مقدمة في الفيزيوغرافيا.

2 مقدمة في الفيزيوغرافيا.
2-1-عمر الكرة الأرضية وتركيبها.
عمر الكرة الأرضية:
على الرغم من أن مشكلة تحديد الطريقة التي نشأت بها الأرض مازالت شديدة التعقيد؛ فإن مشكلة تحديد عمر الأرض ربما تكون أقل تعقيدًا منها بكثير. وذلك لأن الأساليب الحديثة المستخدمة في تحديد عمر المواد القديمة قد ساعد على تحديد عمر أقدم صخور القشرة الأرضية، ولو بصورة تقريبية، ومن أهم الأساليب التي استخدمت لهذا الغرض أسلوب التحليل الراديومي، وعلى أساس الأبحاث التي أجريت حتى الآن يقدر الجيولوجيون أن عمر أقدم صخور القشرة الأرضية يبلغ حوالي ثلاثة آلاف مليون سنة. ومما لا شك فيه أن التطورات التي مرت بها الكرة الأرضية نفسها قبل أن تتكون هذه الصخور قد استغرقت بضعة ملايين أخرى من السنين. وعلى هذا الأساس؛ فإن بعض الكتاب يقدرون المدة التي انقضت منذ أن بدأت المرحلة الأولى لتكوين الأرض حتى الآن بنحو 12 ألف مليون سنة1.
وقد أظهرت الأبحاث التي أجريت على أقدم صخور القشرة، "أي الصخور التي يبلغ عمرها ثلاثة آلاف مليون سنة" أن بعض هذه الصخور من نوع الصخور الرسوبية وأن بعضها يحتوي على رواسب حصوية وعلى ظاهرات أخرى تدل على أنها رواسب مائية2.
وفي هذا دليل على أن مياه البحار كانت موجودة منذ ذلك الوقت على سطح الأرض؛ أي أن البحار كانت هى الأخرى معاصرة لتكون أقدم الصخور.
__
1 Fred L. Whipple, - The Origin of the Earth- an Article in- The World of Geology-ed. by L.Don Leet 1961, Mc Graw-Hill, p. 21
2 M.Gross,-Oceanography-1961,p.8., Merril. Physical Series. Colombus Ohio
(1/65)
____
عمر الحياة على الأرض:
على الرغم من أن صخور القشرة الأرضية ومياه المحيطات كانت قد وجدت بالفعل منذ حوالي ثلاثة آلاف مليون سنة، كما سبق أن ذكرنا؛ فإن الحياة لم تبدأ إلا بعد ذلك بمئات الملايين من السنين، ولكن ليس من السهل تحديد زمن ظهورها لأول مرة في أبسط صورها؛ وذلك لعدم وجود أي حفريات يمكن أن تساعد على تحديد هذا الزمن. وترجع أقدم الأدلة الحفرية التي تم العثور عليها في الصخور القديمة إلى حوالي 500 مليون نسمة؛ فمنذ ذلك الوقت ظهرت الكائنات ذات الخلية الواحدة وهي الأميبا، وليست هذه الكائنات بالتأكيد هي بداية الحياة لأنها تعتبر كائنات متطورة جدًّا بالنسبة لكائنات أخرى ظهرت وتطورت قبل ذلك خلال مئات الملايين من السنين حتى وصلت إلى الأميبا. وكانت هذه الكائنات الحية عبارة عن فيروسات Viruses ويعتبر التطور الذي تم في الفيروسات إلى الأميبا تطورًا ضخمًا جدًّا وغاية في التعقيد؛ فعلى الرغم من أن الأميبا ذات خلية واحدة إلا أنها تمثل في الواقع كائنًا حيوانيًّا متكاملًا، وأنها تمثل ذلك كذلك الوحدة الأصلية التي تطورت منها كل الكائنات الحيوانية حتى وصلت إلى أرقى الدرجات المعروفة في الوقت الحاضر. وبنفس الطريقة جاء تطور الحياة النباتية على الأرض؛ فعلى الرغم من أن الفطريات Algae هي أقدم الكائنات الحية النباتية المعروفة وأبسطها فلا بد أنها تطورت خلال عشرات الملايين من السنين قبل ظهورها من كائنات نباتية أخرى أبسط منها.
(1/66)
____
وبغض النظر عن الكائنات الحية الحيوانية والنباتية التي سبقت ظهور الأميبا والفطريات، والتي لا يعرف عنها شيء يستحق الذكر لعدم وجود حفريات تدل عليها؛ فإن تطور الحياة بعد ذلك قد مر في أدوار طويلة جدًّا استغرقت في مجموعها الخمسمائة مليون سنة الأخيرة من تاريخ الكرة الأرضية، وقد قسم الجيولوجيون هذه المدة إلى أزمنة أو أحقاب طويلة Eras وقسموا كل زمن منها إلى عصور Ages أقصر نسبيًّا. ويمثل كل زمن وكل عصر من هذه الأزمنة والعصور مرحلة خاصة من مراحل التطور التي مر بها سطح الأرض سواء في أشكاله التضاريسية أو مظاهره المناخية والحيوية "جدول2". ويلاحظ أن طول الأزمنة والعصور يتناقص كلما تقدم الزمن، ويرجع ذلك إلى تزايد التعقيد في مظاهر الحياة وزيادة الأدلة على تطورها مما يسمح بتكوين صورة عنها أكثر تفصيلًا من الصور التي يمكن تكوينها عن الأزمنة والعصور الأقدم، وكلما توغلنا في القدم تناقصت الأدلة التي تدلنا على تطور الحياة إلا بشكل عام. وفضلًا عن ذلك فإن التطورات التي حدثت في العصور الجيولوجية الأحدث هي التي تظهر آثارها واضحة المظاهر الحالية لسطح الأرض وما عليه من مظاهر حيوية مختلفة من أهمها ظهور النوع البشري.
(1/68)
____
تركيب الكرة الأرضية
مدخل
...
تركيب الكرة الأرضية:
من المعروف أن الكرة الأرضية ليست كاملة الاستدارة؛ ولكنها مفلطحة قليلًا عند القطبين ومنعجة قليلًا عند خط الاستواء، ولهذا السبب فإن طول قطرها الموصل بين القطبين ينقص بنحو 43 كيلو مترًا "26.7" ميل عن طول قطرها الاستوائي، كما أن محيطها المار بهما ينقص بنحو 77 كيلو مترًا، 42 ميلًا عن محيطها الاستوائي، وهذه الأطوال هي:
القطر الاستوائي 12.757 كيلو مترًا "7926.7 ميل"
القطر الواصل بين القطبين 12.714 كيلو مترًا "7900 ميل"
المحيط الاستوائي 40.077 كيلو مترًا "24902 ميل"
المحيط المار بالقطبين 40.000 كيلو مترًا "24860 ميل"
(1/68)
____
والذي يهمنا في موضوع الجغرافيا الطبيعية للأرض بصفة خاصة هو أغلفتها الطبيعية الظاهرية التي ترتبط ارتباطًا مباشرًا، ولو بدرجات متباينة بكل المظاهر الطبيعية والحيوية والبشرية على سطحها. وهذه الأغلفة هي:
(1/69)
____
1- الغلاف الصخري-الليذوسفير Lithosphere:
ويشمل كل النطاق الصخري الذي يغطي الباطن، وهو غلاف غير محدود تمامًا؛ ولكنه يتفق عمومًا مع ما يسمى بقشرة الأرض. "كلمة ليذوس أصلها يوناني قديم ومعناها صخر". ويبلغ سمكه حوالي 40 كيلو مترًا. وهو يرتكز على الباطن الذي يعرف باسم الباريسفير.
(1/69)
____
2- الغلاف المائي الهيدروسفير Hydrosphere:
ويشمل كل المياه المالحة والعذبة التي توجد على سطح الأرض أو في صخورها أو في هوائها. وأعظمها على الإطلاق هي مياه البحار والمحيطات التي تغطي حوالي 71% من السطح الكلي للكرة الأرضية.
(1/69)
____
3- الغلاف الجوي Atmosphere:
وهو الغلاف الغازي الذي يحيط بالكرة الأرضية إحاطة تامة، ويتراوح سمكه بين 200 و 300 كيلو متر من سطح البحر.
(1/69)
____
4- الغلاف الحيوي Biosphere:
ويشمل كل أنواع الحياة في العالم من أدناها إلى أرقاها، سواء منها ما يعيش في البر أو البحر أو الجو، وسواء منها ما هو نباتي أو ما هو حيواني.
وباستثناء الغلاف الصخري الليذوسفير والباطن "الباريسفير" اللذان يوجدان كذلك في بعض الكواكب السيارة الأخرى، وخصوصًا الكواكب الصغيرة القريبة من الأرض، وهي عطارد والزهرة والمريخ؛ فإن الأرض تنفرد من بين كل الأجرام السماوية المعروفة بغلافها المائي وغلافها الجوي اللذين تسببا بدورهما في تكوين ما يميزها من غلاف حيوي وغني ومتنوع.
(1/69)
____
باطن الأرض أو الباريسفير 1 Barysphere:
يشمل هذا الباطن كل ما يقع تحت القشرة الأرضية. وما زالت معلوماتنا قليلة نسبيًّا، وتقل هذه المعلومات كلما زاد تعمقنا نحو المركز. وكل المعلومات المتوفرة عن الباطن تقريبًا مبنية على الاستدلال والاستنتاج المبنيين على دراسة الموجات الزلزالية والنشاط البركاني وقوانين الجاذبية، أما المعلومات المبنية على القياس والملاحظة فتنحصر في قشرة الأرض أو الليذوسفير، وأهم الموضوعات التي تهمنا في دراسة باطن الأرض هى:
1- درجة حرارته.
2- درجة سيولته أو صلابته.
أما عن الحرارة فمن الثابت أنها تتزايد كلما تعمقنا من السطح نحو المركز، وقد دلت الملاحظات التي أخذت أثناء عمليات آبار البترول على أن المعدل التقريبي لهذا التزايد هو 32 ْ مئوية كلما زاد العمق بنحو كيلو متر واحد. ولكن ليس من المعروف إن كان هذا المعدل يستمر باطراد كلما زاد العمق أم أنه يتغير من نطاق إلى آخر كلما توغلنا نحو المركز، ومع ذلك فمن المؤكد أن تزايد العمق يؤدي إلى تزايد الضغط الواقع على مواد الباطن، وأن تزايد الضغط يتبعه بالضرورة ارتفاع في معدل تزايد الحرارة. ويقدر بعض الباحثين أن درجة الحرارة عند المركز نفسه تبلغ حوالى 4000 ْ مئوية. وتعتبر شدة حرارة اللافا المنصهرة التي تخرج إلى السطح أثناء الثورانات البركانية دليلًا قويًّا على شدة الحرارة الباطنية حتى في النطاق الذي تحت القشرة المباشرة، وهو النطاق الذي تخرج منه معظم المواد المنصهرة.
وعلى الرغم من برودة سطح الأرض؛ فليس هناك دليل على حدوث أي تناقص في حرارة باطنها بمرور الزمن، إذ أن هناك عاملين رئيسيين يساعدان هذا الباطن على الاحتفاظ بحرارته وهما:
1- تزايد الضغط الواقع عليه كلما اتجهنا نحو المركز، ويقدر الباحثون أن الضغط الذي يقع على هذا المركز يعادل ضغط
__
1 يطلق على هذا الباطن كذلك اسم البذيسفير Bathys Phere أو السنتروسفير Centrosphere أي النطاق المركزي.
(1/70)
____
الغلاف الجوي على سطح أربعة ملايين مرة.
"2" احتوائه على بعض المواد المعدنية ذات الإشعاعات الذرية، وهي إشعاعات تكفي لتوليد طاقة حرارية هائلة.
أما موضوع سيولة الباطن أو صلابته؛ فعلى الرغم من أن اللافا التي تلفظها البراكين تكون منصهرة؛ فإن معظم الباحثين يميلون إلى الاعتقاد بأن مواد الباطن في جملتها شديدة الصلابة. ولئن كانت هذه المواد سائلة أو رخوة في بعض النطاقات فإن هذه النطاقات محدودة جدًّا؛ لأنه على الرغم من أن درجة حرارة الباطن تزيد كثيرًا عن الدرجات المعروفة لصهر جميع المعادن "وهي على سطح الأرض"؛ فإن وجود هذه المعادن تحت ضغط شديد جدًّا في الباطن يترتب عليه ارتفاع درجات انصهارها وبقائها صلبة في درجات أعلى بكثير من درجات انصهارها العادية؛ فإذا ما خف الضغط الواقع عليها لأي سبب من الأسباب مثل انكسار الطبقات التي فوقها أو انثنائها فإنها سرعان ما تنصهر وتندفع إلى السطح وهي في هذه الحالة، إذا وجدت طريقًا للخارج كما يحدث عند ثوران البراكين.
(1/71)
____
نطاقات الكرة من مركزها حتى سطحها
مدخل
...
نطاقات الكرة من مركزها حتى سطحها:
على أساس المعلومات المتوفرة حتى الآن، وأهمها المعلومات المستقاة من دراسة الموجات الزلزالية، ينقسم جسم الكرة الأرضية إلى النطاقات الآتية:
(1/71)
____
1- النواة Core:
وهي كتلة مركزية قطرها حوالي 3100 كيلو متر، وتتكون من مواد معدنية أهمها النيكل والحديد؛ ولذلك تشتهر باسم نيف Neif وهي كلمة مكونة من جزئين يمثل كل منهما الحرفين الأولين من كلمتي Nickle "نيكل" و Ferrum "حديد"، وتترواح درجة حرارتها بين 3000و 4000 ْ مئوية. وهي تنقسم إلى نطاقين أحدهما داخلي شديد الصلابة ويعرف اسم النواة الداخلية Inner والثاني خارجي أو مائل للسيولة، ويعرف باسم النواة الخارجية Outer Core
(1/71)
____
2- غطاء النواة Mantle:
وهو أسمك طبقات الكرة، ويتكون من صخور قاعدية بالتية عظيمة الكثافة وشديدة الصلابة.
(1/71)
____
3- القشرة Crust:
وهي الغطاء الصخري الخارجي، وهو غطاء رقيق لا يزيد سمكه على 40 كيلو متر، وقد يقل في بعض المواضع، مثل قيعان المحيطات العميقة، عن عشرة كيلو مترات وهي تتكون من طبقتين السفلى منهما مكونة من صخور أغلبها بازلتية تتراوح كثافتها بين 3 و 3.5. ومن أهم العناصر التي تدخل في تركيبها السليكا Silica والماغنسيوم Magnesium، وتشتهر باسم السيعا Sima "وهي كلمة مكونة من الحرفين الأولين في كلمتى سيليكا وماغنسيوم"، أما الطبقة العليا فتتكون من مواد جرانيتية تتراوح كثافتها بين 2.5 و 3. وأهم العناصر التي تدخل في تركيبها السيليكا والألومنيوم، وتشتهر باسم السايال Sial "هي كلمة مكونة من الحرفين الأولين في كلمتي سيليكا وألومونيوم".
شكل "26" بطاقات الكرة الأرضية من مركزها إلى سطحها
(1/72)
____
ويطلق اسم "الموهو أو سطح انفصال موهو Moho Surface Discontinuity" على السطح الذي تلتقي عنده القشرة بغطاء النواة "وهو لا يعتبر طبقة من الطبقات". وترجع أهميته إلى أنه يمثل مرحلة انتقالية تتغير عندها سرعة الموجات الزلزالية تغيرًا فجائيًّا من 6.7 كيلو مترًا في الثانية في أعلاه إلى 8.1 كم/ ثانية في أسفله1.
__
1 أول من اكتشف وجود هذا السطح هو العالم اليوغسلافي أندريا موهوروفيسيك Andrija Mohorvicic "تنطق Mohoro Vissik" ولذلك فقد نسب إليه "بعد اختصار اسمه إلى"
(1/73)