قشرة الأرض هي تلك الطبقة العليا من الكرة الأرضية التي كثيرا ما يطلق عليها اسم الغلاف الصخري. في فهم طبقات الأرض ، تشير القشرة إلى الغلاف الخارجي الصلب لكوكب صخري أوللقمر، والذي يختلف هجريبه الكيميائي عن الغلاف. إذا قشور الأرض، القمر ، عطارد، فينوس ، المريخ ، إيو، والأجسام الكوكبية الأخرى قد نشأت عن طريق مجموعة كبيرة من العمليات النارية، وهذه القشور أغني ب incompatible element عن أغلفتها.

ويمكننا حتى نصف الأرض من الناحية الطبيعية بأنها تعبير عن كرة من الصخر هائلة الحجم تتكون قشرتها الخارجية من عدة أغلفة ترتكز على نواة باطنية مركزية هي التي تعهد باسم كتلة الباريسفير (مشتقة من الحدثة اليونانية Baros ومعناها قل). وتتكون هذه الكتلة الباطنية في جملتها من معادن ثقيلة كالحديد والنيكل، وهي لهذا كثيرا ما يطلق عليها اسم كتلة النيف Nife على أساس حتى هذه الحدثة تجميع بين الحرفين الأولين من حدثة نيكل، وحدثة حديد Ferrum. ووجود هذه المعدنيين بنسبة كبيرة في باطن الأرض هوالسبب في إعطاء الأرض تلك الخاصية المغناطيسية التي تتميز بها.

وفهم الجيومورفولوجيا – كما اتى في قاموس وبستر – هوذلك الفرع من فروع الجغرافيا الطبيعية الذي يهتم بدراسة شكل الأرض وتضاريس سطحها، وتوزيع اليابس والماء ..الخ، أوقد يهدف إلى دراسة سيرة التغيرات التي كانت تطرأ على سطح الأرض خلال الأزمنة والعصور الجيولوجية، وذلك عن طريق تحليل الصور الطبوغرافية واستخلاص النتائج من هذا التحليل.

وتعني الدراسة الجيومورفولوجية في الواقع أكثر ما تعني بدراسة الصور التضاريسية الثانوية كالجبال والهضاب والسهول من حيث نشأتها ووصفها وتوزيعها، أما دراسة المظاهر التضاريسية الرئيسية كالقارات والأحواض فتدخل في صميم الجيولوجيا الديناميكية Dynamic geology.

وجدير بالذكر حتى موضوعات فهم الجيومورفولوجيا كانت تدخل حتى عهد ليس ببعيد ، في نطاق فهم واسع هوفهم الفزيوجرافيا Physiography الذي وضع أسسه وأرسى قواعده الجغرافي الأمريكي و. م. ديفز W.M. Davis في سنة1899 وقد اختلف الجغرافيون وتضاربت أقوالهم بصدد تعريف هذا الفرع من فروع فهم الجغرافيا، ومن قائل حتى الدراسة الفيزوجرافية إنما يجب حتى تضم نفس الموضوعات التي تضمها الجيومورفولوجيا، إلى قائل بأن مضمونها ومحتواها لا يختلف في قليل أوكثير عن مضمون الجغرافيا الطبيعية ومحتواها، إلى تعريف ثالث رائج في المدارس الجغرافية الاوروبية، وهوحتى فهم الفزيوجرافيا يجب حتى تدخل في دائرته دراسات أخرى عديدة إلى جانب دراسة الصور التضاريسسية كالدراسات المناخية والميتورولوجية، والهيدرولوجية والنباتية والأوقيانوغرافية.. مما جعل دارئتها تتسع كثيرا عن تلك التي حددها ديفز والتي جعلها تقتصر على دراسة مظاهر سطح الأرض . ولهذا السبب بطل استخدام حدثة فزيوجرافيا وخاصة في الولايات المتحدة ، وحلت محلها حدثة جيومورفولوجيا التي ذاع استخدامها وانتشر حتى في المدارس الجغرافية الاوروبية التي كانت تغالي في توسيع نفوذ الدراسة الفزيوجرافية.

على أننا نرى – رغم هذا – من بين الجغرافيين المعاصرين من يحبذ الرجوع إلى استخدام حدثة فزيوجرافيا لتدل على دراسة اشكال الأرض وذلك لسببين رئيسييين:

أولهما: حتى الدراسات الميتورولوجية والمناخية، والهيدرولوجية والنباتية قد شهدت من التطور في العقود الأخيرة مما جعلهما تمثل علوما مستقلة لها كيانها المنفصل تماما عن كيان العمل الفزيوجرافي.

ثانيهما: حتى دراسة أشكال التضاريس الأرضية ، إنما تستدعي بعض الإلمام أوالفهم التامة – في بعض الأحيان – بنواحي الدراسات المناخية والنباتية والهيدرولوجية الآنفة الذكر حتى يتحقق الفهم السليم والتحليل السليم لهذه الأشكال، وإن كان هذا القول لا يعني حتى الدراسة الجيومورفولوجية قاصرة في اعتمادها على هذه الدراسات، إلا حتى استخدام حدثة فزيوجرافيا بمدلولها الواسع يجعلها أثر توفقيا كاسم لفهم الأشكال الأرضية.

ومهما كان الاختلاف في تعريف جميع من الجيومورفولوجيا والفزيوجرافيا – وهوذلك الاختلاف الذي مازال مستمرا حتى وقتنا الحالي – إلا أننا نجد حتى حدثة جيومورفولوجيا ما زالت أكثر استخداما وشيوعا، ولهذا سنستخدمها كعنوان لهذا الكتاب إلى حتى يستقر الجغرافيون على أخد هذين اللفظين.

الجيومورفولوجيا

تعتمد الدراسة الجيومورفولوجية في أساسها اعتمادا كبيرا على فهم الجيولوجيا بشتى فروعه. فعند الكلام عن الهجريب الصخري لقشرة الأرض نجد حتى لا مفر أمامنا من الاعتماد على فهم الطبقات بالاضافة إلى فهم الصخور ذاته كما أنه لابد لنا عند دراسة الهجريب الصخري لقشرة الأرض حتى نلم إلماما عاما بالمعادن المتنوعة التي تتكون منها الصخور. وهذا يستدعي بالضرورة اللجوء إلى فهم المعادن.

كما حتى فهم الحفريات الذي يعتبر في الواقع أحد فروع الجيولوجيا التاريخية – (التي تهتم إلى جانب إهتمامها بدراسة العمليات الطويلة التي توالت على كوكب الأرض حتى تكونت قاراته ومحيطاته، تهتم إلى جانب هذا بفهم تطور صور الحياة على سطح الأرض سواء كانت حياة نباتية أوحيوانية) – يفيدنا هوالآخر في فهم أنواع الحفريات التي قد تتكون منها بعض الأنواع الصخرية.

وتعنى الدارسة الجيومورفولوجية إلى جانب هذا بالالمام بنواحي فهم الجيولوجيا الطبيعية الذي يهتم بفهم الوسائل والعمليات المتنوعة التي أسهمت في تشكيل قشرة الأرض.

ومن هذا نرى تلك الصلة الوثيقة بين فهمي الجيومورفولوجيا والجيولوجيا. وهي صلة جعلت كلا من الجغرافيين والجيولوجيين على حد سواء يخوضون في موضوعات الجيومورفولوجيا ، ولكن هناك اختلافا واضحا في معالجة جميع منهم لهذه الموضوعات، فالجيولوجي ينظر إلى الجيومورفولوجيا على أنها نهاية سيرة تطور طويلة، أما الجغرافي فيعتبرها بداية لدراسته، وهوأيضا بحكم تشعب دراسته وتعدد نواحيها يمكنه حتى يلم بكل العوامل التي تؤثر في الصور التضاريسية وتتأثر بها، ولوأنه نظرا لعدم تخصصه في أي من هذه الدراسات لا يستطيع الخوض فيها بشئ من التعمق، ولهذا كثيرا ما توصم أبحاثه بالسطحية. ومن هنا كانت ضرورة تضافر جهود الجغرافيين للقيام بأبحاث مثمرة في نطاق الجيومورفولوجيا جميع في دائرة تخصصه الذي لا يخرج عن كونه مجرد ميل نحوناحية معينة من نواحي الدراسة الجغرافية المتشعبة، وحتى إذا انعدم وجود الجغرافي المتخصص في ناحية معينة إلا أنه يمكنه حتى يشهجر في الدراسات الحقلية الجماعية التي تضم مجموعة كبيرة من المتخصصين في جميع النواحي التي تؤثر في دراسة الأشكال الأرضية (المناخ ، النبات، الهيدرولوجيا، ...الخ)، بحيث يقوم الجغرافي بدور المنسق بين هؤلاء المتخصصين بمنهجه الفهمي الذي يقوم على ربط عناصر البيئة الطبيعية بعضها ببعض، وإبراز تفاعلها وتداخلها وتأثيرها مجتمعة على شكل التضاريس في إطار إقليمي معين. مثل هذا العمل لا يمكن حتى يقوم به الجيولوجي أوعالم المناخ أوغيرهما من المتخصصين بحكم ضيق دوائر تخصصاتهم.

أغلفة الكرة الأرضية

يمكننا حتى نصف الأرض من الناحية الطبيعية بأنها تعبير عن كرة من الصخر هائلة الحجم تتكون قشرتها الخارجية من عدة أغلفة ترتكز على نواة باطنية مركزية هي التي تعهد باسم كتلة الباريسفير (مشتقة من الحدثة اليونانية Baros ومعناها قل). وتتكون هذه الكتلة الباطنية في جملتها من معادن ثقيلة كالحديد والنيكل، وهي لهذا كثيرا ما يطلق عليها اسم كتلة النيف Nife على أساس حتى هذه الحدثة تجميع بين الحرفين الأولين من حدثة نيكل، وحدثة حديد Ferrum. ووجود هذه المعدنيين بنسبة كبيرة في باطن الأرض هوالسبب في إعطاء الأرض تلك الخاصية المغناطيسية التي تتميز بها.

الأغلفة الخارجية التي تحيط بالنواة المركزية فتتمثل في الغلاف الصخري Lithosphere (مشتقة من حدثة Litho اليونانية ومعناها صخر)، والعلاف المائي Hyposphere ، والغلاف الغازي Atmosphere، ويمكننا حتى نضيف إلى هذه الأغلفة الثلاثة غلافا آخر وهوالغلاف الحيوي Biosphere. وعلى هذا نجد حتى هنالك أربعة نطاقات تحيط بنواة الكرة الأرضية.

الغلاف الغازي

الغلاف الغازي هوتعبير عن طبقة من الغازات والأبخرة تغلف الكرة الأرضية وتتألف في جملتها من غازي النيتروجين والأكسجين (78%، 21% حجما على التوالي)، بالإضافة إلى غازات اخرى تتقاسم نسبة ضئية من مجموع الغازات التي يتألف منها الغلاف الغازي. وتتمثل في غاز الأرجون Argon، وغاز الهيلوم Helium، وثاني أكسيد الكربون ، وبخار الماء .

الغلاف المائي

الغلاف المائي الذي يتمثل في مياه المحيطات والبحار والبحيرات والأنهار، فيغطي حوالي 71% من مساحة الأرض، ولا يقتصر امتداد هذا الغلاف على مناطق الأحواض المحيطية ومجاري الأنهار والبحيرات فوق قشرة الأرض، بل يمتد أيضا على مناطق الأرض ممثلا في تلك المياه الجوفية التي تملأ الفراغات البينية في التربة، كما تملأ الشروخ والفوالق التي توجد بكثرة في بعض الأنواع الصخرية، فكأن هنالك طبقة مستمرة من المياه التي تحيط بالكرة الأرضية حيث تملأ الأحواض المحيطية وتتشبها بها صخور الكتل القارية . ولهذا الغلاف المائي آثار كبيرة على تشكيل قشرة الأرض.

الغلاف الحيوي

الغلاف الحيوي هوتعبير عن ذلك النطاق الذي تتمثل به شتى صور الحياة على سطح الأرض، بحيث يمتد مغلفا للكرة الأرضية في منطقة الاحتكاك بين الغلافين الغازي والصخري، وذلك لأنه تكون في الواقع نتيجة التفاعل بين هذين الغلافين. فإن له تأثيرا مباشرا في تشكيل سطح الأرض، إذ أنه بالاضافة إلى كونه يمثل أحيانا عاملا مساعدا في تكوين بعض الأنواع الصخرية نجده كثيرا ما يساهم كذلك في عمليات النحت المتنوعة.

الغلاف الصخري

الغلاف الصخري هوذلك الغلاف الذي يتأثر تأثيرا كبيرا بالأغلفة السابقة، وهوالذي كثيرا ما يطلق عليه اسم قشرة الارض، وتتكون هذه القشرة الخارجية من أنواع عديدة ومتباينة من الصخور تتوزع على سطح اليابس، وتتكون منها قيعان المحيطات، مع ملاحظة حتى صخور الغلاف الصخري على اليابس تغطيها دائما طبقة صخرية مفككة كونتها عوامل عديدة ومتعددة، وهذه الطبقة المفككة هي التي تتألف منها التربة وبعض الإرسابات الرملية كتلك التي تملأ المناطق الحوضية في الجهات الصحراوية.

ويمكن حتى نقسم الغلاف الصحري إلى ثلاثة مناطق متفاوتة في السمك والكثافة والتكوين الصخري ، نجدها على النحوالآتي:

القشرة السطحية الخارجية

وأهم ما يميزها حتى الصخور التي تتكون منها صخور غير متجانسة Heterpgenous أفقيا عند مستوى معين، إذ تتألف في بعض الجهات من تكوينات صخرية رسوبية، وتتألف في جهات أخرى من صخور نارية سواء كانت هذه الصخور النارية حمضية ترتفع بها نسبة السليكا الداخلية في تكوينها أوصخور نارية قاعدية تقل بها نسبة السليكا، وقد جرى العهد على تسمية مجموعة الصخور النارية الحمضية أوالجرانيتية – بمعنى آخر – بصخور السيال Sial (وهي حدثة تجمع بين الحرفين الأولين لمادتي السليكا Silica والألومنيوم ALuminium) كما أنه كثيرا ما تعهد الصخور النارية القاعدية أوالبازلتية بصخور السيما Sima (وهي حدثة تجمع بين الحرفين الأولين من صخور عضوية)، وإزاء هذا التباين في التكوين الصخري لهذه القشرة نجد أنه كثيرا ما يطلق عليها اسم طبقة السالسيما Sal-Sima.

طبقة السيال

تتكون في جملتها من صخور جرانيتية متجانسة، وهذا هوالفرق الرئيسي بينها وبين القشرة الخارجية التي تعلوها. وتتكون هذه الصخور من الناحية المعدنية من نسبة كبيرة من السليكا بينما يحتل معدن الألومنيوم المقام الثاني بين مجموعة المعادن التي تدخل في تكوينها. وتبلغ كثافتها في المتوسط 2.7 وإذا سمك هذه الطبقة يختلف من مكان إلى آخر على سطح الأرض، إذ تكاد تختفي اختفاءا تاما من قاع المحيط الهادي، كما حتى سمكها تحت المناطق الجبلية أكبر بكثير من سمكها تحت المناطق السهلية، ولهذا نجد أنه من الصعوبة بمكان حتى نحدد سمكها تحديدا دقيقا، ويكفي حتى نذكر هنا حتى المتوسط الذي اتفق عليه معظم الفهماء هو50 كم تقريبا.

طبقة السيما

وتتكون من صخور نارية قاعدية تتراوح كثافتها بين 2.9-3.6 ويبلغ سمكها حوالي 120 كم. ويمكننا حتى نتصور دائما تلك الطبقة السفى من الغلاف الصخري ليست في حالة تامة من الصلابة بل تتميز بمرونة واضحة، واذا أخذنا بهذه الفكرة أمكننا حتى نفسر تعرض القشرة الخارجية للأرض للالتواء والانثناء والهبوط، ولاستطعنا كذلك حتى نفسر ظاهرة النشاط البركاني على أساس حتى هذه الطبقة المرنة قد تتحول المواد التي تتكون منها إلى حالة منصهرة إذا ما ارتفعت درجة حرارتها لسبب من الاسباب. ولهذا يمكن حتى نقول بأن طبقة السيما تعتبر في الواقع المصدر الرئيسي لحمم اللابه والمصهورات البركانية التي تنبثق من فوهات البراكين.

ومن الأسباب التي تؤدي إلى ازدياد درجة الحرارة في تلك الطبقة تفكك وتفاعل المواد المشعة التي يكثر وجودها في طبقة خارجية من قشر الأرض لا يزيد سمكها على العشرين ميلا، كما توجد هذه المواد في نفس الوقت بنسب أقل في الطبقات الداخلية التي تتكون منها الكرة الأرضية. ولهذا السب يمكننا حتى نعزوظاهرة ازدياد درجة الحرارة بالتعمق في باطن الأرض – بالمعدل المعروف، وهودرجة واحدة مئوية في جميع ازدياد 31.8 مترا – إلى أثر تحلل وتفكك المواد المشعة السابق ذكرها ، وهذه الظاهرة لا تتعلق اذن بكون باطن الأرض في حالة منصهرة أوشبه منصرة – كما يعتقد عدد كبير من الفهماء – بحيث تنبعث منه الحرارة على هيئة موجات تنتقل من باطن الأرض إلى سطحها، بل ترجع إلى حتى المعدل السابق ذكره، قد سجله الفهماء في المناجم والآبار العميقة التي توجد في قشرة الأرض، والتي انما ترتفع درجة الحرارة فيها نتيجة لتفكك المواد المشعة . ولهذا لا يمكننا حتى نجزم بأن درجة الحرارة ترتفع باطراد حدثا تعمقنا في باطن الأرض من قشرتها إلى مركزها حتى تصبح درجة حرارة المركز أثر من 5000 درجة مئوية وهي درجة أعلى من درجة غليان الحديد.

تحليل المنحى الهبسومتري لتضاريس الكرة الأرضية

يتميز سطح الغلاف الصخري بالاضافة إلى الخصائص السابقة بتباينه في الارتفاع والانخفض، واذا حاولنا حتى نرسم رسما بيانيا لمستى سطح الأرض بحيث نوضح فيه أعلى ازدياد تصل إليه تضاريس الأرض الموجبة وأعمق غور تصل اليه تضاريسها السالبة (شكل 1)، لوجدنا حتى هنالك منسوبين واضحين، أحدهما يمكن حتى نطلق عليه اسم الرصيف القاري Continental platform ، ويمكن حتى نسمى الآخر بمستوى الرصيف البحري العميق Deep-sea platform. ويعهد الخط المنحدر الذي يصل بين هذه المنسوبين بالمنحدر القاري Continental slope، وكثيرا ما تغمر مياه المحيطات والبحار الأجزاء الهامشية من الأرصفة القارية، وتعهد الأجزاء المغمورة بالمياه من هذه الرفارف بالرفارف القارية Continental shelves، وغالبا ما تمتد مثل هذه الحافات بعيدا عن خطوط الوساحل، ويتراوح انخفاضها عن مستوى سطح البحر بين 150-200 متر، ولهذا نجد حتى الأحواض المحيطية تبدأ في الواقع عند نهايات الرفارف القارية المغمورة بالمياه وليس عند خطوط السواحل كما قد يتصور البعض. وتبلغ جملة المساحة المغمورة من هذه الأرصفة حوالي 11 مليون ميل مربع تقريبا، وهي تلك التي تعهد بالبحار الساحلية Epicontinental seas، ومن أمثلتها بحر الشمال، وخليج هدسون، بحر البلطيق، ومساحات كبيرة من البحر الأبيض المتوسط.

وجدير بالذكر أنه إبان العصر الجليدي عندما تكونت الغطاءات الجليدية السميكة فوق مساحات واسعة من شمال اوروبا، وشمالقارة أمريكا الشمالية، كانت معظم البحار الساحلية التي توجد في هوامش الكتل القارية تعبير عن أرضي يابسة لا تغمرها مياه المحيط. وقد ظهرت هذه البحار بعد ذوبان الجليد وانتهاء العصر الجلديي، وعلى هذا اذا افترضنا نظريا ذوبان الغطاءات الجليدية المتراكمة في وقتنا الحالي – فوق جزيرة جرينلند والجزء الأكبر من مساحة قارة أنتاركتيكا، فلابد حتى يعق هذا طغيان مياه المحيط على تلك الكتل القارية وتكون بحار ساحلية على غرار خليج هدسون وبحر البلطيق وبحر الشمال.

القشرة الأرضية

القشرة الأرضية هي الجزء الصلب الذي نعيش عليه, وهومتغير السمك, إذ يبلغ أعلى سمك له تحت الجبال, بينما يقل سمكه تحت المحيطات. حيث تقسم قشرة الأرض إلى قسمين هما:

أ‌- القشرة القارية: مادة صخرية صلبة متغيرة السمك, يتراوح معدل سمكها في المناطق القارية 30-40 كم, بينما يبلغ معدل سمكها تحت الجبال 70 كم.

ب‌- القشـرة المحيطية: هي هجريب صخري نحيفة السمك تغلف الأرض تحت مياه المحيطات وتحت القشرة القارية. غير متجانسة الهجريب, معدل سمكهاستة كم.

وتتكون القشرة الأرضية من مجموعات متنوعة من الصخور النارية، الرسوبية، والمتحولة. وتقع القشرة الأرضية تحت الغلاف الأرضي. ويتكون معظم الجزء الخارجي من الغلاف من البريدوتيت، وهوصخر أكثر كثافة من الصخور الشائعة في الطبقات القشرية العليا. The boundary between the crust and mantle is conventionally placed at the Mohorovičić discontinuity, a boundary defined by a contrast in seismic velocity. وتشكل القشرة الأرضية نسبة 1% من حجم الأرض.

تكوين القشرة القارية

تشكل العناصر الأخرى فميا عدا الماء كميات ضئيلة جدا، يبلغ مجموعها الكلي أقل من 1%. وتصل متوسط الكثافة للمحيط القشرة الخارجية ما بين 2.69 g/cm³ and 2.74 g/cm³ and for lower crust between 3.0 g/cm³ and 3.25 g/cm³.

وتتميز الكتل القارية بوجه خاص بتباين تضاريسها من سهول إلى هضاب إلى سلاسل جبلية يصل أقصى ازدياد لها إلى 29140 قدم (قمة إفرست). أما قيعان الأحواض المحيطية فهي دون شكل أقل تضرسا من كتل القارات ذاتها، ولكنها رغم هذا توجد بها بعض الجزر والحافات البحرية الغائصة Submarine ridges كحافة دولفن Dolphin ridge، التي توجد غائصة تحت مياه المحيط الأطلسي الشمالين وتظهر لها نتوؤات بارزة توجد على هيئة جزر كمجموعة جزر آزور التي هي في الواقع تعبير عن بعض القمم العالية لهذه الحافة، التي تخترق المحيط الأطلسي الشمالي من الشمال الشرقي إلى الجنوب الغربي. ومن أمثلة هذه الحافات أيضا حافة تشالنجر الغائصة تحت مياه المحيط الاطلسي الجنوبي، والتي لها هي الأخرى نتوءات بارزة فوق سطح البحر تظهر على هيئة جزر محيطية كجزيرة أسنسيونAscension Island، وجزيرة تريستان داكونا Tristan da Cunha.

كما تتميز كذلك قيعان المحيطات بوجود أخاديد بحرية عميقة تجاور في معظم الحالات نطاقات جبلية التوائية تمتد على طول هوامش الكتل القارية، ويتمثل الاقليم الرئيسي لمثل هذه الأخاديد البحرية في ذلك النطاق الدائري الذي يقع حول المحيط الهادي، حيث توجد هذه الأخاديد متجاورة مع الجزر القوسية التي توجد في شرق آسيا كجزر ألوشيان Aleutian، وجزر كوريل Kurile، وقوس الجزر اليابانية، وقوس جزر ريوكيوRyu Kyu، وقوس جزر الفلبين، وقوس جزر سوندا، وتجاور جميع هذه الاقواس الجزرية أخاديد بحرية عميقة لعل أكثرها غورا أخدود إمدن، الذي يوجد إلى الشرق من جزر الفلبين إذا يزيد عمقه على 10800 متر.

قشرة القمر

المصادر

وصلات خارجية

• USGS Crust Thickness Map