كلاهما أقل كثافةً من الوشاح ولهذا السبب تطفوان فوق الوشاح، والقشرة القاريّة أقل كثافةً من المحيطيّة، وبالتالي تطفو القشرة القاريّة أعلى المحيطيّة وتتجمع المياه فوق القشرة المحيطيّة مكونة المحيطات، وتزداد درجة حرارة القشرة مع العمق، وتتكون القشرة المحيطيّة من عدة معادن أهمها:^[٤]
  • الفلسبار: تشكل حوالي 41% من وزن القشرة الأرضية.
  • الكوارتز: تشكل نسبة 12% من وزن القشرة الأرضية.
  • البيروكسينات: تشكل نسبة 11% من وزن القشرة الأرضية.
  • السيلكات: تشكل نسبة 20% من وزن القشرة الأرضية.

الوشاح

توجد أسفل القشرة الأرضيّة وهي من طبقات الأرض، ويضم حوالي 82% من حجم الأرض و65% من كتلتها،^[٧] وهي أسمك طبقة في الأرض ويبلغ سمكها 2900 كيلومترٍ، وفي هذه الطبقة يحدث الانصهار الجزئي للوشاح عند وسط ظهر المحيط مكونةً القشرة المحيطيّة، وعندما يحدث الانصهار الجزئي للوشاح عند نطاق التصادم تتكون القشرة القاريّة، وتنقسم طبقة الوشاح إلى ثلاث طبقات اعتمادًا على التغيرات المفاجئة في السرعة الزلزالية وهي:^[٨]

• الوشاح العلوي: يبدأ الوشاح العلوي للأرض من أسفل القشرة مباشرةً بما يُقارب 10 كيلومترٍ تحت المحيطات وما يُقارب 35 كيلومترٍ تحت القارات، وتنتهي في الجزء العلوي من الوشاح السفلي عند عمق 670 كيلومترٍ، وتترواح درجات الحرارة حوالي 200 درجةٍ مئويّةٍ عند الحدود العليا مع القشرة الأرضيّة وتصل إلى 900 درجةٍ مئويّةٍ عند الحدود مع الوشاح السفلي، وتتكون من عدة معادن وهي:^[٩]
  • الأوليفين.
  • البايروكسين.
  • معادن أكسيد الكالسيوم وأكسيد الألومنيوم.
• الوشاح السفلي: يمثل الوشاح السفلي حوالي 65% من إجمالي حجم الأرض، وهي المنطقة الواقعة بين 660 – 2900 كيلومترٍ تحت سطح الأرض بين المنطقة الانتقاليّة واللب الخارجي، وتتراوح درجة حرارة الوشاح السفلي من 1900 – 2600 كلفن، ويتكون من بيروليتيك والبرجماتيت و الفيروبيكلاز والبروفسكيت سيلكات الكالسيوم،^[١٠] وتوجد المنطقة الانتقاليّة التي تقع بين الوشاح العلوي والوشاح السفلي على عمق من 410 -660 كيلومترٍ وفي هذا النطاق يحدث انقطاع مفاجئ للسرعات الزلزاليّة.^[١١]

اللب

يعدُّ اللب من طبقات الأرض، ومتوسط كثافة اللب 5،515 جرام لكل سنتيمترٍ مكعب من الأرض، نظرًا لأنَّ متوسط كثافة المواد السطحيّة لا يتجاوز 3.0 جرام لكل سنتيمترٍ مربعٍ، حيث إنَّ المواد الأكثر كثافة توجد داخل اللب، وتتكون من هما كالآتي:^[٥]

• اللب الخارجي: وهو عبارة عن طبقة سائلة منخفضة اللزوجة، يبلغ سمكها حوالي 2400 كيلومترٍ، وتتكون معظمها من الحديد والنيكل التي تقع فوق اللب الداخلي الصلب، ودرجة حرارة اللب الخارجي ما بين 3000 – 4500 كلفن.^[١٢]
• اللب الداخلي: وهي الطبقة الجيولوجيّة الأعمق، وهي صلبة ويبلغ قطرها حوالي 1220 كيلومترٍ أي تشكل حوالي 20% من نصف قطر الأرض، ويتكون من الحديد والنيكل وبعض العناصر الأخرى، وتبلغ درجة حرارة سطح اللب الداخلي حوالي 5700 كلفن.^[١٣]

طرق دراسة طبقات الأرض

يتكون باطن الأرض من عدة طبقات، فقد تمكن العلماء من إجراء دراسات وتجارب عمليّة لتحديد تركيب طبقات الأرض، وكما تشتمل الدراسات على الأسطح البعيدة كالوشاح واللب للحصول على العينات المناسبة لدراستها، حيثُ تَوصّل العلماء إلى معرفة طبقات الأرض بعِدّة طرق هي:^[٣]

• التجارب المخبريّة على الصخور والمعادن: هو إجراء الدراسات على الصخور بأخذ عينات من أعماق مختلفة من الأرض، وإجراء التحليلات وتقييم الصخور.
• قياس الموجات الزلزالية: يتم استخدام الأمواج الزلزلية التي تمر في الصخور في دراسة طبقات الأرض، حيثُ تتأثر سرعة الموجات الزلزاليّة بخصائص المادة التي تمر بها الأمواج
• الأدلة المغناطيسيّة والجاذبية: حيثُ تمتلك الأرض مجالًا مغناطيسيّا ومن خلال استخدام قياسات الجاذبيّة مع كتلة الأرض، توصل العلماء أنَّ الجزء الداخلي من الأرض أكثر كثافة من القشرة.

المراجع

1. ↑ "What Is Earth?", www.nasa.gov, Retrieved 17-12-2019. Edited.
2. ↑ "Earth", en.wikipedia.org, Retrieved 17-12-2019. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "How Do Scientists Know the Structure of the Earth's Interior?", sciencing.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت} "Earth's crust ", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "Structure of the Earth ", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
6. ↑ "Oceanic crust", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
7. ↑ "Earth’s Interior", www.encyclopedia.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
8. ↑ "Earth's mantle ", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
9. ↑ "Upper mantle (Earth) ", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
10. ↑ "Lower mantle (Earth) ", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
11. ↑ "Transition zone (Earth) ", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
12. ↑ "Earth's outer core ", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.
13. ↑ "Earth's inner core ", www.wikiwand.com, Retrieved 17-12-2019. Edited.