نظرية التوازن الأرضي

التوازن الأرضي ، هي نظرية تؤمن في حتى ازدياد الكتل القارية بالنسبة للأحواض المحيطية إنما يرجع إلى حتى الصخور التي تتكون منها كتل القارات صخور قليلة الكثافة خفيفة الوزن وهي صخور السيال الجرانيتية والتي لابد وأن تطفوفوق صخور السيما الثقيلة الوزن والمرتفعة الكثافة، والتي تتكون منها قيعان الأحواض المحيطية، ولذلك تبدوتلك الكتل كالسفن الطافية فوق سطح الماء. ويمكن القول كذلك بأن السلاسل الجبلية ترتفع هي الأخرى فوق سطح القارات لأنها تتكون من صخور قليلة الكثافة لها جذور تمتد إلى أعماق بعيدة عن سطح الأرض.

ولكي تحتفظ كتل السيال الجرانيتية – التي تكون القارات – بتوازنها فوق طبقة السيما البازلتية التي تكون قيعان الأحواض الميحيطة، ولكي تحتفظ السلاسل الجبلية المرتفعة أيضا بتوازنها فوق كتل القارات، لابد حتى يغطس ويتعمق جزء كبير منها في طبقة السيما يبلغ في المتوسط حوالي ثمانية أمثال الجزء الظاهر من هذه الكتل فوق سطح الأرض. وهي في هذا تشبه الجبال الثلجية التي إنما يساعد على حفظ توازنها فوق سطح الماء حتى أجزاءها الغائصة تبلغ في المعتاد تسعة أمثال الأجزاء الظاهرة منها فقوسطح البحر، فالأجزاء الغاطسة من كتل السيال في طبقة السيما تعبير عن أعمدة تحفظ توازن الأجزاء الظاهرة فقوطبقة السميا أوالطافية فوقها بمعنى آخر. فكأن كتل القارات إنا يساعد على حفظ توزانها أنها تتألف من مواد جرانيتية خفيفة تتمعق في مادة السيما البازلتية الثقيلة، وبذا تشغل في هذه المادة الأخيرة فراغا لولاه لشغتله المواد البازلتية، ولأصبحت الجبال والقارات موادا زائدة عن حاجة الارض، ولكانت عرضة لأن تتطاير مع دوران الكرة الأرضية.

ويؤدي الأخذ بنظرية التوازن إلى الاعتقاد بأن طبقة السيما التي تمثل الطبقة السفلية من الغلاف الصخري، لابد حتى تكون في حالة سائلة كي تتمكن كتل السيال من حتى تتعمق فيها بسهولة. أما اذا كانت طبقة السيما في حالة تامة من الصلابة فلا يمكن بأي حال لجذور كتل السيال من حتى تتعمق فيها. ولكننا اذا تذكرنا ما قيل من قبل من حتى طبقة السيما في حالة مرنة، فإن هذا يفسر لنا توازن كتل السيال فوق طبقة السيما المرنة المطاطة التي تتكون منها في أغلب الحالات قيعان الأحواض المحيطية.

نماذج التوازن الأرضي

أيري (يسار) وپرات (يمين) نماذج للتوازن الأرضي

يوجد ثلاث نماذج رئيسية من التوازن الأرضي:

نموذج أيري-هايسكانن

- where different topographic heights are accommodated by changes in crustal thickness.

The Pratt-Hayford Model

- where different topographic heights are accommodated by lateral changes in rock density.

The Vening Meinesz, or Flexural Model

- where the lithosphere acts as an elastic plate and its inherent rigidity distributes local topographic loads over a broad region by bending. This hypothesis was suggested to explain how large topographic loads such as seamounts (eg. Hawaiian Islands) could be compensated by regional rather than local displacement of the lithosphere.

اختلاف التوازن الأرضي

ومن المؤكد الآن حتى حالة التوازن الأرضي حالة نظرية نادرا ما تتم، وذلك بسبب العمليات الجيولوجية التي تؤثر في منطقة ما ويتسبب عنها إزالة بعض التكوينات من قمم الجبال وإرسابها في المناطق المنخفضة، كما حتى تراكم الرواسب بشتى أنواعها وتكون الغطاءات الجليدية إلى غير ذلك مما ينجم عن العمليات الجيولوجية المتنوعة التي تشكل سطح الأرض، لابد حتى يؤدي إلى الاخلال بحالة التوازن الأرضي التي ذكرناها. فاذا ما عملت عوامل النحت مثلا على تقطيع سلسلة جبلية متصلة إلى مجموعة من القمم الجبلية تفصل بينها أودية عميقة، أواذا أزالت هذه العوامل بعض التكوينات من تلك القمم، فان معنى هذا حتى كتلة عمود السيال الذي يتعمق في مادة السيما تحت السلسلة الجبلية المذكورة لابد حتى تتناقص، ولابد حتى يزيد في نفس الوقت الضغط الواقع على عمود مجاور يقع تحت منطقة دلتاوية نتيجة تراكم الوراسب الدلتاوية فوقه، ولهذا لابد حتى تحدث حركة ما في طبقة السيما بحيث تعمل على استعادة توازن هذين العمودين إلى ما كانا عليه قبل تعرضهما لعوامل النحت والإرساب، فيهبط العمود الذي زادت كتلته ، ويرتفع العمود الذي اقتطعت منه بعض التكوينات، ونظرا لمرونة الطبقات السفلى من الغلاف الصخري وعدم سيولتها فإن مثل هذا الارتفاع والهبوط في الكتل اليابسة لابد أني يستغرف وقتا طويلا لكي يتم، وتسمى مثل هذه الحركات البطئية التي تتعرض لها قشرة الأرض بالحركات التوازنية isostatic movements.

تأثير التوزان الأراضي على الترسيب والتأكل

تأثير التوزان الأرضي على الصفائح التكتونية

تأثير التوازن الأرضي على الكتل الثلجية

Eustasy and relative sea level change

قراءات إضافية

Lisitzin, E. (1974) "Sea level changes". Elsevier Oceanography Series, 8
AB Watts (2001). . Cambridge University Press. ISBN . A very complete overview with much of the historical development.