دوائر العرض وخطوط الطول
مدخل
...
أولًا: دوائر العرض وخطوط الطول
الجغرافيا علم يهتم بالتوزيعات المكانية للظاهرات، ولكي نحدد مكان أية نقطة على سطح الكرة الأرضية ابتكر نظام شبكة وهمية من خطوط الطول ودوائر العرض التي تحدد ما يعرف بالموقع الفلكي للظاهرات الجغرافية على سطح الأرض.


١- دوائر العرض
إن أول من ابتكر نظام دوائر العرض هو هيباركوس Hipparchus الذي عاش في الإسكندرية في القرن الثاني قبل الميلاد، وقد أطلق على هذه الخطوط التي تمثل دوائر عرضية تحيط بالكرة الأرضية "كليما Klima ". ولما كانت هناك علاقة بين دوائر العرض والحالة المناخية اشتقت كلمة Climate من "كليما" للدلالة على المناخ.
وتعرف درجة العرض لأى مكان بأنها الزاوية التي تنشأ نتيجة التقاء الخط الواصل من هذا المكان بنصف قطر الأرض وذلك من نقطة مركز الأرض. ويمكن التعبير عن درجة العرض بصورة أخرى بأنها الزاوية المحصورة بين مستوى خط الاستواء وسطح مخروط رأسه عند مركز الأرض، ويقع سطح الأرض عند المكان المراد معرفة درجة عرضه "شكل١٨-١".


وتقسم دوائر العرض سطح الكرة الأرضية ويعبر عنها بالدرجات، وتمتد من خط الاستواء الذي يعتبر أطول دائرة عرض ويعبر عنه بدرجة العرض صفر، وتسير في تدريجها صوب القطبين الشمالي والجنوبي. ويعبر عن القطب الشمالي بدرجة عرض ٩٠ ْشمالًا والقطب الجنوبي بدرجة عرض ٩٠ ْجنوبًا، ومعنى ذلك أن درجات العرض تمتد ٩٠ ْعلى كلا جانبي خط الاستواء ويكون مجموع درجات العرض التي تحيط بالكرة الأرضية ١٨٠ درجة، ولا يكفي أن نحدد عرض المكان بقولنا يقع على درجة عرض ٥٠ ْفقط، بل لا بد من تحديد هذه الدرجة شمالًا أو جنوبًا "شمال خط الاستواء أو جنوبه"، ويفصل بين كل دائرة عرض وأخرى حوالي ٧٠ ميلًا "١١٢كم",


٢- خطوط الطول:
أما خطوط الطول فهي عبارة عن أنصاف دوائر تصل بين القطبين، وتعرف درجة الطول على أنها القوس المحصور بين الخط الطولي المار بالمكان وبين خط الطول الأساسي، ويمكن التعبير عن خط الطول بصورة أخرى بالقول بأنه الزاوية المحصورة بين المستويين اللذين يمثلان خط الطول الأساسي وخط الطول المار بالمكان المراد تعيين درجه طوله وكذلك عند التقائهما بمحور الأرض "شكل ١٨-ب".
ويعبر عن خط الطول الأساسي بدرجة صفر. وتقاس درجات الطول شرق خط الطول الأساسي وغربه. ولهذا يجب أن نحدد درجة الطول بالنسبة للشرق أو الغرب، وتمتد درجات الطول شرق خط الطول الأساسي ١٨٠ درجة طولية وغربه ١٨٠ درجة كذلك، وعلى هذا يصبح مجموع درجات الطول ٣٦٠ درجة أي ضعف مجموع درجات العرض؛ لأن درجات الطول أنصاف دوائر أما درجات العرض فهي دوائر كاملة. ويعتبر خط الطول المار بغرينتش Greenwich هو خط الطول الأساسي المستخدم دوليًّا الآن.


ويمر هذا الخط بموضع المرصد البريطاني الملكي السابق في غرينتش إحدى ضواحي مدينة لندن، ويصل طول درجة الطول عند خط الاستواء إلى ٦٩.١٧١ ميل أي نحو ١١١ كم وتقل بالتدريج كلما اتجهنا نحو القطبين حتى تصل إلى صفر حيث تلتقي خطوط الطول معًا.
ومن أشهر خطوط الطول القديمة الذي كان خطًّا أساسيًّا في الخرائط الأوربية القديمة خط طول فيرو Ferro، وهو الآن خط ١٤، ١٧ غربًا ويمر بجزر كناريا بالمحيط الأطلسي.
شكل ١٨-ب


ويحدد الموقع الفلكي لأية نقطة على سطح الأرض على النحو التالي:
٣٠ ١٢ ٣١ شمالاً، ١٥ ٢٠ ٤٠ شرقاً
وتقرأ هذه الدرجات على النحو التالي:
إحدى وثلاثون درجة واثنتا عشر دقيقة وثلاثون ثانية شمالا، وأربعون درجة وعشرون دقيقة وخمس عشرة ثانية شرقا.
ويعزى نظام تقسيم سطح الأرض بخطوط الطول ودوائر العرض إلي بطليموس وإن كان هيباركوس هو أول من ابتكر هذا النظام.
وتقسم كل من درجة الطول أو العرض إلي ٦٠دقيقة والدقيقة إلي ٦٠ثانية. وأول من ابتكر النظام الستيني وهو تقسم الدائرة إلي ثلاثمائة وستين درجة والدرجة إلي ستين دقيقة والدقيقة إلي ستين ثانية هم البابليون (سكان العراق القدماء) . وقد تبني بطليموس هذا النظام بالنسبة لخطوط الطول ودوائر العرض.
وقد اشتقت كلمة دقائق الانجليزية Minutes من التعبير اللاتيني Minutiae Primae ومعناها الأجزاء الصغيرة الأولي، وكلمة ثانية Second من التعبير اللاتينين Minutiaie Secundae ومعناه الأجزاء الصغيرة الثانية.


٣- دوائر العرض وسرعة دوران الأرض:
لما كانت الكرة الأرضية تتم دورتها كل ٢٤ ساعة، ولما كانت دوائر العرض تختلف من حيث الطول، فإن سرعة دوران الأرض تختلف من دائرة عرض إلى أخرى على النحو التالى:


اختلاف سرعة دوران الأرض تبعًا لدرجات العرض


خطوط الطول وحساب الزمن
مدخل
...
٤- خطوط الطول وحساب الزمن:
لكي نفهم علاقة خطوط الطول بالزمن، علينا أن نستفيد من اعتقاد بطليموس الخاطئ بأن الشمس تدور حول الأرض كل ٢٤ ساعة، ولما كان مجموع درجات الطول ٣٦٠ درجة، فإن معنى ذلك أن المدة التي تستغرقها الشمس بين كل درجة طولية وأخرى هي:
٢٤ساعة×٦٠ "للتحويل إلى دقائق"
...
= ٤ دقائق
٣٦٠ "درجات الطول"
إذًا: الفرق بين كل درجة طول وأخرى ٤ دقائق، تضاف إذا اتجهنا شرقًا، وتطرح إذا اتجهنا غربًا على النحو التالي:


بعد هذه الفكرة البسيطة التي استندنا فيها إلى اعتقاد بطليموس بدوران الشمس وهو ما يلاحظ ظاهريًّا، نعود ونصحح ذلك فنقول: إن الأرض تدور حول نفسها من الغرب إلى الشرق بسرعة منتظمة وتتم هذه الدورة في ٢٤ ساعة، وعلى ذلك فإن المدة التي تستغرقها درجة الطول أمام الشمس هي:
٢٤ × ٦٠
...
= ٤ دقائق
٣٦٠
أي أن الأرض تقطع في الساعة ١٥ درجة طولية، ولما كانت الأرض تدور من الغرب إلى الشرق، فإن الشمس تشرق "تظهر" على خطوط الطول الشرقية قبل خطوط الطول الغربية بمقدار ٤ دقائق عن كل خط.


كيف نعين الزمن في مكان ما؟
لتعيين الزمن في مكان ما نجري الآتي:
أولًا: نحسب درجات الطول بين هذا المكان وخط طول المكان الذي نعرف وقته.
ثانيًا: نحول هذه الدرجات إلى ساعات ودقائق بمقدار ٤ دقائق عن كل درجة طولية.
ثالثًا: إذا كان المكان الذي يراد تعيين وقته يقع إلى الشرق من المكان الذي نعرف وقته، فإننا نضيف الفرق في الزمن إلى الوقت المعروف في ذلك المكان آنذاك، وإن كان يقع إلى الغرب فإننا ننقص هذا الفرق.
مثال توضيحي:
إذا كانت الساعة في مدينة الرياض الخامسة مساء فكم تكون الساعة في مدينة القاهرة التي يتبع توقيتها خط ٣٠ درجة شرقًا علمًا بأن وقت الرياض يحسب على أساس خط طول ٤٥ درجة شرقًا.
١- فرق درجات الطول بين المكانين = ٤٥ ْش- ٣٠ ْش = ١٥ ْ
٢- الفرق في الزمن بين المكانين = ١٥ ْ× ٤ ْ= ٦٠ دقيقة= ساعة
٣- بما أن القاهرة تقع غرب الرياض فتكون الساعة في القاهرة = ٥-١= ٤ مساء.


٥- الزمن المحلي
يعتمد الزمن المحلي على خط الطول الذي يمر بالمكان ويحسب عن طريق إيجاد درجات الطول بين هذا الخط وخط آخر يعرف وقته، ويمكن ضبط


الساعات المحلية على الساعة ١٢ ظهرًا، وذلك حينما تتعامد الشمس ظهرًا على هذا المكان وتختفي ظلال الأشياء أو تصل إلى أقصر الطول ظل ممكن "وقت الزوال".
ويتحدد الزمن في جميع الأماكن على خط الطول الواحد، فيكون وقت الزوال أو الظهر في جميعها واحدًا.
وتقسم الدول الواسعة المساحة رقعتها إلى مناطق زمنية يبلغ اتساع كل منها ١٥ درجة يوحد الزمن في كل منها، ومن أمثلة هذه الدول الولايات المتحدة "عدا ولايتي ألاسكا وجزر هاواي" التي تقسم إلى أربع مناطق زمنية من الشرق إلى الغرب، أي أن المسافر من الساحل الشرقي إلى الساحل الغربي للولايات المتحدة يغير الوقت ليضبط ساعته أربع مرات.
ولقد كان الوقت المحلي حتى منتصف القرن ١٩ متبعًا ولم يسبب أية مشكلات، وعندما تطورت وسائل المواصلات، وزادت سرعتها وبدئ في استخدام التلغراف سنة ١٨٤٥م، ظهرت الاختلافات بين المدن في الأوقات المحلية، فبدأت شركات السكك الحديدية في اتباع توحيد زمني يحسب على أساس خط طول معين حتى تتجنب مشكلات اختلافات الأوقات المحلية للمدن؛ إذ إن السكك الحديدية في الولايات المتحدة كانت تستخدم ٥٣ توقيتًا مختلفًا قبل سنة ١٨٨٣م.
ولقد اتبع في تحديد الزمن اتخاذ كل ١٥ درجة طولية على أساس أنها تمثل منطقة زمنية واحدة "لأن كل ١٥ درجة طولية تمثل ساعة زمنية".
ومن الدول الأولى التي اتبعت تحديد الزمن والمناطق الزمنية الولايات المتحدة كما سبقت الإشارة، التي تبنت هذا النظام سنة ١٨٨٣، حيث


قسمت إلى أربع مناطق زمنية تتبع خطوط الطول ٧٥ ْغربًا، ٩٠ ْغربًا، ١٠٥ ْغربًا، ١٢٠ ْغربًا.


٦- المناطق الزمنية العالمية:
عقد مؤتمر دولي في واشنطن سنة ١٨٨٤م لتبني تقسيم العالم إلى مناطق زمنية على أساس أن كل ١٥ درجة طولية غربًا أو شرقًا تمثل منطقة زمنية، وذلك على اعتبار أن خط غرينتش هو خط الطول الأساسي "شكل ١٩".
ويعتبر الاتحاد السوفيتي سابقًا أكثر الدول عددًا في المناطق الزمنية، إذ إن رقعة الاتحاد السوفيتي كانت تشمل إحدى عشرة منطقة زمنية، وتشمل كندا ست مناطق زمنية، وإذا أضفنا ألاسكا وهاواي إلى الولايات المتحدة الأمريكية فإنها تضم أكثر من ست مناطق زمنية.
ولتلافي الاضطرابات التي تحدث نتيجة لتقسيم اليوم إلى ١٢ ساعة صباح و١٢ ساعة مساء أو ما يعبر عنها لاتينيًّا "Ante Meridian" A.M قبل الظهر، و"Post Meridian" أي بعد الظهر، وذلك في المجالات العسكرية والملاحة البحرية والجوية؛ اتبع نظام ابتداء اليوم من الساعة صفر حتى الساعة ٢٤ وتضاف الدقائق ليحدد بأربعة أرقام، فمثلًا الساعة ١٤٠٩ تعني الساعة "٢" و٩ دقائق بعد الظهر، والساعة ٢٣٠٠ تعني الساعة ١١ مساء.


شكل ١٩: المناطق الزمنية


٧- خط التاريخ الدولي:
لما كان حساب الوقت يتطلب إضافة ٤ دقائق كلما قطعنا درجة طول في اتجاهنا نحو الشرق أو إنقاص ٤ دقائق إذا اتجهنا غربًا، فإننا سنضيف ١٢ ساعة عند خط طول ١٨٠ ْإذا اتجهنا من الشرق، أو ننقص ١٢ ساعة إذا اتجهنا من الغرب ووصلنا إلى نفس المكان عند خط طول ١٨٠ درجة، فأيهما الصحيح أن نضيف ١٢ ساعة أم ننقص ١٢ ساعة؟؟ .. الإجابة عن ذلك واضحة إذ إن الفرق ٢٤ ساعة أو يوم كامل بين الجانب الأسيوي لخط ١٨٠ درجة والجانب الأمريكي، فمثلًا إذا كانت التقاويم تشير إلى يوم الثلاثاء في الجانب الأسيوي، فإن التقويم في الجانب الأمريكي يكون متأخرًا يومًا ويشير إلى يوم الاثنين "شكل ٢٠".
وحينما يعبر مسافر المحيط الهادي في سفينة، فمن الضروري أن يلاحظ تغيير اليوم حينما يعبر خط طول ١٨٠ درجة. ومن الطريف أن نشير إلى أن بحارة ماجلان الذين وصلوا إلى أسبانيا اكتشفوا أن تقويم أسبانيا يشير إلى اليوم الثامن من سبتمبر ١٥٢٢م، بينما كان حسابهم للتقويم يشير إلى اليوم السابع فقط من سبتمبر، وذلك لأنهم لم يفطنوا لإضافة يوم نتيجة عبور خط ١٨٠ درجة بعد أن قطعوا المحيط الهادي قادمين من الغرب.


وبسبب أهمية خط طول ١٨٠ ْفقد اتفق على تسميته خط التاريخ الدولي في مؤتمر عقد في واشنطن سنة ١٨٨٤م. ولحسن الحظ فإن خط التاريخ الدولي يمر وسط المحيط الهادي حيث لا توجد إلا جزر صغيرة. وينكسر هذا الخط ليتحاشى المشكلات التي تنشأ نتيجة اختلاف التقويم على جانبيه فينكسر اتجاه هذا الخط نحو الغرب لتقع جزر اليوشن Aleutian على الجانب الأمريكي. وعند درجة عرض ٥ درجة جنوبًا يتجه الخط نحو الشرق لتصير مجموعة جزر فيجي Fiji على الجانب الأسيوي.
شكل "٢٠" خط التاريخ الدولي


٨- ظاهرة اختلاف طول الليل والنهار وعلاقتها بدوائر العرض:
من الملاحظ أن الليل والنهار يتساويان مرتين في كل عام وذلك في ٢١ مارس، و٢٢ سبتمبر، والسبب في ذلك يرجع إلى تعامد أشعة الشمس على خط الاستواء في هذين اليومين. وعند تحرك الشمس حركتها الظاهرية شمالًا فإنه يلاحظ ابتداء زيادة في طول النهار حتى يبلغ أقصى طول له يوم تعامد الشمس على مدار السرطان، وفي هذه الحالة يكون طول النهار في القطب الشمالي عبارة عن ستة أشهر. وفي الوقت نفسه يكون القطب الجنوبي معزولًا تمامًا عن أشعة الشمس، ويصل طول الليل فيه إلى ستة أشهر.
وعندما تبدأ الشمس رحلة العودة الظاهرية ناحية خط الاستواء يبدأ طول النهار في القصر في النصف الشمالي من الكرة الأرضية بينما يصاحب ذلك طول في النهار في النصف الجنوبي وتستمر هذه الحالة إلى أن تتعامد الشمس على خط الاستواء يوم ٢٢ سبتمبر، وعندها يتساوي طول الليل والنهار في نصف الكرة الشمالي والجنوبي. وباستمرار الشمس في رحلتها الظاهرية جنوبًا يصاحب ذلك طول النهار تدريجيًّا في النصف الجنوبي إلى أن يبلغ أقصى طول له عندما تتعامد أشعة الشمس عند مدار الجدي وذلك يوم ٢١ ديسمبر وعنده يكون طول النهار ٦ أشهر في القطب الجنوبي. ويصل طول الليل في القطب الشمالي إلى ٦ أشهر أيضًا.
وهكذا يتدرج مقدار الفرق بين طول الليل وطول النهار حسب دوائر العرض، فنلاحظ أنه كلما بعدنا عن دائرة العرض التي تتعامد عليها الشمس يزداد الفارق بين طول الليل وطول النهار، فيبلغ الفارق أقل


مقدار له قرب دائرة تعامد الشمس على الأرض بينما يبلغ أقصاه على الدوائر البعيدة عن دوائر تعامد الشمس على الأرض كذلك. ولهذا نجد مما سبق ذكره أنه في الصيف الشمالي يبلغ طول النهار ٦ أشهر في القطب الشمالي والعكس صحيح، ولاختلاف طول الليل والنهار فوائد عظيمة للإنسان يمكن أن نذكرها فيما يلي:
١- تنوع الإنتاج الحيواني والنباتي على سطح الكرة الأرضية.
٢- شجع هذا التباين في الإنتاج على ضرورة اتصال المجتمعات بعضها ببعض بقصد تبادل الإنتاج.
٣- توفير فترة من الراحة اليومية تعطي الإنسان القدرة على العمل والإنتاج، ففي الليل يخلد إلى الراحة وفي النهار يزاول نشاطاته المختلفة. قال الله تعالى في كتابة العزيز: ﴿وَجَعَلْنَا اللَّيْلَ لِبَاسًا، وَجَعَلْنَا النَّهَارَ مَعَاشًا﴾ . [سورة النبأ:١١،١٢] .
٤- ساعد الإنسان على أن يقدر الزمن والوقت.
٥- أوجد أنماطًا معيشية مختلفة على سطح الكرة الأرضية.
٦- ساعد على عدم سير حياة الإنسان على وتيرة واحدة تبعث على الملل.


٩-مقارنة عامة بين خطوط الطول ودوائر العرض:


دوران الأرض والفصول الأربعة
مدخل
...
ثانيًا: دوران الأرض والفصول الأربعة:
اعتقد العالم اليوناني فيثاغورس وأتباعه في القرن السادس ق. م أن الأرض تدور حول الشمس ولكنه لم يقدم الأدلة العلمية التي تؤيد ذلك وتفسر كلامه، وقد اعتبر فيثاغورس وأتباعه أن الشمس تمثل مركز الوجود The Helio Centric Theory. ١

١ كلمة Helio مشتقة من الكلمة الإغريقية Helios أي الشمس.


أما بطليموس فقد رأى أن الأرض مركز الكون The Geocentric Theory١ ونادى بهذا الرأى في منتصف القرن الثاني بعد الميلاد وفي القرن الخامس عشر أحيا الفلكي البولندى كوبرنيكوس Copernicus نظرية مركزية الشمس التي استطاع غاليلو بمنظاره الفلكي في القرن السابع عشر "١٥٦٤-١٤٦٢م" من تأييدها، كما أن غاليلو نجح في اكتشاف أقمار تدور حول المشتري، واكتشف كذلك أن الزهرة تدور حول الشمس.
ومدار الأرض حول الشمس بيضي الشكل ويصل طوله إلى حوالي ٦٠٠ ميلون ميل. وتقترب الأرض من الشمس في ٣ يناير، فيقال إن الشمس في نقطة الرأس Perihelion وحينما تبتعد الأرض عن الشمس في ٤ يوليو فيقال إن الشمس في نقطة الذنب Aphelion وتقطع الأرض مدراها حول الشمس بسرعة ١٨ ميل في الثانية أو نحو ٦٤٨٠٠ ميل في الساعة "حوالي ١٠٤ ألف كم".
وتدور الأرض حول نفسها مرة كل ٢٤ ساعة تقريبًا بسرعة ١٠٤١ ميلًا في الساعة عند خط الاستواء "١٦٦٦كم"، وبسرعة ٥٢٢ ميلًا "٨٣٥ كم" عند درجة عرض ٦٠ ْتقريبًا. وأما سرعة دوران الأرض عند القطبين فهي صفر.
وينشأ عن دوران الأرض حول نفسها ظاهرتان طبيعيتان بسبب قلة السرعة كلما بعدنا عن خط الاستواء. الظاهرة الأولى قوة الطرد المركزية Centrifugal force التي تدفع بالأشياء بعيدًا عن مركز الأرض، وبسبب أن قوة الجاذبية تزيد بمقدار ٢٨٩ مثلًا عن قوة الطرد المركزية عند خط الاستواء، فإن الأشياء لا تطير بعيدًا عن سطح الأرض، ولكن آثار زيادة سرعة الأرض تتمثل في انخفاض وزن الأشياء قليلًا عند خط الاستواء عنه عند

١ كلمة Geocentric مشتقة من الكلمة الإغريقية Geo بمعنى الأرض. و Centric مركز.


القطبين. ولتفسير ذلك فإن ٢٨٩ كيلو غرامًا تقل كيلو غرامًا واحدًا عند وزنها عند خط الاستواء بسبب قوة الطرد المركزية، والأمر الثاني الذي ينشأ عن اختلاف سرعة دوران الأرض هو انحراف الأشياء المتحركة إلى يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي وإلى يسار اتجاهها في نصف الكرة الجنوبي، ويؤكد العلماء١ أن طول اليوم يزيد بمقدار ٠.٠٠١٦ من الثانية كل قرن بسبب تأثير موجات المد والجزر على سرعة الأرض.
إن دوران الأرض حقيقة يقينية لا يجرؤ الشك أن يحوم حولها، وفي القرآن الكريم ما يشير إلى تلك الحقيقة، قال تعالى: ﴿وَتَرَى الْجِبَالَ تَحْسَبُهَا جَامِدَةً وَهِيَ تَمُرُّ مَرَّ السَّحَابِ صُنْعَ اللَّهِ الَّذِي أَتْقَنَ كُلَّ شَيْءٍ إِنَّهُ خَبِيرٌ بِمَا تَفْعَلُونَ﴾ [سورة النمل: ٨٨] .
فسر السابقون هذه الآية بيوم القيامة، وليس هناك ما يمنع القول بأنها تشير إلى حقيقة دوران الأرض.
تقول الآية الكريمة: ﴿تَحْسَبُهَا﴾ وهذا الفعل لا يوحي بحال الإنسان يوم القيامة، يوم الهول الأعظم يوم تذهل كل مرضعة عما أرضعت. وتقول الآية الكريمة: ﴿مَرَّ السَّحَابِ﴾ والسحاب يمر في كل لحظة، ثم ختمت الآية الكريمة بما يدل على قدرة الله ﷾ وإتقان صنعه وكمال إعجازه، واختتام هذه الآية بهذه الصورة يرجح أنها تشير إلى دوران الأرض.
والمفسرون الذين فسروا الآية السابقة بأنها تشير إلى يوم القيامة يستندون في ذلك إلى أن هناك آيات كثيرة تشير إلى تسيير الجبال يوم القيامة مثل قوله تعالى في سورة النبأ: ﴿وَسُيِّرَتْ الْجِبَالُ فَكَانَتْ سَرَابًا﴾ ،

١ Strahler، مرجع سابق ذكره، ص٦٠.


وقوله في سورة الطور: ﴿وَتَسِيرُ الْجِبَالُ سَيْرًا﴾ ، ولكننا لو تتبعنا هذه الآيات لما وجدنا فعل "تمر" لأن لهذا الفعل وقعًا آخر، ومر السحاب أي باستمرار؛ لأن مرور السحاب لا ينقطع، ولقد أشار الله ﷾ إلى الجبال؛ لأن مرورها أبعد ما يتصوره الإنسان بسبب ضخامتها، وكأن الله ﷾ يقول لنا: أيها الإنسان إن هذه الجبال الضخمة التي تحسبها جامدة تمر في سهولة كما يمر السحاب باستمرار، وهذا من إبداع الله ﷾ الذي أتقن كل شيء.
وجدير بالذكر أن هناك بعضًا من الناس ينكرون دوران الأرض، وتراءى لهم أن بعض آيات القرآن الكريم تدل على ذلك منها قوله تعالى: ﴿وَهُوَ الَّذِي مَدَّ الأَرْضَ وَجَعَلَ فِيهَا رَوَاسِيَ وَأَنْهَارًا﴾ [الرعد: ٣] ، ﴿وَالأَرْضَ مَدَدْنَاهَا وَأَلْقَيْنَا فِيهَا رَوَاسِيَ﴾ [الحجر: ١٩] ، ﴿وَجَعَلَ فِيهَا رَوَاسِيَ مِنْ فَوْقِهَا وَبَارَكَ فِيهَا﴾ [فصلت: ١٠] .
وحينما نتبع هذه الآيات نجد أن الله ﷾ لم يقل إن الأرض راسية، بل قال: ﴿وَأَلْقَى فِي الْأَرْضِ رَوَاسِي﴾ ، وفي آيات أخرى قال: ﴿رَوَاسِيَ مِنْ فَوْقِهَا﴾ . ويمكن تشبيه ذلك بالطائرة مثلًا، فإذا قلنا: إن في الطائرة مقاعد ثابتة أو راسية فهل يعني ذلك أن الطائرة لا تتحرك!
ومن الأدلة الأخرى في القرآن الكريم التي تشير إلى دوران الأرض مثل الشمس والقمر تمامًا، ما جاء في قوله تعالى: ﴿لا الشَّمْسُ يَنْبَغِي لَهَا أَنْ تُدْرِكَ الْقَمَرَ وَلا اللَّيْلُ سَابِقُ النَّهَارِ وَكُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ﴾ [يس: ٤٠] . وكذلك ما جاء في قوله تعالى: ﴿وَهُوَ الَّذِي خَلَقَ اللَّيْلَ وَالنَّهَارَ وَالشَّمْسَ وَالْقَمَرَ كُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ﴾ [الأنبياء: ٣٣] .


إن كلمة "كل" تشير إلى الشمس والقمر والليل والنهار، ومعروف أن الليل والنهار يمثلان الأرض؛ لأن الأرض في أي وقت يكون نصفها المواجه للشمس نهارًا، والنصف الآخر ليلًا، فالآية الكريمة توضح لنا أن الشمس والقمر والأرض -وهي التي يمثلها الليل والنهار- كل هذه الأجرام تسبح في الفضاء.


١- البراهين على دوران الأرض:
هناك براهين كثيرة لكننا سنكتفي بإيراد تجربة فوكول Foucault وهو عالم طبيعي فرنسي علق سنة ١٨٥١م ثقلاً معدنيًّا في قبة قصر البانثيون Pantheon في باريس وربطه بسلك طوله ٢٠٠ قدم وثبت دبوسًا في أسفل الثقل الكروي بحيث يلامس هذا الطرف المدبب الأرض التي غطى سطحها بطبقة من الرمل ثم حرك فوكول "البندول" السلك المثبت به الكرة بعد أن اتخذ كل الاحتياطات اللازمة حتى لا ينحرف البندول أو الرقاص عن الجهة الأصلية أو المستوى الرأسي الذي كان فيه التذبذب الأول، ومع ذلك رأى فوكول أن التذبذبات كانت تنحرف شيئًا فشيئًا بطريقة منتظمة وكأن مستوى التذبذب دائرة في اتجاه اليمين أي في اتجاه دوران عقرب الساعة حول محوره مارًّا بالنقطة التي علق فيها السلك أو البندول، وكان مقدار هذا الانحراف في باريس ١١ ْفي الساعة، وعرف فوكول أن سبب ذلك الانحراف هو دوران الأرض حول محورها من الغرب إلى الشرق.


٢-<span data-type="title" id=toc-92> انحراف محور الأرض </span>Inclination of earth's axis
يميل المحور القطبي الذي تدور حوله الأرض عن الوضع العمودي بمقدار ٢٣.٥ ْبالتقريب، وبذلك فإن محور الأرض يصنع زاوية مقدارها ٦٦.٥ ْعلى سطح دائرة البروج "شكل ٢١".
ويحافظ محور الأرض على ثبات ميله واتجاهه في أثناء دوران الأرض حول الشمس، ويتجه أحد قطبي الأرض نحو الشمس بينما يتجه الآخر بعيدًا عنها. عندما يكون القطب الشمالي متجهًا نحو الشمس يتعرض الجزء الأكبر من نصف الكرة الشمالي لضوء الشمس كل يوم في حين أن ما تبقى يغطيه الظلام. وينتج عن ذلك أن الأماكن الواقعة شمالي خط الاستواء تقطع جزءًا كبيرًا من دورتها في منطقة الضوء فيطول النهار بحسب ما يقع من طول دورة الأرض في المنطقة المعرضة للضوء، والجزء الباقي الصغير من الدورة يقع في الظلام.
وعلى هذا يكون النهار أطول من الليل في نصف الكرة الشمالي، ويأخذ النهار في الازدياد كلما بعدنا عن خط الاستواء الذي يتساوي عنده طول الليل والنهار، ١٢ ساعة لكل منهما، وعند درجة عرض ٧٠ ْشمالًا يصل طول النهار إلى شهرين، وعند الدائرة القطبية الشمالية ينعدم الليل كلية "شكل ٢٢".


شكل "٢١": ميل محور الأرض
لاحظ أن الشمس تتعامد على مدار الجدي، وبالتالي يقع القطب الجنوبي في دائرة الضوء والقطب الشمالي في منطقة الظلام
وفي نصف الكرة الجنوبي حيث يتجه القطب الجنوبي في اتجاهه بعيدًا عن الشمس يطول الليل ويقصر النهار.
ويتساوى طول الليل والنهار حينما لا يتجه أحد القطبين نحو الشمس فيصل الضوء إلى كل منهما، وبذلك تقطع جميع الأماكن على سطح الأرض نصف دورتها في نطاق ضوء الشمس والنصف الآخر في الظلام بعيدًا عن ضوء الشمس، ويحدث ذلك في الاعتدالين الربيعي والخريفي.


شكل "٢٢": اختلاف طول الليل والنهار تبعًا لفصول السنة
وإلى جانب دوران الأرض حول نفسها وحول الشمس، فإنها تتذبذب في دورانها كالنحلة الخشبية Top بسبب تأثير جاذبية القمر على المنطقة الاستوائية المنبعجة، وتأخذ كل اهتزازة نحو ٢٦ ألف سنة١ تقريبًا. وعلى هذا فإن القطب الشمالي يتم دورة يتجه في أثنائها نحو مجموعات نجمية مختلفة. وعلى سبيل المثال فإن نجم Alpha Draconis كان النجم القطبي منذ ٣٠٠٠ سنة، وفي سنة ١٤٠٠٠ م سيكون نجم "النسر الواقع Vega" هو النجم القطبي.

١ Zim مرجع سبق ذكره، ص ٢٣.


٣-دوران الأرض:
تدور الكرة الأرضية حول محورها القطبي مرة واحدة كل يوم، وينشأ من ذلك الليل والنهار، بينما تدور الكرة الأرضية نفسها حول الشمس مرة كل عام، بمعني آخر أن الأرض تدور حول نفسها ٣٦٥ مرة كل عام مقابل دورة واحدة تدورها حول الشمس. وتعرف حركة الأرض حول نفسها باسم دوران حول المحور Revolution، ونظرًا لأن محور دوران الأرض حول نفسها، وهو عبارة عن المحور القطبي للأرض ذاتها، لا يكون عموديًّا على سطح الدوران، فإن عمودية أشعة الشمس الساقطة على سطح الأرض لا تنحصر في مكان ثابت على سطح الأرض.
وفي الحقيقة لو أننا فرضنا جدلًا أن المحور القطبي عمودي على سطح الدوران فإن زاوية سقوط أشعة الشمس على سطح الكرة الأرضية تكون عمودية عند خط الاستواء ثم تقل تدريجيًّا شمالًا وجنوبًا إلى أن تصبح مماسة للقطبين. وهذا يعني أن درجة الحرارة ستبلغ أقصاها في المناطق الاستوائية وتقل كلما اتجهنا شمالًا أو جنوبًا، بالإضافة إلى ذلك فإن حالة المناخ ستبقى ثابتة في كل مكان على سطح الأرض، وبالتالي تنعدم فكرة الفصول، وبذلك تصبح كل منطقة من سطح الأرض متخصصة في إنتاج نوع معين أو أكثر من المنتجات الزراعية، كما أن طيور وحيوانات كل منطقة ستكون موزعة على سطح الأرض تبعًا لما يلائمها من المناخ، وهذا يعني أن عملية الهجرات بين الطيور والحيوانات تتوقف، وبما أن الإنسان من شأنه حب التغيير في كثير من الأمور فإن حياته ستصبح رتيبة؛ لأنه سيعيش في منطقته دون أن يكون عنده أي تغير يذكر في مناخه الذي يعيش فيه ويتأثر به وفي نوعية إنتاجه الزراعي.


٤- حزام تعامد أشعة الشمس:
نظرًا لميل المحور القطبي للأرض أو عدم تعامده على سطح دائرة البروج plane of ecliptic من جهة، ودوران الأرض حول نفسها ودورانها حول الشمس من جهة أخرى، فإن الأماكن التي تتعامد عليها أشعة الشمس لا تبقى ثابتة، ويكون هذا التعامد تدريجيًّا ومنتظمًا خلال العام، متواصل التنقل من الجنوب إلى الشمال ومن الشمال إلى الجنوب في منطقة أو حزام طرفه الشمالي هو مدار السرطان، وأما حده الجنوبي فهو مدار الجدي، ويقسم خط الاستواء هذا الحزام إلى قسمين متساويين، ومن المعروف أن تعامد أشعة الشمس لا يمكن أن يحدث في أي مكان من سطح الأرض خارج هذا الحزام، ومن أجل تبسيط أمر الإشارة إلى هذه المنطقة المحصورة بين المدارين فإننا قد رأينا أن نطلق عليها اسم "حزام تعامد أشعة الشمس".


الفصول الأربعة
مدخل
...
٥- الفصول الأربعة:
يختلف طول الليل والنهار تبعًا للفصول الأربعة، ومن الملاحظ وجود علاقة بين المناخ وطول الليل والنهار، ويكون الجو معتدلًا عادة عندما يكون طول الليل مساويًا لطول النهار أو يكون الفرق بين طوليهما صغيرًا، ولكن عندما يطول النهار وتتعرض المنطقة التي نعيش فيها إلى مدة أطول من أشعة الشمس، فإن درجة الحرارة ترتفع كثيرًا عندنا. وأما إذا اختلف الوضع وقصر النهار وطال الليل فإن الوضع يختلف تمامًا وتنخفض درجة الحرارة إلى أقل مستوى لها.


شكل "٢٣": الفصول الأربعة
ومن الجدير بالذكر أن الليل والنهار يتساويان من حيث الطول عندما تتعامد أشعة الشمس على خط الاستواء. وهذا يتم مرتين في العام كما ذكرنا سابقًا حيث يحدث الاعتدالان الربيعي والخريفي "شكل ٢٣". وعندما يصل طول النهار أقصى مدى له في نصف الكرة الشمالي يعرف ذلك باسم الانقلاب الصيفي. في حين أنه عندما يقصر النهار إلى أدنى معدل له في النصف الشمالي أيضًا من الكرة الأرضية، فإن ذلك يعرف باسم الانقلاب الشتوي.


أ-<span data-type="title" id=toc-97> الاعتدال الربيعي </span>Vernal Equinox
دعنا نتصور أن أشعة الشمس عمودية الآن على خط الاستواء، وأن رحلة الشمس الظاهرية في هذه الفترة هي من الجنوب إلى الشمال، في هذه الحالة تكون دائرة الإضاءة Circle of Illumination مارة بالقطبين الشمالي والجنوبي. ونظرًا لكروية سطح الأرض فإن هذا يعني أن زاوية سقوط أشعة الشمس تقل تدريجيًّا شمال وجنوب خط الاستواء إلى أن


تصبح هذه الأشعة مماسة لكل من القطبين، بمعنى آخر أننا لو افترضنا وجود شخص واقف فوق نقطة القطب الشمالي وآخر فوق نقطة القطب الجنوبي فإن كلًّا منهما يرى الشمس في مستوى الأفق.
وهذا الوضع يحدث تمامًا في الحادي والعشرين من شهر مارس كل عام. ويتساوى فيه الليل والنهار لمدة يوم واحد فقط. وهنا يبدأ الربيع. ويعرف هذا الوقت بالاعتدال الربيعي في نصف الكرة الشمالي. وبعد ذلك تبدأ الشمس في رحلتها الظاهرية نحو الشمال. ومما تجدر الإشارة إليه هنا أن المحور القطبي للأرض يكون موازيًا للشمس. كما أن رأس زاوية ميل هذا المحور على سطح دائرة البروج لا يكون في اتجاه أو في عكس اتجاه الشمس.


ب-<span data-type="title" id=toc-98> الانقلاب الصيفي </span>Summer Solistice
تستمر الأرض في دورانها حول نفسها وحول الشمس، ويبدأ محورها القطبي في الاتجاه تدريجيًّا نحو الشمس، وهذا يعني أن الشمس تستمر في رحلتها الظاهرية نحو الشمال. ويبدأ النهار في الطول ويأخذ الليل في القصر في النصف الشمالي من الكرة الأرضية كما أن القطب الشمالي يأخذ في التعرض لأشعة الشمس طوال الأربع والعشرين ساعة من كل يوم، وهنا يبدأ صباح نهار يمتد لمدة ستة أشهر في القطب الشمالي في حين أن أشعة الشمس تبدأ في الانقطاع عن زيارة القطب الجنوبي حيث يبدأ ليل يمتد إلى ستة أشهر أيضًا.
يتجه تعامد أشعة الشمس تدريجيًّا كل يوم نحو الشمال إلى أن يصل مدار السرطان بعد ثلاثة أشهر من تعامدها على خط الاستواء, ويعرف ذلك بالانقلاب الصيفي ويكون في ٢١ يونيو من كل عام، ويكون هذا اليوم هو أطول أيام السنة بالنسبة لنصف الكرة الشمالي. وفي هذا اليوم


بالذات يكون المحور الوصل بين القطب الجنوبي والشمالي متجهًا نحو الشمس


ج-<span data-type="title" id=toc-99> الاعتدال الخريفي </span>Autumnal Equinox
تواصل الكرة الأرضية حركتها حول نفسها وحول الشمس إلى أن تتعامد أشعة الشمس على خط الاستواء، ويتساوى الليل والنهار مرة ثانية ويكون ذلك في ٢٢ سبتمبر من كل عام. في حين تصبح هذه الأشعة في الوقت نفسه مماسة لكل من القطبين.
وهنا ينتهي نهار القطب الشمالي الذي استمر لمدة ستة أشهر ويبدأ ليله على حين أن القطب الجنوبي ينعم ببزوغ صبح نهار يستمر لمدة ستة أشهر ويسود فصل الربيع نصف الكرة الجنوبي، بينما يسود الخريف نصف الكرة الشمالي.


د-<span data-type="title" id=toc-100> الانقلاب الشتوي </span>Winter Solistice
وبعد مرور ثلاثة أشهر على تعامد الشمس على خط الاستواء تتعامد أشعة الشمس على مدار الجدي، ويتحول خريف نصف الكرة الشمالي إلى شتاء ليكون ذلك في ٢١ ديسمبر ويعرف ذلك بالانقلاب الشتوي.
مما سبق يمكن ملاحظة أننا ننسب الاعتدالين والانقلابين على ما يجري حقيقة في نصف الكرة الشمالي، أي أن الاعتدال الربيعي يعني وجود فصل الربيع في نصف الكرة الشمالي كما أن تعبير الانقلاب الصيفي يعني صيف نصف الكرة الشمالي أيضًا، وهكذا بالنسبة للفصول الأخرى.
بالإضافة إلى ذلك فإن أشعة الشمس تتعامد مرة واحدة خلال العام الواحد على كل من مدار السرطان ومدار الجدي. في حين أنها تتعامد مرتين كل عام على خط الاستواء.


ثالثا: المجال المغناطيسي للأرض وأغلفة الأرض
١- المجال المغناطيسي:
لقد أشرنا أثناء كلامنا عن الفصول الأربعة إلى القطبين الجغرافيين للكرة الأرضية، ولكن يجب أن نعلم أن هناك قطبين مغناطيسيين للكرة الأرضية أيضًا، ومن أجل تصور ذلك دعونا نأخذ قضيبًا ممغنطًا من الحديد ونعلقه في خيط مع ضمان حرية الحركة له، تجد أن أحد طرفي القضيب يشير إلى القطب الشمالي المغناطيسي بينما يشير الآخر إلى القطب الجنوبي المغناطيسي.
ويمكن اعتبار القطبين المغناطيسيين للأرض طرفي قضيب مغناطيسي يمر بمركز الأرض، وتتولد مغناطيسية الأرض نتيجة لوجود النواة المعدنية في جوف الكرة الأرضية. وينحرف محور الأرض المغناطيسي بضع درجات عن محور الأرض الجغرافي، وعلى هذا فإن القطبين المغناطيسي والجغرافي للأرض لا ينطبقان على بعضهما بل هناك مسافة تفصل بينهما "شكل ٢٤". حيث يقع القطب المغناطيسي شمالي درجة عرض ٧٠ ْشمالًا ودرجة طول ١٠٠ ْغربًا بالقرب من شبه جزيرة بوثيا Boothia في كندا. ويقع القطب المغناطيسي الجنوبي في أنتاركتكا عند درجة عرض ٦٨ ْجنوبًا ودرجة طول ١٤٣ ْشرقًا. وموضع القطبين المغناطيسيين متحرك وليس ثابتًا.
ويمتد تأثير المجال المغناطيسي للأرض على بضع عشرات الآلاف من الأميال فوق سطح البحر.


وتستخدم "البوصلة" وهي عبارة عن مؤشر ممغنط حر الحركة في تحديد الشمال المغناطيسي. وعن طريق معرفة زاوية الانحراف المغناطيسي عن الشمال الجغرافي نستطيع أن نحدد الاتجاه الجغرافي١.
شكل "٢٤": القطبان الجغرافي والمغناطيسي "نصف الكرة الشمالي"
وهناك بعض الصعوبات التي تتعلق باستخدام البوصلة في تحديد الاتجاهات، منها أن خطوط المجال المغناطيسي ليست ثابتة، بل تتأثر بعوامل تختلف من مكان لآخر، كما أنها تتذبذب من وقت لآخر. ومن هنا يعتقد

١ نعني بزاوية الانحراف المغناطيسي Magnetic Declination لأي مكان: الزاوية الواقعة بين اتجاه الشمال الجغرافي واتجاه الشمال المغناطيسي.


بأن باطن الأرض في حركة مستمرة، وأنه لابد وأن يكون في حالة سائلة. ولذا ينبغي معرفة زاوية الانحراف المغناطيسي التي تتغير باستمرار، ولذلك نجد أن الخرائط الطبوغرافية ذات المقاييس الكبيرة يكتب عليها درجات الانحراف المغناطيسي واتجاهاته وتاريخ قياس الانحراف المغناطيسي ومتوسط التغير السنوي في هذا الانحراف.


أغلفة الأرض
مدخل
...
٢- أغلفة الأرض
يتكون كوكب الأرض من عدة أغلفة هي:


أ-<span data-type="title" id=toc-105> الغلاف الجوي </span>Atmosphere
ويحيط بالكرة الأرضية وتعتمد عليه جميع الكائنات الحية في حياتها، وفي هذا الغلاف الغازي يوجد الأوكسجين الذي نتنفسه والسحب وبخار الماء، وتنساب فيه الرياح التي تعمل على توزيع الحرارة ما بين المناطق المختلفة.
ومما يذكر أن الغلاف الغازي تكون في بداية نشأة كوكب الأرض من الغازات والأبخرة التي تصاعدت من مكونات هذا الكوكب يوم أن كان في حالة ليست بالصلبة، وكذلك الغازات التي كانت ولا تزال تندفع من فوهات البراكين مع الحمم البركانية. وإلى جانب الغازات المختلفة وبخار الماء تعلقت الأتربة الدقيقة والحبيبات وبقايا الشهب والنيازك في الهواء لتصبح بعض مكونات الغلاف الغازي. ويمتد الغلاف الغازي إلى ارتفاع ٦٠٠ ميل "٩٦٥كم" حيث توجد آثار غازية.
ويقسم الغلاف الجوي إلى بضع طبقات سوف نناقشها فيما بعد بالتفصيل بإذن الله.


ب-<span data-type="title" id=toc-106> الغلاف المائي </span>Hydrosphere
يشمل الغلاف المائي المحيطات والبحار، ويغطي نحو ٧١% من سطح كوكب الأرض. ويصل حجم المحيطات إلى حوالي ٣١٧ مليون ميل مكعب، أو ١٣٥٠ مليون كم٣، ويمثل ذلك نحو ٩٧% من المياه في العالم. وتمثل الأنهار والمياه العذبة نحو ١% من الماء، أما النسبة الباقية فهي ٢% وهي عبارة عن ماء متجمد على هيئة جليد. ويختلف الغلاف المائي عن الغلاف الغازي في أن الغلاف المائي له سطح ثابت تقريبًا أما الغلاف الغازي فإن سطحه ليس ثابت المستوى.
ويعيش الإنسان عند سطح الغلاف المائي وعند قاع الغلاف الغازي.


ج-<span data-type="title" id=toc-107> الغلاف الصخري </span>Lithosphere
وهو الجزء الخارجي الذي يمثل قشرة الأرض وقيعان المحيطات، ويتكون هذا الغلاف من طبقتين هما طبقة السيال Sial، وهي طبقة سطحية متجانسة وتتكون من نسبة كبيرة من السليكا ويحتل الألمنيوم المكانة الثانية فيها بعد السليكا. ومتوسط سمك طبقة السيال ٥٠ كم والكثافة ٢.٧، أما الطبقة الثانية فهي طبقة السيما وهي عبارة عن صخور نارية معظمها سليكا ومغنسيوم والكثافة تتراوح ما بين ٢.٩ إلى ٣.٦ ويبلغ سمك طبقة السيما نحو ١٢٠ كم.


د-<span data-type="title" id=toc-108> الغلاف الحيوي </span>Biosphere
ويتمثل في جميع الكائنات الحية نباتية كانت أو حيوانية بحرية كانت أو برية. والغلاف الحيوي هو أحدث أغلفة الأرض. وسوف نتناول دراسة الغلاف الحيوي أو الحياتي بالتفصيل في دراستنا للجغرافيا الحيوية.


ويبدو أن كوكب الأرض هو الكوكب الوحيد بين كواكب المجموعة الشمسية الذي ينفرد بغلافه المائي والحيوي.
وتتناسب أغلفة الأرض من حيث أوزانها على النحو التالي:
من المقارنة السابقة يبدو لنا ضآلة وزن الغلاف المائي رغم أنه يغطي ٧١% من سطح كوكب الأرض، إلا
١ ١
أنه وزنه لا يتعدى

من وزن الأرض، كما أن وزن الغلاف الغازي يصل إلى
_________
من وزن الأرض.
٤٢٨٥ ١٢٠٠٠٠٠


الفصل الرابع: جغرافيا السطح
مدخل
...
الفصل الرابع: جغرافية السطح
يعد سطح كوكب الأرض سجلاً يبرز جهود البشرية، فأنت ترى المزارع والمدن والطرق جنبًا إلى جنب مع الجال الشاهقة والسهول والأودية والهضاب والمسطحات المائية التي ترى من الطائرة باللون الأزرق، وهذا اللون بالذات هو الذي يغطي على الألوان الأخرى كلها للناظرين من مراكب الفضاء إلى كوكب الأرض. والجدير بالذكر أن كوكبنا الذي نعيش على سطحه يتميز عن كواكب المجموعة الشمسية باللون الأزرق. فليس غريبًا أن يطلق عليه تعبير الكوكب الأزرق.
إن الظاهرات التضاريسية المتنوعة من جبال وهضاب وتلال وسهول بالإضافة إلى الطرق والمدن والقرى والمزارع كلها تشكل جزءاً سطحيًّا بسيطاً من القشرة الأرضية، ويتراوح سمك هذه القشرة ما بين عشرة أميال وخمسة وعشرين ميلاً "١٦-٤٠ كم"، وهي تتكون من طبقتين متميزتين هما "السيال" التي تكون أرضية القارات و"السيما" التي تؤلف قيعان المحيطات والبحار١. وتتكون القشرة الأرضية من التربة وطبقات الصخور التي تحتها والتي يبرز بعض أجزائها فوق السطح.
ومن المعروف أن القشرة ليست ثابتة من حيث أشكال تضاريسها أو صلابة وتماسك صخورها، فتضاريس اليوم تختلف شكلًا وحجماً عما

١ سوف نتعرض، بإذن الله، للكلام عن السيما والسيال بشيء من التفصيل فيما بعد.


كانت عليه قبل ملايين السنين ولا نتصورها أن تبقى على ما هي عليه حاليًا في المستقبل، وذلك نتيجة عوامل مختلفة مسئولة عن هذا التغيير المستمر يمكن إيجازها كما يلي:
- عوامل خارجية:
وأهم هذه العوامل التجوية والنحت والحمل والإرساب. وسوف لا نتعرض لأي من هذه العوامل بالشرح في هذا الفصل.
- عوامل باطنية:
وتتلخص هذه العوامل في الالتواءات والانكسارات والزلازل والبراكين. ونظراً لأهمية هذه العوامل في تشكيل سطح الأرض فإننا سنتعرض لها فيما بعد الشرح والتفصيل.
وسوف ندرس محتويات هذا الفصل من خلال ثلاثة موضوعات مهمة هي:
أولاً: صخور القشرة الأرضية ومكوناتها.
ثانياً: القشرة الأرضية جزء من كل.
ثالثاً: الحركات التكتونية السريعة.


صخور القشرة الأرضية ومكوناتها
مدخل
...
أولاً: صخور القشرة الأرضية ومكوناتها:
العلاقة بين الإنسان وصخور القشرة الأرضية قديمة، كما أن عادة التقاط الأحجار الكريمة والصخور الجميلة وعمل القلائد والأساور والأقراط منها ترجع بجذورها إلى الماضي السحيق منذ حل ابن آدم على سطح هذا الكوكب، وبعد أن استعمل الإنسان قطعًا من بعض أنواع من الصخور والحجارة كأدوات ووسائل للزينة بدأ يستعمل بعضًا آخر منها في صناعة أسلحته. لقد صنع المدى ورءوس السهام والحراب وغيرها من الأحجار الصلبة مثل حجر الصوان Flint والزجاج البركاني Obsidian.


ومن المعروف أن هذين النوعين من الحجارة عندما تكسر أو تشطف تصبح أجزاؤها ذوات حواف حادة ويمكن استخدامها كأسلحة للصيد أو أدوات للقطع. وتدرج الإنسان في استخدام الصخور والحجارة للصيد أو أوانيه المنحوتة أو الفخارية. ثم كانت هناك طفرة في استغلال الصخور كمواد لبناء البيوت والأسوار والقلاع والطرق والسدود.
وتتكون القشرة الأرضية من صخور متنوعة كما سنرى فيما بعد. وفي هذه القشرة تقع القارات وأحواض البحار ولمحيطات وهي في الوقت نفسه المصدر الرئيسي للتربة والعناصر الحيوية الأخرى مثل أملاح البحر وغازات الغلاف الجوي. ويوضح الجدول التالي أهم العناصر المكونة لقشرة الأرض تبعًا لنسب أوزانها.١
أهم مكونات القشرة الأرضية

١ Strahler، مرجع سابق، ص ٣٦٥.


يتضح لنا من الجدول السابق أن نسبة الأوكسجين تقترب من نصف القشرة الأرضية، ويوجد الأوكسجين متحدًا مع العناصر المختلفة على هيئة أكاسيد مثل ثاني أكسيد السليكون وأكسيد الحديد ويمثل السليكون العنصر الثاني، ثم الألمونيوم فالحديد. ويصل عدد العناصر المكونة للقشرة الأرضية المعروفة حتى الآن إلى ١٠٨ عناصر.
والعناصر عبارة عن مواد غير عضوية تتميز بخصائص كيميائية ولها تركيبها الذري الخاص الذي يختلف عن التراكيب الذرية للعناصر الأخرى، وتتكون صخور القشرة الأرضية من عناصر مختلفة بنسب متباينة. وترجع معظم الصخور من حيث تكوينها ونشأتها إلى ملايين السنين،
وتنقسم هذه الصخور إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي:


الصخور النارية
مدخل
...
١- الصخور النارية:
من المعروف أن معظم صخور القشرة الأرضية نارية الأصل والنشأة، كانت في البداية عبارة عن مواد منصهرة تصلبت وجمدت في باطن الأرض أو على سطحها أو على مقربة من السطح في الشقوق والصدوع.
وتنقسم هذه الصخور إلى الأنواع الآتية:


<span data-type="title" id=toc-115>صخور باطنية أو بلوتونية </span>١ Plutonic Rocks
كانت هذه الصخور منصهرة في باطن الأرض وواقعة تحت ضغط شديد، وتعرف هذه الصخور المنصهرة عادة باسم الصهير أو الصهارة Magma. وعندما زاد الضغط على الصهبر بدأ يشق طريقه بقوة في اتجاه سطح الأرض، ولكنه لسبب أو لآخر لم يتمكن من الوصول إلى السطح. ثم بدأت درجة حرارته تنخفض رويداً رويداً وتخلص من غالبية الغازات

١ يميل بعض الباحثين إلى عدم استخدام لفظ "بلوتونية" لأنه نسبة إلى إله الجحيم وجوف الأرض الخرافي عند الإغريق والرومان Pluto.


التي بداخله، وفي النهاية تجمد الصهير على هيئة بلورات. ومن أهم أنواع هذه الصخور الغرانيت الذي يوجد بكثرة في منطقة الدرع العربي بالمملكة العربية السعودية. ويبدو هذا النوع من الصخور بكل وضوح في جبال أجأ وسلمى في منطقة حائل، وعلى أطراف الدرع العربي بالقرب من مدينتي الرس ورياض الخبراء بالقصيم.


<span data-type="title" id=toc-116>صخور بركانية </span>Voleanic Rocks
يتمكن الصهير في كثير من الأحيان من الوصول إلى سطح الأرض على هيئة لافا Lava تنساب بهدوء على أديم الأرض. ويبدو أن معظم الحرات في المملكة العربية السعودية وفي كثير من أنحاء العالم وصلت مصهوراتها البركانية إلى سطح الأرض بدون ضجة أو جلجلة. وكثيراً ما يصحب خروج المصهورات البركانية زلازل أو براكين وانفجارات. ثم ما تلبث هذه المصهورات أن تبرد بسرعة وتتشقق. ونظرًا لسرعة تجمد هذه المصهورات تبقى الفقاعات الحبيسة بداخلها محافظة على أشكالها الكروية بعد أن تتجمد المصهورات، ولذلك فإننا نجد أن الصخور البركانية تختلف عن الصخور البلوتونية في أن بلوراتها تكون غير واضحة وتحتوي على ثقوب كثيرة العدد مختلفة الأحجام وكأنها قطع من الأسفنج. أما الصخور البلوتونية فإنها تكاد تكون خلوًا من هذه الثقوب، كما أن بلوراتها تكون واضحة للعيان.١ ومن أهم الصخور البركانية البازلت.

١ F.J..Monkhouse A Dictiionary of Geography, Second Edition "Chicage: Aldine Atherton, Inc.١٩٧٢", p.٢٧٣
تبرد المصهوات البركانية ببطء شديد في باطن الأرض؛ نظراً لبعدها عن سطح الأرض والغلافين الغازي أو المائي، ولذلك فإنها تتخلص تدريجيًّا من الغازات الحبيسة بداخلها.


<span data-type="title" id=toc-117>صخور الأغوار </span>Hypabyssal Rocks
وتعرف هذه الصخور أيضًا باسم الصخور المتوسطة أو صخور متوسطة العمق. ويتكون هذا النوع من الصخور نتيجة لتسرب المصهورات البركانية عن طريق أماكن ضعف أو شقوق رأسية أو أفقية في القشرة الأرضية. ونظرًا لاقترابها من سطح الأرض فإنها تبرد خلال فترة أقصر مما تحتاجه الصخور البلوتونية وأطول مما يلزم للصخور البركانية. ولذلك فإن كثيرًا من هذه الصخور تحتوي على ثقوب وبلورات امتزجت معها وتداخلت مع بعضها البعض.
ويطلق على كل من الشقوق الرأسية المملوءة بصخور الأغوار اسم "السد أو الحاجز الصخري" Dyke في حين يطلق على كل من الشقوق الأفقية المليئة بنفس النوع من الصخور اسم "العتبة" Sill.


الصخور الرسوبية
مدخل
...
٢- الصخور الرسوبية:
على الرغم من أن الصخور الرسوبية لا تمثل إلا ٥% من حجم قشرة الأرض إلا أنها تغطي مساحة تزيد على ٧٠% من مساحة يابس الكرة الأرضية، وتقسم الصخور الرسوبية عادة إلى أربع مجموعات.


أ-<span data-type="title" id=toc-120> مجموعة الصخور الرملية </span>Arenaceous
وتتكون هذه الصخور من نسبة عالية من حبيبات الكوارتز المتلاصقة مع بعضها البعض بمادة لاحمة، ومن أشهر أنواع هذه المجموعة الحجر الرملي Sandstone، والرمل الخشن، والحصى الرملي gritstone.


ب-<span data-type="title" id=toc-121> مجموعة الصخور الطينية </span>Agrillaceous
ومن أهم أفراد هذه المجموعة الطين والصلصال والطفل، وتتميز هذه الصخور بحبيباتها الدقيقة ولزوجة بعضها عندما يمزج الماء.


ج-<span data-type="title" id=toc-122> الصخور الجيرية </span>Calcareous
وتعد من أهم الصخور الرسوبية وتتكون أساسًا من المحارات البحرية وبقايا هياكل الحيوانات أو النباتات، أو نتيجة لترسيب الجير المذاب في الماء، ويتفاوت سمك طبقات الصخور الجيرية من منطقة إلى أخرى، وقد يصل هذا السمك بعض الأحيان إلى بضعة كيلو مترات. ومن المعروف أن معظم الجبال الالتوائية الموجودة على سواحل البحار والمحيطات تتكون من صخور جيرية كانت في الأصل إرسابات بحرية كما هي الحال في جبال الألب في أوروبا، وجبال أطلس الواقعة في شمال غرب إفريقيا. وهناك جبال تتكون من نفس نوع الصخور المذكورة وتقع بعيداً عن المسطحات المائية. ومن أهم تلك السلاسل سلسلة جبال طويق بالمملكة العربية السعودية.


د-<span data-type="title" id=toc-123> الصخور الكربونية </span>Carbonaceous
ومن أهمها الفحم الحجري بأنواعه مثل الليغنايت lignite والانثراسيات anthracite والصخور الكربونية عبارة عن بقايا نباتات وحيوانات تعرضت للضغط والحرارة فتكربنت.
وهناك صخور أخرى تتكون من الحصى وبقايا صخور متنوعة متماسكة مع بعضها البعض، وتعرف باسم الكتل المختلطة Conglomerate يطلق عليها بعض الباحثين "البيتزا الجيولوجية". وأحيانًا يتكون الصخر من شظايا صخور ذات حواف حادة متلاحمة تعرف باسم برشيا Breccia١.

١ كلمة برشيا Breccia مشتقة من أصل إيطالي وتعني "حطام أو فتات الحائط". وهذه الصخور عدة أنواع. ومما يلفت النظر أن أحد أنواعها يعرف باسم "برشيا العظام" Bone breccia التي توجد في بعض الكهوف، وهي ترجع في أصلها إلى بقايا العظام التي وجدت قديمًا في تلك الكهوف.


وقد تقسم الصخور الرسوبية على أساس الترسيب إلى:
أ- صخور رسوبية بحرية:
وهي التى ترسبت في قيعان البحار والمحيطات.
ب- صخور رسوبية قارية:
وتتمثل في الإرسابات الهوائية مثل الرمال وتربة اللويس Loess والإرسابات المائية أو الفيضية مثل الطمي أو الغرين، والإرسابات الجليدية١

١ توجد إرسابات جليدية glacail deposits بكثرة في شمال أوروبا، ولقد ساد اعتقاد قديم بين الناس هناك أن تلك الإرسابات ما هي إلا بقايا الإرسابات المائية التي حملها الطوفان الذي حدث أيام سيدنا نوح ﵇. وعندما بلعت الأرض ماءها وأقعلت السماء بقيت الإرسابات في أماكن وجودها حاليًا.


أهم مميزات الصخور الرسوبية:
اشتقت معظم الصخور الرسوبية أساسًا من الصخور النارية بفعل عوامل التعرية المتباينة١. وتتميز الصخور الرسوبية بوجود الأحافير أو الحفريات fossils وهي بقايا وآثار لكائنات حية يستدل بها على أعمار هذه الطبقات "شكل ٢٥" وتتميز الصخور الرسوبية كذلك بأنها توجد على هيئة طبقات.
كما أن بعض هذه الصخور الرسوبية عضوي نشأ من بقايا النباتات والحيوانات، وبعضها تكون بطريقة كيمائية نتيجة لترسب الأملاح من المحاليل المختلفة.

١ إن معظم الصخور الرسوبية الموجودة حاليًا على سطح الأرض ترجع في أصلها إما إلى صخور رسوبية أخرى، أو نارية، أو متحولة، أو خليط من هذه وتلك.


٣-<span data-type="title" id=toc-125> الصخور المتحولة </span>Metamorphic Rocks
قد يتعرض بعض الصخور النارية أو الرسوبية لضغوط هائلة وحرارة مرتفعة فيتحول الصخر ويتغير مظهره. وتظهر هذه الصخور المتحولة في المناطق التي تعرضت لحركات تكتونية شديدة. وتتميز الصخور المتحولة عمومًا بصلابتها أكثر من الصخور التي تحولت عنها.
ومن أشهر الأمثلة للصخور المتحولة عن أصل رسوبي، الإردواز Slate الذي تحول عن طفل Shale، والرخام Marble الذي تحول عن الحجر الجيري، والكوراتزيت quartizite وهو متحول عن الحجر الرملي.
ومن الصخور المتحولة عن أصل ناري: النيس Gneiss الذي غالبًا ما يكون قد تحول عن الغرانيت، كما يوجد احتمال في أن يكون النيس قد تحول عن صخور رسوبية طغت عليها أو تخللتها طفوح نارية. وهناك الشيست Schist الذي تحول أصلًا عن صخور نارية مثل البازلت أو صخور رسوبية مثل حجر الرمل. ويتم هذا التحول عادة نتيجة للضغظ الشديد أو الحرارة العالية أو كليهما.


شكل "٢٥": صورة لبعض حفريات بحرية وجدت في سلسلة جبال طويق بالقرب من مدينة الرياض-المملكة العربية السعودية.


تفاوت المعادن في نسب وجودها في قشرة الأرض
ويحتوي كثير من الصخور الموجودة في القشرة الأرضية على نسب متفاوتة من معادن مختلفة باسم الرواسب المعدنية metalliferous deposits. وتتجمع هذه الرواسب في بعض صخور القشرة الأرضية بصورة تمكن الإنسان من استغلالها اقتصاديًّا. ولقد قامت حضارة الإنسان


ونهضته الصناعية على استغلال هذه المعادن. وتتفاوت المعادن في نسب وجودها في قشرة الأرض كما في الجدول السابق.١

١ Strahler، مرجع سبق ذكره، ص٣٧٦.


القشرة الأرضية جزء من كل
مدخل
...
ثانيًا: القشرة الأرضية جزء من كل:
لا تزال معرفتنا بأعماق الأرض محدودة، إذ إن كل آلات الحفر الحديثة وكل ما يقبع وراءها من عقول بشرية لم تستطع بعد اختراق الأرض لعدة كيلو مترات. ويكفي أن نعرف بأن طول نصف القطر الاستوائي للكرة الأرضية هو ٣٩٦٣ ميلًا "٦٣٨٧كم"، وأن نصف القطر القطبي يصل إلى ٣٩٥٠ ميل "٦٣٥٧كم" لكي ندرك أنه من المستحيل بمكان على الإنسان أن يخرق الأرض إلى مسافة عشرات الكيلو مترات.
وبما أن الأعماق التي وصل إليها الإنسان نتيجة للحفر لا تزال محدودة فإن هذا يعني أن معرفتنا عن نطاقات الأرض لا تزال في المهد. ومن أجل أن يعرف الإنسان عن وضع تلك النطاقات من حيث أبعادها وكثافاتها لجأ إلى استخدام عدة أساليب بطريقة غير مباشرة. ومن أهم تلك الأساليب دراسة الزلازل والهزات الأرضية.
ومن المعروف أن الزلازل تنشأ نتيجة لزيادة في الضغط الشديد في مكان أو أكثر تحت سطح الأرض، وعندما تصل قوة الضغط إلى حد لا يحتمل تجتاح الأماكن الضعيفة في ذلك المكان حركة عارمة تزلزل أركانه على هيئة هزة أو عدة هزات متقطعة أو متصلة ومتلاحقة، لربما يكون مركز الزلزال قريبًا من سطح الأرض أو على أعماق متباينة قد تصل إلى حوالي ستمائة كيلو متر. ومما يلفت النظر أن تلك الحركة المفاجئة تولد

١ Strahler، مرجع سبق ذكره، ص ٣٧٦.


موجات يمكن أن تسجل في محطات في أماكن متفرقة على سطح الأرض. وفي تلك المحطات ثبتوا أجهزة يعرف كل منها باسم: سيسموغراف أو مرسمة الزلازل Seismograph
ولقد ساعدت دراسة عدد مرات وصول أو ارتداد تلك الموجات إلى هذه الأجهزة علماء الزلازل من رسم نموذج لنطاقات الأرض وهي كالآتي "شكل ٢٦":
شكل "٢٦": نطاقات الكرة الأرضية
١- النواة الداخلية Inner Core
٢- النواة الخارجية Outer Core
٣- الغشاء أو الحجاب Mantle
٤- القشرة الأرضية Earth Crust


ونظرًا لأهمية كل من هذه البطاقات فإننا سنقوم بشرح كل منها بالتفصيل:


١- النواة الداخلية:
تمثل النواة الداخلية الجزء المركزي لكوكب الأرض، ومن المحتمل أن تكون النواة في حالة صلبة. ويقدر العلماء نصف قطر هذه النواة بحوالي ألف وأربعمائة كيلو متر وأنها تمثل ما يعادل ١% من حجم الكرة الأرضية، ونظرًا لارتفاع كثافة المادة المكونة لها فإن وزنها يساوي ما يقرب من ٣% من وزن الكرة الأرضية، وتقدر كثافة تلك المادة بحوالي سبعة عشر مثلًا لكثافة الماء.١ وأن كثافة الماء تساوي ١ غم/ سم٣.
وأهم مكونات النواة الداخلية الحديد. ومن المعروف أن الحديد من أثقل المعادن المعروفة لنا وهو يكون حوالي ثلث وزن الكرة الأرضية. ومن المعتقد أن كوكبنا الذي نعيش عليه عندما كان في حالة سيولة تحركت مصهورات الحديد وبعض المصهورات الأخرى الثقيلة نحو مركز الأرض واستقرت هناك. كما أن الحديد الموجود في طبقات الأرض عندما كان يذوب بفعل الحرارة الباطنية للأرض كان يشق طريقه وهو في حالة سائلة، نحو مركزها. ومع مرور الزمن تكونت النواة الداخلية وكان الحديد من أهم مكوناتها.٢ ومن أهم المكونات الأخرى للنواة معدن النيكل. ولقد اجتهد العلماء في هذا الموضوع وقالوا بأن النواة الداخلية للأرض تتكون من الحديد أو من سبيكة من الحديد والنيكل. وهم في ذلك يستشهدون ببقايا النيازك التي تصل إلى سطح الأرض. وغالبًا ما تكون كل من تلك

١: Edgar Winston Spencer, Geology-A Survey of Earth Science "New York Thomas Y.Crowell Company, ١٩٦٧" P,٧٠
٢ Strahler مرجع سابق ذكره، ص٢٤٠.


البقايا تمثل نواة الجرم السماوي الذي هوى، وبما أن معظم تلك النيازك تتكون أجزاؤها الداخلية من الحديد أو من سبيكة حديد ونيكل فإنه قياسًا على ذلك يعتقد أن النواة الداخلية للكرة الأرضية تتألف من مادة الحديد أو الحديد والنيكل كذلك وقليل من المعادن والمواد الأخرى١.

١ Stanley Wyatt and James Kaler, Principles of Astronomy "Bostea: Allyn and Bacon, Inc. ١٩٧٤",p.١٢.


٢- النواة الخارجية:
يحيط بالنواة الداخلية للأرض غلاف سائل ثقيل القوام يعرف باسم "النواة الخارجية". ويبلغ سمك هذا الغلاف حوالي ألفين ومائة كيلو متر. ومن المحتمل أن تكون المادة المكونة للنواة الخارجية عبارة عن سبيكة من الحديد والنيكل ذات كثافة أقل من كثافة النواة الداخلية. وتحتوي النواة الخارجية على حوالي ١٥% من حجم الأرض وما يقرب من ٢٩% من وزنها، والجدير بالذكر أن درجة الحرارة في النواة تترواح ما بين ٤٠٠٠ ْ، ٥٠٠٠ ْ ف "٢٢٠٠-٢٧٥٠م"، كما أن مقدار الضغط هناك يصل إلى ما بين ثلاثة إلى أربعة ملايين مثل للضغط الجوي هنا على سطح الأرض عند مستوى سطح البحر.


٣- الغشاء:
يقع على مشارف النواة الخارجية نطاق يختلف كثيرًا، وبصورة مفاجئة عن النطاقين السابقين، من حيث صفاته ومكوناته، ويبلغ سمك هذا الغشاء ٢٩٠٠كم. وهذا الغشاء صلب بوجه عام ومتجانس من حيث التركيب، كما أن أهم مكوناته ثاني أكسيد السليكون. ولقد أشار علماء الزلازل إلى وجود تغير فجائي في الصفات الطبيعية على أطراف الغشاء


الخارجي في اتجاه القشرة الأرضية، ويعتبر هذا التغير المفاجئ في تلك الصفات الحد الفاصل بين الغشاء والقشرة الأرضية.


٤- القشرة الأرضية:
الآن وبعد رحلة تزيد على ستة آلاف كيلو متر قطعناها على الصفحات السابقة من مركز الكرة الأرضية نصل إلى الجزء الأسفل من القشرة الأرضية. يتراوح سمك القشرة الأرضية ما بين عشرة أميال وخمسة وعشرين ميلًا "١٦-٤٠ كم" تقريبًا. وفي العادة يكون سمك القشرة الأرضية في قيعان المحيطات والبحار خمسة أميال بينما قد يصل هذا السمك إلى أكثر من خمسة وعشرين ميلًا في اليابس، وكثيرًا ما تغطي القشرة الأرضية في اليابس طبقة رقيقة من فتات الصخور والإسابات النهرية والرمل والبقايا الحيوانية والنباتية، تعرف باسم التربة، بينما تكون هناك أجزاء مكشوفة من القشرة مؤلفة من الحجر الصلد كما هي الحال في بعض مناطق الدرع العربي والدرع الكندي، وتكون مثل هذه المناطق الصخرية واضحة في الدرع العربي ويمكن مشاهدتها على جانبي الطريق المعبد الواصل بين رياض الخبراء، في القصيم، والمدينة المنورة عبر الحناكية.
أما بالنسبة للدرع الكندي فإن المناطق المكشوفة به تكون مغطاة معظم أيام السنة بطبقة من الجليد أو المياه الراكدة. وتبدو طبقة الجليد هذه للمسافرين جوًّا في الأماكن الخالية من السحب، وكأنها طبقة زجاجية شبه شفافة تكسو أديم الصخر الأصم.
وتؤكد الدراسات العلمية أن غالبية الصخور التي تكون القشرة الأرضية جاءت من أصل ناري. لقد كانت تلك الصخور في بداية أمرها سائلة شديدة الحرارة، ثم بردت وتجمدت، تحت أو فوق سطح الأرض.


وتتكون القارات في الغالب من الصخور الغرانيتية، ويطلق على هذه الطبقة اسم "سيال" Sial١ وهي مكونة من نسبة عالية من السيليكا Silica والألمونيوم Aluminium. وتصل كثافة السيال في المتوسط إلى ٢.٧ غم/ سم٣ ويطلق على صخور هذه الطبقة أيضًا اسم الصخور الفلسية Felsicrocks نظرًا لأنها تحتوي على فلسبار Feldspar وسيليكا.
ويتألف الجزء الواقع تحت معظم المسطحات المائية من طبقة من صخور البازلت. وترتكز القارات بصخورها الغرانيتية على نفس هذه الطبقة البازلتية "شكل ٢٧". ويعلو طبقة البازلت غشاء محدود السمك
شكل "٢٧": جزء من القشرة الأرضية والغشاء
من التربة والأعشاب البحرية وبعض التكوينات المرجانية وتعرف هذه الطبقة باسم سيما Sima٢. وهي متجانسة كما هي الحال في السيال. وتتراوح كثافة السيما ما بين ٢.٩ غم/ سم٣ إلى ٣.٧ غم/سم٣ وتعرف كذلك

١ تتكون كلمة سيال Sial من الحرفين الأولين لكلمتي السيليكا Silica والألمنيوم Aluminium
٢ يتكون تعبير سيما sima من si وهما أول حرفين من كلمة سيليكا silica و ma وهما أول حرفين من كلمة مغنسيوم Magnesium


صخور طبقة السيما باسم الصخور المافية mafia rocks لأنها تحتوي على نسب كبيرة من المغسيوم والحديد، ومن المعروف أن حوالي ثلث مساحة سطح القشرة الأرضية مغطاة بالمسطحات المائية "شكل ٢٨".
شكل "٢٨": توزيع اليابس والماء


الزحزحة القاربة
مدخل
...
ثالثاً: الزحزحة القارية CONTINENTAL DRIFT
إن فكرة الزحزحة القارية ليست قديمة وهي من بنات أفكار القرن السابع عشر الميلادي كما سنرى فيما بعد. ومنذ أن جاءت هذه الفكرة إلى حيز الوجود وحتى سنة ١٩٦٣م وهي لا تتعدى كونها مجرد افتراض وضرب من الحدس والتخمين. والافتراض كما نعرف يحتمل الخطأ والصواب، بعكس النظرية التي تؤخذ كحقيقة مسلم بها، وعلى كل حال فلقد كان


لذلك الافتراض أنصار وكان له معارضون، الأنصار يقدمون الدليل تلو الدليل لإثبات صحة فكرة الزحزحة القارية، والمعارضون يرفضون الفكرة جملة وتفصيلًا ويقولون بأنها ضرب من الخيال. وأخيرًا جاء عام ١٩٦٤م وفجأة بدأ الأنصار يتنفسون الصعداء وتوقف معظم المعارضين عن الطعن في صحة فكرة الزحزحة القارية. لم يعد هؤلاء المعارضون يناصبون تلك الفكرة العداء بل على العكس من ذلك فإنهم بدأوا إعادة النظر فيما قالوه ضدها.
والآن وبعد هذا التمهيد يجدر بنا أن نتساءل عن أمرين على الأقل هما:
- ما هو افتراض الزحزحة القارية؟
- ما الحدث الذي حل في سنة ١٩٦٤م وجعل ذلك الافتراض يكاد يرقى إلى مرتبة النظريات؟
ونظرًا لأن هذين التساؤلين يقبعان على رأس قائمة التساؤلات الأخرى الخاصة بهذا الافتراض فإننا سنعالج كلًّا منهما على حدة كالآتي:


افتراض الزحزحة:
في نهاية العقد الثاني من القرن السابع عشر ذكر فرانسيس بيكون Francis Bacon احتمال اتصال أوروبا وأفريقيا من جهة مع الأمريكتين من جهة أخرى في الماضي السحيق، بمعنى آخر إنه اعتقد أن القارات الأربع السابقة الذكر كانت متصلة ببعضها البعض وبعد مرور أقل من مئتي عام اكتشف أنطونيو سنايدر Antonio Snider وجود شبه كبير بين حفريات النباتات الموجودة على السواحل الغربية للقارة الأوروبية والسواحل الأمريكية المقابلة لها. ولقد شجع هذا الاكتشاف صاحبنا سنايدر بأن


يفترض أن كل القارات كانت في يوم من الأيام متصلة ومكونة كتلة يابس واحدة١.
ثم جاء دور الجيولوجيا لتقول رأيها في هذا الموضوع على لسان إدوارد سويس Edward Susess، الجيولوجي الاسترالي المشهور، وذلك في نهاية القرن التاسع عشر. قال إدوارد بأنه شاهد تطابقًا وتشابهاً كبيراً بين كتل يابس نصف الكرة الجنوبي. وأكد بأن مثل هذا التطابق ربما يعني أن تلك الكتل كانت في يوم من الأيام قارة واحدة كبيرة الحجم، وأطلق إدوارد على تلك القارة التي افترض وجودها في الماضي اسم قارة غندوانا أو غندوانا لاند ٢ Gondwanaland. وكانت قارة غندوانا تضم كلًّا من إفريقيا، جزيرة ملاغاس، الهند، بعض أجزاء من أمريكا الجنوبية، واستراليا.٢
وما إن جاءت سنة ١٩١٠م إلا وعالم ألماني يدعى "الفريد فاغنر" Aifred Wagner يخاطب المحافل العلمية وينادي بأن يابس الكرة الأرضية، قبل حوالي ٢٠٠ مليون سنة، كان كتلة واحدة متماسكة. ونتيجة لأسباب لا داعي لذكرها في هذا المجال، تصدع اليابس وانشطر ونتج عن ذلك وجود قارات جديدة. ثم أخذت هذه القارات تتحرك أفقيًّا في عدة اتجاهات إلى أن استقرت في أماكنها التي نعرفها الآن, وأخذ فاغنر يدعم افتراضه هذا في الأوساط العلمية بتقديم الكثير من الأدلة والإثباتات التي تؤيد صحته. لقد أكد العالم الألماني وجود تطابق في الطبقات الجيولوجية لليابس الواقع

١ Patrick M.Hurley, The Confirmation of Continental Drift, Scientific American, Vol. ٢١٨, No.٤ "New York: SCIENTIFIC.American
Inc. April, ١٩٦٨",p.٥٣
٢ أطلق إدوارد سويس اسم "غندوانا لاند" أو "قارة غندوانا" على القارة التي تخيل وجودها في الأزمنة الغابرة نسبة إلى "غندوانا" وهي إحدى المقاطعات الجيولوجية الرئيسية الواقعة في الجزء الشرقي من وسط الهند.
٣ Monkhouse، مرجع سبق ذكره، ص١٥٩.


على كلا الشاطئين الشرقي والغربي للمحيط الأطلسي، أضف إلى ذلك فإنه كشف النقاب عن وجود تطابق في الحفريات الموجودة على أو بالقرب من الشاطئين المذكورين. ولاحظ فاغنر أن شكل الساحل الغربي لأفريقيا والساحل الشرقي لأمريكا الجنوبية يوحي بأنهما كانا في يوم من الأيام متلاصقين. ونظرًا لأن فاغنر قد تبنى هذا الافتراض ورمى بكل ثقله خلفه وقام بعدة دراسات من أجل أن يجعل منه نظرية علمية فإنه عرف باسم افتراض فاغنر Wagner Hypothesis.


حقائق سنة ١٩٦٤ م تؤكد فرض فاغنر:
جاء فاغنر بافتراضه السابق الذكر ولم يستطع أن يرفعه إلى مصاف النظريات العلمية تاركًا المجال لغيره ممن يحاولون ذلك. وفي سنة ١٩٦٤م عقدت ندوة في لندن تحت رعاية الجمعية الجغرافية الملكية واشترك فيها لفيف من أساتذة جامعة كامبردج. حيث قدم اثنان من أساتذة تلك الجامعة هما ايفبرت J.E. Everett وسميت A.G. Smith دراسة قيمة عن مقارنة ومطابقة الساحلين الشرقي والغربي للمحيط الأطلسي. ومن أجل أن تكون نتائجهما أكثر دقة حاولا مطابقة حافتي الرصيفين القاريين للساحلين المذكورين. واستعملا في دراستهما تلك الحاسب الآلى. ومما يلفت النظر أن النتائج التي توصل إليها هذان الأستاذان كانت تظهر تطابقًا يكاد يكون كاملًا بين حافتي الرصيفين.١
ولقد حاول بعض العلماء تفسير أسباب حدوث الزحزحة القارية، ومن بين أولئك العلماء هولمز Holmes، وولسن WILSON ويرى هولمز أن المصهورات البركانية التي اندفعت من باطن الأرض في الأزمنة الجيولوجية السحيقة هي المسئولة عن وجود التصدعات في طبقة السيال

١ Hurley، مرجع سبق ذكره. ص٥٩.


المكونة للقارات. أما بروك وولسن فإنهما على الرغم من الإشارة إلى مسألة الزحزحة القارية فإنهما يتخذان من ذلك الحدث نقطة انطلاق لها للكلام عن الألواح التكتونية١ Plate tectonics كما سنرى بعد قليل. ولقد أثبتت الدراسات الحديثة التي أجريت على قيعان المحيطات وجود شواهد تؤيد فكرة زحزحة القارات. ومما تجدر الإشارة إليه أن بوادر تلك الشواهد بدأت تظهر بعد الحرب العالمية الثانية باكتشاف سلاسل وسط المحيط الجبلية Mid-Oceanic Ridges "شكل ٢٩".
وخلاصة لما تقدم، فإنه يمكن القول بأن الجيولوجيين قد أكدوا أن القارات الحالية كانت في نهاية دهر الحياة القديمة وفجر دهر الحياة المتوسطة عبارة عن كتلة قارية واحدة. ولقد أطلق على تلك الكتلة اسم "قارة بانغيا" Pangaea أو "أم القارات" "شكل ٣٠أ". وعندما اقترب عصر الترياسي من نهايته بدأت "أم القارات" في التمزق وأخذت أجزاؤها في الابتعاد عن بعضها البعض بصورة تدريجية وبطيئة، ونجم عن هذا التمزق وجود قارتين عظيمتين هما: "شكل ٣٠ب".
- لوراسيا Laurasia وكانت تضم كلًّا من آسيا وأوروبا وأمريكا الشمالية، كما أنها احتلت جزءًا من نصف الكرة الجنوبي.
-غندوانا Gondwana وضمت هذ القارة كل القارات الجنوبية وهي: أمريكا الجنوبية، أفريقيا، استراليا، والقارة المتجمدة الجنوبية. هذا بالإضافة إلى شبه القارة الهندية.
وبعد ذلك، أي في الفترة الواقعة بين أواخر العصر الكريتاسي وبداية زمن الثلاثي بدأت تمزقات جانبية في القارات أهمها:

١ يطلق عليها بعض الباحثين البلاطات التكتونية.


شكل "٢٩" سلاسل وسط المحيطات الجبلية


- انفصال غرينلند عن أمريكا الشمالية.
- انفصال استراليا عن القارة المتجمدة، بالإضافة إلى ذلك فإن القارات واصلت عملية تباعدها عن بعضها البعض. وأخيرًا التصقت شبه القارة الهندية بقارة آسيا. وأخذت القارات وضعها المألوف لنا حالياً. ويرجع الجيولوجيون أسباب الحركة الديناميكية للقارات إلى أنها مرتكزة على صفائح تكتونية قابلة للحركة في ظل شروط وقواعد معينة.


رابعاً:<span data-type="title" id=toc-136> الصفائح أو الوحدات التكتونية </span>١
عندما تحدث هزة أرضية، قد يثور بركان ويدفع الحمم والنيران إلى ارتفاعات شاهقة أو تنطلق موجة "تسونامي" بأقصى سرعتها نحو اليابس وتهلك الحرث والنسل، فإن المختصين يربطون هذه الأحداث بنظرية الصفائح التكتونية، وتقسم هذه النظرية الجزء الخارجي من الأرض إلى جزأين هما: الغلاف الصخري Lithosphere، والأسثنوسفير Asthenosphere. ولقد تمكن الإنسان من دراسة بعض أجزاء من الغلاف الصخري وتبين له أن درجة حرارته معقولة وهو صلب القوام. وتحت ذلك الغلاف يقبع الأسثنوسفير الذي يتميز بأن درجة حرارته أعلى من الغلاف السابق، بالإضافة إلى ذلك فإن الأسثنوسفير ليس في حالة سيولة، ولكنه يحتوي على جيوب مليئة بالمصهورات البركانية. وعلى الرغم من صلابة هذه الطبقة إلا أنها أكثر مرونة من الغلاف الصخري، وهي قابلة للحركة أفقيًّا أو رأسيًّا إذا تعرضت لحركات شد أو ضغط شديدين.

١ توجد للألواح التكتونية عدة أسماء منها: "الصفائح التكتونية" و "الوحدات التكتونية" و"البلاطات التكتونية".


من المعروف أن التمييز بين الغلاف الصخري والأسثنوسفير يرتكز على اختلاف الصلابة ودرجة الحرارة بين الاثنين، وهذا يذكرنا بما تكلمنا عنه سابقًا بأن الجزء الخارجي من الأرض يتكون من الغشاء والقشرة الأرضية. زد على ذلك أن التمييز بين الغشاء والقشرة مبني على الصفات الكيماوية لكل منهما. ويضاف إلى ذلك أيضًا أن الغلاف الصخري يضم القشرة الأرضية والجزء الخارجي من الغشاء، كما أن طبقة الأسشنوسفير بقضها وقضيضها تقع كلية في الغشاء كذلك، ومما يسترعي الانتباه في الآونة الأخيرة أن بعض العلماء لاحظوا أن الغلاف الصخري مقسم إلى حوالي اثنتي عشرة وحدة تكتونية أطلقوا على كل منها اسم بلاطة أو صفيحة تكتونية "شكل ٣٠ج". وذكر هؤلاء العلماء أن القارات تعلو تلك الصفائح وملتصقة بها. وتنفصل الصفائح عن بعضها البعض على قمم سلاسل وسط المحيطات الجبلية التي تعتبر أعظم السلاسل الجبلية على سطح الأرض قاطبة. وعلى جوانب الحدود الفاصلة بين الصفائح التكتونية تخرج مصهورات بركانية. وتؤدي هذه لزيادة حركة تلك الصفائح. وتقابل حركة الزيادة هذه عملية استهلاك واختفاء لبعض الألواح أو أجزاء منها، وخاصة عندما يغوص أحدها تحت الآخر ويحتويه الحجاب. ويربط بعض العلماء بين حركة الوحدات التكتونية وحركة تيارات حمل باطنية شديدة تدفع بالمصهورات البركانية نحو وسط الأرض، ولكن على الرغم من احتمال صحة هذا الاعتقاد إلا أن معلوماتنا عن مثل تلك التيارات محدودة ولا تكفي لتحويل الحدث إلى يقين.١

١ Kelvin.C.Bruke and J. Tuzo Wilson, Hot Spots on the Earth.htm's Surface, Scientific American, Vol. ٢٣٥, No.٢. "New York: Scientific American Inc., August, ١٩٧٦", p.٤٦


حركات القشرة الأرضية
مدخل
...
خامسًا- حركات القشرة الأرضية:
تتعرض القشرة الأرضية لنوعين من الحركات هما:


أ- حركات رأسية:
وهي تتمثل في تحرك القشرة الأرضية إلى أسفل أو إلى أعلى. ومما تجدر الإشارة إليه هنا أنه حينما تتعرض القشرة لحركة هبوط فإنها تؤدي إلى وجود بحار ضحلة وأرصفة قارية أو منخفضات. وأما عندما تتعرض إلى حركة رفع فإن ذلك يعني، غالبًا، إضافة مساحة جديدة ليابس الكرة الأرضية في الأماكن المغمورة بالمياه، أو نشأة مرتفعات لم تكن موجودة على سطح اليابس من قبل.
ومما يلفت النظر أن هناك مساحات كبيرة من اليابس تتكون من طبقات صخور رسوبية نشأت خلال أزمان سحيقة في قيعان مسطحات مائية واسعة. وفي الوقت نفسه نجد في قيعان بعض المناطق البحرية أشجاراً متحجرة مما يؤكد أنها كانت يومًا ما أرضًا يابسة في زمن سابق.


ب- حركات أفقية:
وهي الحركات المكونة للسلاسل الجبلية الالتوائية أو الانكسارات وتنشأ هذه الحركات نتيجة لعاملي الضغط أو الشد، وغالبًا ما تواكب الحركات الأفقية حركات رأسية وانكسارات وهبوط كتل ونشأة أخاديد. ولقد تعرضت بعض مناطق القشرة لحركات أرضية. وعرفت تلك المناطق باسم "مناطق الحركة"، ومناطق الحركة هذه عبارة عن المناطق التي كانت تشغلها أحواض البحار الجيولوجية القديمة، وهي تمثل مناطق الضعف في القشرة الأرضية. ولقد تميزت تلك المناطق بالتحرك وعدم الثبات، وامتلأت قيعانها وتكونت بدلًا منها جبال التوائية وحواف صخرية. ومن


أهم هذه البحار القديمة بحر تثيس. وكان بحر تثيس هذا في يوم من الأيام يغطي معظم شبه جزيرة العرب، ويمتد منه ذراع يصل إلى جبال الهملايا شرقًا.
وإلى جانب مناطق الضعف في القشرة الأرضية توجد مناطق صلبة ذات مقاومة شديدة للحركات الباطنية. وتتمثل هذه المناطق الصلبة في مجموعة من الدروع الصخرية المنتشرة على سطح القارات كما يلي:
"شكل ٣١".
توزيع الدروع في العالم
ويرجع عمر هذه الدروع إلى ما بين بليون وثلاثة بلايين سنة. ويعتبر كل منها بمثابة نواة كتلة اليابس أو القارة التي يقع فيها. وكما تعتبر مناطق الدروع أقدم مناطق في العالم من حيث النشأة، بالإضافة إلى ذلك فإنها لم تخضع أو تتأثر بحركات الالتواءات والانكسارات إلا نادرًا.
ونظرًا لأننا قد تعرضنا في هذا الفصل حتى الآن لدراسة موضوعات لها ارتباط وثيق بالماضي بشقيه السحيق والقريب، فإننا سوف نقوم بإعطاء فكرة مبسطة عن الحقب والأزمنة والعصور الجيولوجية كما يراها الجيولوجيون حاليًا.


شكل "٣١": الدروع الصخرية في العالم


السجل الجيولوجي
مدخل
...
سادسًا: السجل الجيولوجي:
إن علم الجيولوجيا حديث النشأة. ويعتبر وليام سميث William Smith أول من قام بوضع حجر الأساس للجيولوجيا التاريخية. ولا عجب أن نجد من يطلق على ذلك العالم لقب "أبو الجيولوجيا التاريخية"١ Father of Historical Geology.
أما بالنسبة للأزمنة الجيولوجية واتخاذها كمقياس لتقدير أعمار الطبقات الصخرية، فإنها جاءت إلى حيز الوجود منذ سنة ١٨٣٣م. ثم تلى ذلك تحديد أطوال الأزمنة بالسنوات وذلك في النصف الثاني من القرن الحالي.
يتم تقدير أطوال الأزمنة الجيولوجية وترتيب الطبقات الصخرية من حيث قدمها وتتابعها بطريقة بسيطة. وتتلخص هذه الطريقة في أن الطبقات القديمة تكون في الأسفل وتليها الطبقات الحديثة فالأحدث وهكذا. ولقد وضع الجيولوجيون سجلاً يوضح وينظم الطبقات الصخرية، والأحداث الجيولوجية، والأحافير المختلفة، حسب تتابعها خلال الدهور والأزمنة والعصور. ويعرف هذا السجل باسم السجل الجيولوجي وكثير من هذه الطبقات تحتوي على حفريات. ولقد ذكر وليام سميث أن كل طبقة تحتوي على حفريات معينة تعرف بها وتميزها من غيرها من الطبقات. ولقد قسمت الأزمنة إلى عصور، وأعطي كل زمن أو عصر جيولوجي اسم المنطقة التي وجدت بها الصخور الخاصة به. ولقد أخذت معظم الأزمنة والعصور أسماءها في الماضي من أسماء أماكن في بريطانيا حيث وجدت الطبقات الصخرية الخاصة بها. ولكن هناك بعض العصور لم توجد لها -لسبب أو لآخر- طبقات في بريطانيا. ولذلك فإنها نسبت إلى

١ Spencer، مرجع سبق ذكره، ص٧٤.


أماكن في بلاد أخرى حيث وجدت. ومن أحسن الأمثلة على ذلك العصر البرمي الذي اشتق اسمه من مقاطعة بيرم Pem في روسيا، والعصر الجوارسي الذي سمي نسبة إلى جبال Jura الواقعة في فرنسا.
ومن الملاحظ أنه يوجد هناك اختلاف واضح في التقسيمات الرئيسية والفرعية للماضي منذ أن جمدت الأرض حتى وقتنا الحاضر بالنسبة إلى طبقات الصخور التي تكون القشرة الأرضية. ومن أهم نقاط هذا الاختلاف أن النظام المأخوذ به في بريطانيا يقسم الدهور إلى أزمنة، ويقسم الأزمنة إلى عصور، كما أنه يعتبر وجود أزمنة أربعة هى الرابع والثالث والثاني والأول. أما بالنسبة لنظام التقسيم المعمول به في المحافل العلمية الأمريكية فإنه يتبع التقسيم الأول نفسه في دهر الحياة الحديثة، ثم يلغي وجود العصور فيما بعد ذلك.
والجدير بالذكر أن بعض الكتب العربية يخلط بين الدهور والأزمنة فيقول الزمن الجيولوجي الأول ثم يقول الزمن الميزوزوي. والمعروف أن الميزوزوي ليس بزمن ولكنه دهر١ وهناك أيضًا بعض الكتب الأجنبية تخطئ في الترتيب حيث تضع دهر وتتبعه بالعصر ثم الزمن، والترتيب الصحيح كما نعرف هو الدهر ثم الزمن وبعد ذلك العصر.٢
يتضح لنا، من الجدول السابق، أن أهم الحركات التكتونية الرئسية هي:

١ إبراهيم أحمد رزقانة وزملاؤه، الجغرافيا الطبيعية "القاهرة. دار النهضة العربية، ١٩٦٧م"، ص٩٦.
٢ انظر كتاب Earth، مرجع سبق ذكره ص٦٤، ص٧٥.


شكل "٣٢": السجل الجيولجي


أ- الحركة الهيرونية:
حدثت هذه الحركة منذ أكثر من ستمائة مليون سنة أدت إلى ظهور سلاسل جبلية عرفت بالسلسلة الهيرونية Huronian chain وأدت كذلك إلى انحسار مياه البحار عن كثير من المناطق.


ب- الحركة الكاليدونية:
وقد حدثت في دهر الباليوزوي وذلك خلال العصر السليوري والديفوني. وتتمثل آثار هذه الحركة في مرتفعات كاليدونيا في شمالي اسكتلنده، وقد سميت هذه الحركة نسبة إلى تلك المرتفعات، كما تتمثل في مرتفعات الأبلاش بالولايات المتحدة الأمريكية.


ج- الحركة الهرسينية أو الفارسكية:
وتنسب إلى جبال هارتس في ألمانيا وقد حدثت هذه الحركة في دهر الباليوزوي وذلك في العصرين الكربوني والبرمي، وتنتمي إلى هذه الحركة مرتفعات جنوبي أيرلنده، وجنوبي ويلز، وهضبة المزيتا في أسبانيا وهضبة فرنسا الوسطى، ومعظم مرتفعات استراليا الشرقية.


د- الحركة الألبية:
ابتدأت هذه الحركة مع العصر الجوارسي واستمرت إلى أن بلغت أشدها في عصر الميوسين. ولما كانت هذه الحركة أحدث الحركات الرئيسية التي تعرضت لها قشرة الأرض فإن المرتفعات التي تنتمي إليها هي أعظم المرتفعات وأضخمها على الإطلاق، وترجع عظمة وضخامة مرتفعات هذه الحركة إلى أنها لم تتعرض إلى معاول الهدم الطبيعية، من نحت وحمل وإرساب وتجوية، لمدد طويلة، كما حدث مع مرتفعات كل من الحركة الهرسينية والحركة الكاليدونية، وتنتمي إلى الحركات الألبية جبال الهيمالايا في آسيا وجبال الألب في أوروبا ومنها اكتسبت الحركة اسمها، وجبال أطلس في أفريقيا، وجبال روكي في أمريكا الشمالية، وجبال الأنديز في أمريكا الجنوبية "شكل ٣٢أ"


شكل "٣٢ب": الجبال التي ترجع في نشأتها إلي الحركة الألبية


الالتواءات
مدخل
...
سابعًا: الالتواءات:
سبق أن أشرنا إلى أحواض البحر الجيولوجية، وكيف أن تلك الأحواض غطت قيعانها طبقات سميكة من الإرسابات المختلفة عبر العصور على هيئة طبقات. وبعد ذلك تعرضت تلك الإرسابات إلى حركات ضغط أفقية، فارتفعت القيعان وانحسر الماء عنها وتكونت في بعض أجزائها جبال التوائية مثل جبال الألب وجبال أطلس "٣٢ب".
ويمكن أن نضيف إلى هذا القول أن شدة مقاومة الطبقات الصخرية للحركات الالتوائية تعتمد إلى حد كبير على قوى الضغط الأفقية ونوعية الصخور، وشدة مقاومتها، ونعني بشدة المقاومة هنا مدى تجاوب الطبقات الصخرية، لحركات الضغط المختلفة. ومن الملاحظ أن صخور القشرة الأرضية لا تستجيب لحركات الضغط الجانبية أو الرأسية بدرجة واحدة، وكذلك فإننا نلاحظ أن الصخور شديدة الصلابة تكون عرضة للتصدع والانكسار في حين أن الصخور الأقل مقاومة تتعرض للالتواء والثني والطي، والثنيات أو الطيات عبارة عن تموجات في صخور القشرة الأرضية "شكل٣٣أ". وتتكون كل ثنية من عدة أجزاء "شكل ٣٣ب".
ويجب أن لا يغيب عن أذهاننا ونحن في هذا المقام أن الثنيات مهما اختلفت أنواعها ما هي إلا ثنيات محدبة anticlines أو ثنيات مقعرة Synclines "شكل ٣٤ أ، ب".
فعندما تلتوي الطبقات إلى أعلى في صورة قوسية يسمى الالتواء محدبًا؛ وذلك لأن الطبقات التي تكون طرفي الالتواء تلتقي عند قمته Crest وعندما تلتوي الطبقات إلى أسفل على شكل حوض يسمى الالتواء مقعراً؛ وذلك لأن طرفيه يميلان معاً صوب قاعه، ويعرف الخط الذي يتقاطع


شكل "٣٤" الثنيات المحدبة والمقعرة


مع الزاوية المحصورة بين طرفي أي التواء سواء كان التواء محدبًا أو مقعراً بالمسطح المحوري Axial Plane أو محور الالتواء Fold axis١.
وتقسم الثنيات المحدبة والمقعرة إلى نوعين رئيسيين كالآتي:

١ إبراهيم أحمد زرقانة وزملاؤه، مرجع سبق ذكره ص١٤٦-١٤٧.


١-<span data-type="title" id=toc-149>الثنيات المحدبة والمقعرة المتماثلة </span>Summetrical Folds
وفي هذه الحالة نجد أن محور الثنية ينصف الزاوية المحصورة بين ذراعي الثنية بالتساوي سواء أكانت محدبة أم مقعرة، كما أن المحور يكون عموديًّا على دائرة الأفق، وهذا يعني أن زاويتي ميل الطبقات على كلا جانبي المحور تكون متساوية أو تكاد، بالإضافة إلى ذلك فإن ذراعي الثنية يكونان متشابهين أو متقاربين في الطول "شكل ٣٥أ".


الثنيات المحدبة والمقعرة غير المتماثلة
مدخل
...
٢- الثنيات المحدبة والمقعرة غير المتماثلة Asymmetrical Folds
ومن أهم ما يلاحظ في هذه الحالة أن محور الثنية المحدبة أو المقعرة لا يكون عموديًّا على دائرة الأفق ولا ينصف الزاوية المحصورة بين ذراعي الثنية. بالإضافة إلى ذلك فإن ذراعي الثنية لا يكونان متساويين في الطول ولا متشابهين في الشكل "شكل ٣٥ب".
ومن الملاحظ أن الثنيات المحدبة تكون ظاهرة للعيان أكثر من الثنيات المقعرة. ويرجع ذلك إلى أن الثنيات المقعرة غالبًا ما تكون مغطاة بطبقات رسوبية وصخور منحدرة من أعالي الجبال الالتوائية المجاورة، وبهذا يختفي كثير من معالمها ويصعب ملاحظتها وتتعذر دراستها، وفي ضوء هذه الحقيقة فإننا سنتعرض لدراسة أشكال وخصائص بعض أنواع من الثنيات المحدبة. ويمكن تقسيم الثنيات المحدبة على أساس اختلاف درجة ميل محور والخصائص العامة على النحو التالي:


١-<span data-type="title" id=toc-152> ثنية وحيدة الجانب </span>١ Monocline Fold or Monoclinal Flexing
من أهم مميزات هذا النوع من الثنيات أنها واسعة الانتشار، بالإضافة إلى ذلك فإنها توجد على مستويات محلية محدودة. ومما يلفت النظر في هذا الطراز أن لها طرفاً أو ذراعاً واحدة فقط. وتكون هذه الذراع إما متكئة أو مائلة. أما الذراع المائلة فإنها تختفي ويصعب تحديدها لأنها تصبح في مستوى الأفق "شكل ٣٦ أ".

١ يستعمل بعض الكتاب التعبير الإنجليزي Monoclinal fold كمرادف للتعبير monocline، كما فعل Spencer. وعلى الرغم من أن كلًّا منهما يعتبره التواءً إلا أن الأول يأتي إلى حيز الوجود نتيجة للضغط الأفقي، أما الثاني فيأتي نتيجة للشد، ومن أجل الحصول على مزيد من المعلومات يمكن الرجوع إلى قاموس Monkhouse ص٢٣٢، Strahler في كتابه The Earth Scienes، ص٥٧٩، و Spencer في كتابه Geology-A Survey of Earth Sciences، ص٣٩٨، وهذه مراجع سبق ذكرها.


٢-<span data-type="title" id=toc-153> ثنية متكئة </span>Overfold
والثنية المتكئة أصلاً عبارة عن ثنية غير منتظمة. وعندما زاد الضغط على طرفها العلوي انثنى تحته طرف الثنية السفلى. ويؤدي هذا الانثناء الزائد على الحد إلى تصدع في الطبقات في الأماكن التي يشتد فيها الالتواء، ويكون الطرف العلوي مائلًا "شكل ٣٦ب".


٣-<span data-type="title" id=toc-154> ثنية نائمة </span>Recumbent overfold
عندما يزيد الضغط الجانبي على الطرف العلوي للثنية المتكئة يصبح هذا الطرف في مستوى الأفق ويضطجع على الطبقات التي تحته مباشرة، وتعرف هذه الثنية أيضاً باسم الثنية المضطجعة. "شكل ٣٦جـ".


٤-<span data-type="title" id=toc-155> ثنية نائمة متصدعة </span>Overthrust
تنشأ هذه الثنية ومثيلاتها نتيجة لحدوث التواءات شديدة في طبقات القشرة الأرضية نتيجة لضغط أفقي زائد، كما هو الحال في الثنية النائمة.


شكل "٣٦": بعض أنماط الثنيات


ولكن عندما يزيد ذلك الضغط على حده يحدث انكسار أفقي أو شبه أفقي عند أحد زوايا الالتواء. وهنا ينزلق الطرف العلوي للثنية فوق طرفها السفلي "شكل ٣٦د".


٥-<span data-type="title" id=toc-156> ثنية متكسرة الأذرع </span>Zigzag Fold
وتعرف أيضًا باسم الثنية المسننة.
وتحدث مثل هذه الثنيات في الطبقات الصخرية شديدة الصلابة والتي توجد بها مناطق ضعف طولية، وفي هذه الحالة تتقابل ذراعا كل طبقة مع بعضهما البعض بزوايا حادة أو قائمة أو منفرجة "شكل ٣٦هـ".


٦-<span data-type="title" id=toc-157> الثنية المحدبة العظمى </span>Anticlinorium
وهي عبارة عن ثنية محدبة عظمى تضم داخل حدودها مجموعة من الثنيات المحدبة والمقعرة الصغيرة "شكل ٣٧". أما إذا كانت الثنية العظمى مقعرة فإنه يطلق عليها اسم "الثنية المقعرة العظمى" Synclinorium


الصدوع "الانكسارات"
مدخل
...
ثامناً: الصدوع "الانكسارات" FAULTS
حينما تتعرض الطبقات الصلبة لحركات ضغط قوية فإنها تصاب بحركات صدعية. وتأخذ الصدوع أشكالًا متباينة وفقًا لشدة الصدع. ويتكون الصدع من أجزاء رئيسية على النحو التالي "شكل٣٨":


واجهة الصداع
...
أ- واجهة الصدع Fouit Plane: ويطلق عليها أيضًا اسم سطح الصدع. عندما يحدث صدع أو انكسارات للأعلى أو للأسفل يبرز جزء من واجهة الصدع عادة إما رأسيًّا أو مائلًا بالنسبة للمستوى الأفقي.


شكل "٣٨": أجزاء التصدع


جدار أو حائط الصدع
...
ب- جدارًا أو حائطًا الصدع:
يوجد في العادة للصدع جداران متقابلان على جانبي صفحة الانكسار. وفي حالة ما يكون الصدع غير متعامد على مستوى الأفق فإن أحد الجدارين يعلو الآخر. ويطلق على الجدار الأول اسم "الجدار المعلق" Hanging Wall في حين يعرف الجدار الآخر باسم "الجدار السفلي" Foot Wall١

١ كان تعبير "الجدار المعلق" يستعمل أصلًا من قبل عمال المناجم. ويرجع سبب التسمية إلى أن أولئك العمال أثناء تنقيبهم عن المعادن في تلك الانكسارات كانوا عند صعودهم أو نزولهم يلاحظون الجدار العلوي فوق رءوسهم، لذا فإنهم أطلقوا عليه هذا الاسم. Spencer، مرجع سبق ذكره ص ٣٩٨.


ج- رمية الصدع
Throw وهي عبارة عن المسافة الرأسية الناتجة عن الحركة الرأسية لشقي الصدع، شق للأسفل والآخر للأعلى، وقد تنجم الرمية كذلك عن حركة أحد شقي الصدع للأعلى أو للأسفل مع ثبات الشق الآخر في مكانه أو العكس، ويعرف السطح العلوي للشق المرتفع باسم سطح الرمية الأعلى Upthrow، كما أنه يطلق على السطح العلوي للشق المنخفض اسم سطح الرمية الأسفل Downthrow.


الانزياح
مدخل
...
د- الانزياح Heave:
يعني الانزياح هنا المسافة الأفقية الناجمة عن الحركة الأفقية لشقي الصدع.
وأهم أنواع الصدوع:


-<span data-type="title" id=toc-165>الصدع البسيط أو العادي </span>Normal Fault:
ويحدث هذا الصدع نتيجة لقوة الشد. وهو أكثر أنواع الصدوع انتشارًا، وفيه يميل سطح الانكسار نحو الكتلة التي هبطت، وتكون زاوية الميل فيه كبيرة.


-الصدع المعكوس:
ويحدث نتيجة ضغط شديد، ويميل سطح الانكسار فى عكس اتجاه الجزء الهابط، وزاوية الميل في هذا النوع صغيرة.


-<span data-type="title" id=toc-167>صدع سلمي </span>Step fauits:
وهو عبارة عن سلسلة من الصدوع المتوازية والتي تكون رمياتها في اتجاه واحد فتظهر على هيئة مدرجات أو مصاطب متتابعة "شكل٣٩".


صدع أخدوي
...
-صدع أخدودي Graben:
وينشأ نتيجة حدوث صدعين متوازيين وهبوط ما بينهما، وخير مثال لهذا النوع سلسلة الصدوع التى كونت الأخدود الأفريقي العظيم.


-<span data-type="title" id=toc-169>صدع عش النسر </span>"هورست" Horst١: وهو عبارة عن حدوث صدوع متوازية تحصر بينها كتلة مرتفعة وتعرف الكتلة المرتفعة باسم الهورست أو "الضهر"، وقد تكون هذه الكتلة المرتفعة نتيجة لهبوط الطبقات المجاورة لها بسبب الصدوع، أو نتيجة اندفاعها إلى أعلى وحينئذ تعرف بالكتلة الاندفاعية "شكل٤٠".

١ "هورست" Horst كلمة ألمانية تعني "عش النسر".


شكل "٤٠": الصدع الأخدودي والهورست


الحركات التكتونية السريعة "الزلازل والبراكين"
مدخل
...
تاسعًا: الحركات التكتونية السريعة:
تتمثل الحركات التكتونية السريعة في الزلازل والبراكين. وتتميز هذه الحركات بأن آثارها تتركز في مناطق صغيرة نسبيًّا من سطح الأرض إذا ما قورنت بالحركات الباطنية البطيئة المتمثلة في الالتواءات والانكسارات.
ويرتبط حدوث الزلازل والبراكين ببعض المناطق التي تتميز بوجود سلاسل جبلية ترجع إلى الحركة الألبية، وتعرف هذه المناطق بالمناطق الضعيفة.
ولكي نتعرف على الحركات التكتونية بشيء من التفصيل فإنه يحسن معالجة كل من الزلازل والبراكين على حدة.


الزلازل
مدخل
...
أ- الزلازل:
الزلازل هي عبارة عن هزات أرضية تتعرض لها القشرة الأرضية في بعض المناطق وتقاس هذه الهزات بجهاز السسموغراف Seismograph ويتعرض العالم يوميًّا للهزات الأرضية لكنها تمر دون أن تحدث أضرارًا تذكر. ويصل متوسط عدد الزلازل التي تحدث أضرارًا أو كوارث ما بين اثنين إلى ثلاثة سنويًّا:
ونتقسم الزلازل من حيث بعد مركزها عن سطح الأرض إلى ثلاثة أنواع:
١- زلزال عادى ولا يزيد عمق مركزه عن سطح الأرض على خمسين كيلو مترًا.
٢- زلزال متوسط ويتراوح عمق مركزه ما بين ٥٠ إلى ٢٥٠ كم.
٣- زلزال عميق ويزيد عمق مركزه على ٢٥٠ كم.


بعض أهم الزلازل التي حدثت على مدى ١٥ قرنا


وتنقسم الزلازل من حيث شدتها وفقًا للمقاييس الحديثة إلى اثنتي عشرة درجة ما بين زلازل لا يحسها الإنسان، ولكن أجهزة السسموغراف تسجلها ويقدر عددها بمئات الآلاف من الهزات سنويًّا، وما بين زلازل تسبب كوارث وتحدث دمارًا وتصدعات في قشرة الأرض.
وقد تعرضت مدينة القاهرة وما حولها في ١٦ ربيع الآخر ١٤١٣هـ "١٩٩١/١٠/٢١م" لزلزال بلغت قوته ٥.٩ بمقياس رختر أدى إلى تدمير مئات المنازل وتصديع عشرات الألوف، وقتل ما يقرب من ٧٠٠ شخص إضافة إلى أكثر من ستة الآف جريح، واستمر حدوث الهزات التوابع على مدى أكثر من عشرة أيام، وقد بلغ عدد الزلازل التي حدثت ما بين سنة ١٩٩٠م إلى ٢٠٠٠م أكثر من ٥٠ زلزالاً، وقد بلغ تفاوت شدتها ما بين ٥.٥ و ٧.٦ بمقياس رختر وراح ضحيتها ١٠٥ ألف شخص.


أسباب حدوث الزلازل:
تحدث الزلازل بسبب الاضطرابات التكتونية. وقد أوضحت الدراسات الحديثة أن هناك نوعين رئيسيين من الزلازل هما:
١- الزلازل الصدعية:
وهي الزلازل الناشئة عن الحركات الصدعية في القشرة الأرضية، حيث تنزلق الطبقات وتتحرك على طول أسطح الصدوع. ومن أمثلة هذه الزلازل ما حدث في مقاطعة شتاتونغ في الصين سنة ١٨٥٢م حيث تصدعت القشرة الأرضية وحوّل نهر هوانجهو مجراه الأدنى إلى هذا الصدع، وبذلك انتقل مصبه إلى الشمال من مصبه القديم بنحو ٤٥٠ كيلو مترًا.


٢- الزلازل البركانية Volcanic Earthquakes:
يرتبط هذا النوع من الزلازل بالثورانات البركانية حينما تندفع المواد البركانية بقوة بين طبقات الصخور فتسبب زلازل تتميز بأن بؤرتها قريبة من سطح الأرض، ويقتصر الشعور بهذه الزلازل على مناطق محدودة من سطح الأرض، ولعل أشهر زلزال بركاني هو ذلك الذى حدث في جزيرة كراكتوا بإندونسيا عندما انفجر البركان المعروف باسم تلك الجزيرة في شهر أغسطس سنة ١٨٨٣م. ولقد أدت الزلازل الناجمة عن ذلك الانفجار إلى اختفاء ثلاثة أرباع الجزيرة وإلى زوال جزيرة أخرى مجاورة من حيز الوجود١، ومما يذكر أن أصوات الانفجار سمعت في دائرة زاد نصف قطرها على ثلاثة آلاف كيلو متر.

١ برنامج على مسرح الحياة، القسم العربي بهيئة الإذاعة البريطانية لندن، ١٩٨٣/٩/١٩ م.


آثار الزلازل:
يقتصر تأثير الزلازل على مناطق معينة من القشرة الأرضية هي مناطق الضعف "شكل ٤١". ويمكن القول: إنه لا يمر يوم دون حدوث زلزال، لكن هذه الزلازل لا نشعر بها كلها بل تسجلها أجهزة السسموغراف. ولكن يحدث ما بين الحين والحين زلزال قوي يؤدي إلى آثار مدمرة يمكن تلخيصها على النحو التالي:
١-تدمير المباني:
تؤدي الزلازل العنيفة التي تحدث في مناطق العمران والمدن إلى حدوث التخريب والتدمير كما حدث في بعض المدن مثل مدينة أغادير بالمغرب سنة ١٩٦٠م حيث دمر الزلزال معظم المدينة وقتل ما لا يقل عن عشرين


شكل "٤١": مناطق الزلازل في العالم


ألفًا من سكانها، ومدينة أسكوبلي في يوغسلافيا في يوليو سنة ١٩٦٣م حيث دمرت المدينة وقتل حوالي ١٢٠٠ شخص، ومدينة مانغوا في نيكارغوا، حيث دمر معظم المدينة وقتل خمسة آلاف شخص على الأقل في ديسمبر سنة ١٩٧٢م. وكذلك كل من مدينة بوخارست عاصمة رومانيا سنة ١٩٧٧م، ومدينة الأصنام بالجزائر في أكتوبر سنة ١٩٨٠م كما سنرى فيما بعد، ولقد حدث زلزال في المنطقة المجاورة لمدينة نابولي بإيطاليا في نهاية شهر نوفمبر من العام نفسه، ونتج عن ذلك تدمير كثير من القرى والمدن المجاورة، وعلى سبيل المثال دمر أكثر من ٨٠% من مباني مدينة سنت انجلو دي لمبارد الجبلية وقتل فيها أكثر من ألف شخص آنذاك.
٢- حدوث الحرائق:
حينما تتعرض مناطق العمران لهزات عنيفة وتدمير، فإنه غالبًا ما تحدث الحرائق التي تتسبب في خسائر تفوق الخسائر المباشرة التي تنجم عن الزلازل. ومن أمثلة ذلك الزلزال الذي تعرضت لها طوكيو سنة ١٩٢٣م حيث أدى إلى اشتعال النيران وساعد على انتشارها هبوب الرياح مما أدى إلى حرق نصف منازل المدينة في أقل من ٢٠ ساعة فقط بعد حدوث الزلزال.
٣- تغيير معالم السطح:
تؤدي الزلازل العنيفة إلى حدوث تصدعات في القشرة الأرضية وهبوط بعض المناطق وطغيان مياه البحر عليها كما حدث في خليج ساغامي Sagami سنة ١٩٢٣م في اليابان؛ حيث هبطت أجزاء من الأرض تصل مساحاتها إلى بضعة آلاف من الأميال المربعة، وتكونت في بعض الأجزاء الهابطة بحيرات وذلك في ولايتي ميسوري وتنسي.


ومن أمثلة الزلازل التي تنشأ عنها الصدوع والشقوق ذلك الزلزال الذي تعرضت له جمايكا سنة ١٦٩٢م حيث أدى هذا الزلزال العنيف إلى تكوين أكثر من ٣٠٠ شق، وابتلعت الأرض كثيرًا من المباني والسكان. ونتيجة لهذا الزلزال العنيف هبط ميناء رويال Port Royal تحت سطح الأرض إلى عمق زاد على خمسة عشر مترًا.
وفي دراسة أجراها ماليت Mallet أخصائي الزلازل عن أهم الزلازل التي أصابت كوكب الأرض خرج بأنه قد حدث ٥٨ زلزالًا قبل ميلاد المسيح في مدة ١٧٠٠ سنة وكان من بينها أربعة زلازل عنيفة، منها زلزال رودس سنة ٢٢٤ ق. م الذي أطاح بتمثالها النحاسي المشهور والذي كان ارتفاعه ١٠٥ أقدام.
ومن ميلاد المسيح إلى أواخر القرن التاسع حدث ١٩٧ زلزالاً بلغ عدد العنيف منها خمسة عشر، ومن القرن السادس عشر إلى القرن الثامن عشر حدثت ٢٨٠٤ هزات حوالي مائة منها عنيفة. ومن بداية القرن التاسع عشر حتى منتصفه حدثت ٣٠٢٤ هزة.
ولا شك أن الزلازل التي أحصيت قبل الميلاد أقل مما حدث فعلاً بكثير، ويرجع ذلك إلى عدم وجود وسائل اتصال بين أجزاء العالم آنذاك وعدم وجود أجهزة لقياس تلك الهزات.
وقد أعلنت هيئة الأبحاث الجيولوجية الأمريكية سنة ١٩٧٩م أن عدد ضحايا الزلازل في العالم ١٩٧٨بلغ ١٥١٩٥ شخصاً، وأن عدد الزلازل المهمة. بلغ في نفس العام ٥٢ زلزالاً، بينما كان العدد سنة ١٩٧٧م ٣٦ زلزالاً. وأضافت الهيئة أن أكثر زلزال من حيث عدد الضحايا سنة ١٩٧٧م هو زلزال جنوبي إيران في شهر سبتمبر من العام نفسه حيث راح ضحيته


حوالي ١٥ ألف شخص. ولعل زلزال الصين سنة ١٩٧٦م هو من أهم الزلازل التي عرفها العالم حيث راح ضحيته أكثر من ٦٠٠ ألف شخص. ومما يذكر أن عدد الزلازل سنة ١٩٧٨م بلغ حوالي ستة آلاف هزة أرضية١.
وقد تؤدي الزلازل إلى ارتفاع بعض المناطق كما حدث سنة ١٨٩٩ في خليج ياكوتات بولاية ألاسكا حيث ارتفعت بعض المناطق الساحلية إلى أكثر من عشرة أمتار.

١ جريدة الشرق الأوسط العدد ٢٩، ١٧٥/١/١٩٧٩م.


<span data-type="title" id=toc-176>أمواج البحر الزلزالية تسونامي </span>Tsunami
إن أسباب الزلازل متعددة ولكن دعنا نأخذ واحداً منها وهو الناجم عن حركة الصفائح التكتونية التي أشرنا إليها سابقاً. إن الزلازل التي تنتج عن انزلاق هذه الصفائح فوق بعضها البعض لا تكاد تذكر من حيث شدتها، ولكن الزلازل التي لها شأن كبير من حيث جبروتها وعنفوانها هي التي تحدث نتيجة لتقابل أطراف أو جوانب صفيحتين تكتونيتين أو أكثر وحدوث ضغوط في اتجاهات متضادة. وهنا يزداد الضغط الذي غالبًا ما ينتهي بزالزال. وعندما يحدث زلزال من هذا النوع في قاع المحيط سرعان ما يستجيب سطح الماء لحركة الصفائح التي في أسفله ويهتز الماء بشدة، وتنشأ موجة أو عدة أمواج عاتية تحرك كميات كبيرة من الماء من مكانها وترمي بها إلى أماكن بعيدة، ومما يذكر أنه في ٢٨ مارس سنة ١٩٦٤م أصابت تسونامي الجزء الجنوبي من ألاسكا، ونشرت الدمار في تلك المنطقة، وحتى المناطق البعيدة في كاليفورنيا لم


تسلم من شر تلك الأمواج التي وصل ارتفاعها في بعض الأماكن إلى خمسين قدمًا فوق سطح البحر١.

١ William G. Van Dorn Oceanography and Seamanship, "New York: Dodd, Mead& Company, ١٩٧٤", p.٢٤١


التوزيع الجغرافي للزلزال:
تقتصر المناطق التي تتعرض بكثرة للزلازل على نطاقات الضعف من القشرة الأرضية، وهي مناطق الالتواءات والصدوع الحديثة. ويمكن تمييز منطقتين تكثر بهما الزلازل بصفة خاصة على النحو التالي:
١- نطاق حلقة النار Ring of Fire: يمتد هذا النطاق حول سواحل المحيط الهادي الشرقية والغربية وكذلك في الجزر التي تقع شرقي استراليا "شكل ٤٢". وأول من أطلق تعبير حلقة النار هو العالم جولي joly. وتتميز مناطق حلقة النار بأنها مناطق ضعف لم تستقر بعد، ويستأثر هذا النطاق بأكثر من ٦٠% من عدد الزلازل التي تتعرض لها قشرة الأرض كل عام.
٢- نطاق البحر المتوسط: ويتمثل في مناطق الالتواءات الألبية الحديثة حيث يقدر متوسط عدد الزلازل في هذا النطاق بنحو ٢٠% من مجموع الزلازل التي تتعرض لها الأرض.
٣- نطاق جزر الهند الغربية-الصين: ويتمثل هذا النطاق في محور عام يمتد من الشرق إلى الغرب، يبدأ من جزر الهند الغربية ويمتد شرقًا إلى جزر الرأس الأخضر وغربي أفريقيا وجبال أطلس وشمالي البرتغال ويواصل امتداده في شرق أوروبا وآسيا الصغرى والهيمالايا ثم إندونيسيا والصين. ويتعرض هذا النطاق لنحو ٢٠% من جملة ما يحدث من زلازل في القشرة الأرضية.


وهناك نطاقات أخرى أقل أهمية يمتد أحدها في وسط المحيط الأطلسي حيث توجد سلسلة وسط المحيط. ونطاق آخر في شرق أفريقيا حيث يوجد الأخدود الأفريقي العظيم.


البراكين
مدخل
...
ب- البراكين:
عندما تجد المواد المنصهرة منفذًا إلى سطح الأرض فإنها تخرج وتتخذ أشكالًا مختلفة منها البركان، وهو عبارة عن مخروط من المواد المنصهرة التي بردت وتجمدت حول الفوهة التي انبثقت منها هذه المواد، وهناك غطاءات اللافا Lava Sheets حيث تخرج المواد المنصهرة من شقوق أرضية وتنساب فوق مساحات كبيرة. وعندما تزيد هذه الانسيابات البركانية ويزداد سمكها فإنها تكون هضاباً بركانية Volcanic Plateaus ومن أمثلة الانسيابات البركانية تكوينات الحرات أو "الحرار" في المملكة العربية السعودية
شكل "٤٢": نطاق حلقة النار ٦٠% من عدد الزلازل سنويًّا


- أجزاء البركان:
يرتبط ذكر البراكين بالشكل المخروطي الذي هو في حقيقته ليس إلا تراكم المواد المنصهرة، ورغم اختلاف المخروطات البركانية في أشكالها وأحجامها إلا أنها عمومًا تشترك جميعها في أنها تتكون من "شكل ٤٣".
-الفوهة البركانية Volcanic Crater: وهي الفتحة التي تنبثق منها المصهورات والمواد البركانية الأخرى، وتمثل الفوهة قمة البركان ويتفاوت اتساع فوهة البركان من عدة أمتار إلى عدة آلاف من الأمتار، ولبعض البراكين أكثر من فوهة يتخذ بعضها مكانه على جوانب المخروط البركاني. وإذا كانت فوهة البركان على هيئة حوض كبير ذى جوانب شديدة الانحدار على هيئة حوائط أو جدران فإنها تعرف باسم الكالديرا Caldera.
- المخروط البركاني Volcanic Cone: وهو عبارة عن كمية المواد المنصهرة التي انبثقت من باطن الأرض عن طريق القصبة البركانية ثم خرجت من الفوهة وتراكمت حولها. وقد يكون للبركان مخروطات جانبية صغيرة فيصبح في هذه الحالة مخروطًا مركبًا Composite. وتتفاوت المخروطات البركانية في أحجامها، فبعضها لا يتجاوز ارتفاعه مائة متر، وبعضها الآخر يزيد على ستة آلاف متر، كما هي الحال في جبل كلمنجارو في كينيا الذي يمثل أعلى جبل في القارة الأفريقية.


شكل "٤٣": أجزاء البركان


٢- أنماط النشاط البركاني:
تتباين البراكين من حيث نشاطها، فبعضها قديم انتهى نشاطه ولم يبق منه سوى بعض أجزاء من قصبته البركانية ومخروطه، وبعضها حديث في مرحلة نشاط وثوران. وعمومًا تقسم البراكين إلى:
- البراكين النشطة Active Volcanoes: وهي عبارة عن براكين تتمتع بالثوران أو مظاهره من خروج الغازات في أية لحظة. وعدد البراكين النشيطة في العالم ٨٥٠ بركانًا ومن أشهرها بركان سترمبولي Stramboli قرب جزيرة صقلية. ونتيجة لكثرة ثوران هذا البركان فقد أصبح يعرف بمنار البحر المتوسط وقد ثار هذا البركان ١٩٩٩م. ومن البراكين النشيطة التي ثارت في الفلبين بركان ميون Mayon الذي ثار سنة ١٩٩٩م و٢٠٠١م ووصل ارتفاع حممه ودخانه إلى أكثر من كيلو متر، وبركان بناتوبو Pinatubo. وفي كوستاريكا ثارت خمسة براكين ١٩٩٢م، منها بركان إيرازو


Irazu الذي يصل ارتفاع مخروطه إلى أكثر من ١١ ألف قدم، وقد زاد عدد البراكين التي ثارت ١٩٩٩م على ٢٤ بركاناً.
- البراكين الهاجعة Dormant Volcanoes: وتتميز هذه البراكين بأنها تتوقف عن الثوران لفترة وكأنها فترة رقاد أو هجوع ثم تبدو عليها بعد ذلك مظاهر النشاط البركاني. ومن نماذج هذه البراكين بركان إتنا Etna بجزيرة صقلية.
ولقد كان بركان سانت هيلانه في ولاية واشنطن بالولايات المتحدة الأمريكية في عداد البراكين الهاجعة حتى اليوم الثامن عشر من شهر مايو سنة ١٩٨٠م. وما إن جاء ذلك اليوم إلا وهذا البركان يدوي في آفاق تلك الولاية معلنًا أنه قد بدأ في مزاولة ثورانه من جديد. ولم تأت نهاية ذلك العام إلا وبركان سانت هيلانه قد ثار أكثر من ست مرات، وثار هذا البركان مرة أخرى ١٩٩١م.
-البراكين الخامدة Extinct Volcanoes: وهي عبارة عن بقايا مخروطات بركانية انتهى نشاطها منذ أزمنة طويلة ولم يبق منها سوى أجزاء من مخروطاتها أو قصباتها البركانية الصلبة والتي تمكنت من مقاومة عوامل التعرية.
والواقع العملي أن بعض البراكين التي نطلق عليها هاجعة أو خامدة قد تثور وتجدد نشاطها إذا ما حدث نشاط باطني في مناطق وجودها. وفي الغالب يكون ثوران هذه البراكين فجأة وبدون سابق إنذار.


٣- أسباب الثوران البركاني:
ينشأ الثوران البركاني نتيجة لواحد أو أكثر من العوامل التكتونية مثل الانكسارات أو الصدوع، والالتواءات. وينشأ عادة عن مثل هذه


الحركات زيادة الضغط على المواد المنصهرة الموجودة في باطن الأرض، لذا فإن هذه المواد تتلمس نقاط الضعف في القشرة الأرضية لتندفع منها إلى سطح الأرض. ويساعد على تحديد مناطق البراكين نوع الصخور وتركيبها. وتتحكم في الثوران البركاني عادة مجموعة من العوامل مثل مقدار الضغوط التي تتعرض لها المواد المنصهرة، وكمية الغازات المضغوطة في المصهورات البركانية وطبيعة التركيب الكيميائي لمواد اللافا.
بعض الثورانات البركانية التاريخية المهمة


٤- المواد البركانية:
تنقسم المواد التي تدفع بها البراكين إلى:
- الغازات البركانية:
يقدر حجم المواد الغازية التي تخرج من فوهة البراكين بنحو ٥% من حجم المواد البركانية، ومعظم هذه المواد الغازية عبارة عن بخار


ماء "ما بين ٧٠ إلى ٩٠%" ولهذا يحدث أحيانًا سقوط أمطار غزيرة فوق المناطق التي تتعرض لثوران بركاني، ومن الغازات الأخرى الأيدروجين الذي يرى مشتعلًا فوق الفوهة عقب خروجه نتيجة لاختلاطه بالأوكسجين، ومن الغازات الأخرى ثاني أكسيد الكربون، والنتروجين. وتزيد درجة حرارة الغازات عند خروجها من فوهات البراكين على ١٠٠ ْمئوية.
وقد تختلط الغازات عند خروجها بالغبار والرماد البركاني فتشكل سحابات سوداء كثيفة شديدة الحرارة، وتعرف هذه الظاهرة باسم "السحابة البيلينية" Pelan Cloud نسبة إلى بركان بليه Pelee في البحر الكاريبي الذي نجم عن ثورانه سنة ١٩٠٢ سحابة قتلت ثلاثين ألفًا من البشر في مدينة سانت بير St. Pierre التي تقع بعيدًا عن هذا البركان بنحو ثمانية كيلو مترات.
- اللافا Lava:
وهي عبارة عن المصهورات السائلة التي تخرج من فوهة البركان أو من الشقوق، وتزيد حرارة اللافا عند خروجها غالبًا على ١٠٠ ْم، وقد تكون هذه اللافا حامضية إذا زادت نسبة السليكا في تركيبها، أما إذا قلت نسبة السليكا فإنها تصبح قاعدية.
وتتميز اللافا الحامضية بأنها ثقيلة ولزجة، أما اللافا القاعدية فأكثر سيولة مما يتيح لها اتساعًا في انتشارها، كما تتميز بارتفاع حرارتها عند انبثاقها من فوهة البراكين. وتأخذ سطوح اللافا بعد انبثاقها أشكالًا متباينة، فقد تكون على هيئة كتل، وقد يتجعد السطح فتصبح على هيئة حبال متجاورة.
-المقذوفات البركانية:
إلى جانب الغازات واللافا السائلة تندفع بعض المقذوفات الصلبة من فوهات البراكين مثل البريشيا البركانية Volcanic


Breccia وهي عبارة عن مفتتات صخرية دمجت في كتل بعد اختلاطها باللافا.
-القنابل البركانية Volcanic Bombs:
بعضها صغير مثل الجمرات Cinders، أو الحصى البركاني Lapilli. ويتحكم حجم هذه القنابل في قوى اندفاعها، وقد تكون القذائف البركانية على هيئة رماد بركاني Volcanic Ashes، وتغطي مناطق واسعة عقب انبثاقها، ويظل ذلك الرماد معلقًا في الهواء بسبب خفته كما حدث بالنسبة لبركان كراكتوا سنة ١٨٨٣م والذي ظل الغبار البركاني الناجم عنه عالقًا في الجو لمدة سنة. وأحيانًا تتشكل بعض المخروطات من الغبار والرماد البركاني، ومن الأمثلة على ذلك بركان مونت نوفو Monte Nuovo الذي يزيد ارتفاعه على مائة متر.


٥- التوزيع الجغرافي للبراكين:
يتركز أكثر من ٧٥% من براكين العالم النشيطة فيما يعرف بحلقة النار التي سبق ذكرها، وهي عبارة عن نطاق يحيط بمعظم سواحل المحيط الهادي، ويقدر عدد البراكين النشيطة في هذا النطاق بأكثر من ٦٠٠ بركان، كما توجد به مئات البراكين الخامدة. وتنتشر براكين هذا النطاق في جبال الأنديز بأمريكا الجنوبية وتستمر في جبال روكي التي تضم عديدًا من البراكين الخامدة، ثم يواصل النطاق امتداده في جزر ألوشيان وينتقل إلى الساحل الآسيوي ممثلًا في شبة جزيرة كمتشتكا وجزر اليابان وجزر الفلبين وجزر أندونيسيا "شكل٤٤". ويوجد في أندونيسيا ما يقرب من مائة وثلاثين بركانًا، ولا توجد أية دولة في العالم تنافسها في احتواء ما يضاهي


أو يقارب هذا العدد من البراكين١؛ لذا فإنه يمكن أن نطلق عليها اسم "بلاد البراكين" بلا منازع.
وتنتشر البراكين النشيطة في جزر المحيط الهادي كما هي الحال في جزر تونغا Tonga وساندويتش Sandwich.
ويوجد نطاق آخر للبراكين في جنوب قارة أوروبا "إيطاليا"، وفي آسيا "جبال البرز" وجزر الهند الغربية. ومعظم براكين هذا النطاق خامدة، وإن كانت خمسة براكين منها قد ثارت في كوستاريكا ١٩٩٢م كما سبقت الإشارة، ومما يذكر أن غالبية المناطق التي تصيبها البراكين ينتشر بها كثير من التشققات والصدوع.

١ برنامج على مسرح الحياة، مرجع سبق ذكره.


عاشراً: النافورات الحارة:
تندفع المياه الحارة من الشقوق الأرضية في بعض المناطق على فترات متقطعة أو باستمرار، وغالبًا ما تحتوي هذه المياه الحارة على أملاح ومواد ذائبة مثل أملاح الكبريت. وتنشأ هذه النافورات الحارة نتيجة لتسرب المياه إلى أعماق بعيدة في جوف الأرض حيث تكون درجة الحرارة مرتفعة. وتندفع المياه الجوفية الساخنة بسبب الضغط الذي ينشأ نتيجة الغازات وبخار الماء عبر الشقوق إلى أعلى سطح الأرض بحيث يصل ارتفاعها أحيانًا إلى أكثر من ٨٠ مترًا. وتشتهر أيسلنده بوجود نحو مائة نافورة حارة تستغل مياهها في تدفئة المنازل عن طريق أنابيب وفي أغراض شتى. ومن أشهر نافورات أيسلندا نافورة "غيزر" geyser بالقرب من بركان هكلا Heckla وتزيد درجة حرارة المياه المندفعة منها على ٧٠ ْم.


شكل "٤٤": توزيع البراكين واللافا البركانية في العالم


وتنتشر كذلك مجموعة من النافورات الحارة في جبال روكي بالولايات المتحدة في منطقة يلوستون بارك Yellowstone Park، وفي نيوزيلنده.
وإلى جانب النافورات الحارة توجد العيون الحارة التي لا تندفع منها المياه إلى أعلى كما هي الحال في النافورات الحارة. ومن أمثلة العيون الحارة ما يوجد في المنطقة الشرقية بالمملكة العربية السعودية مثل عين نجم، وفي منطقة القصيم، وعيون حلوان بمصر والعين السخنة جنوبي السويس.
وتخرج أحيانًا غازات وأبخرة من بعض شقوق في القشرة الأرضية مثل غاز ثاني أكسيد الكربون والأيدروجين ولا يخرج ماء، وتعرف هذه الظاهرة غالبًا بالمداخن، وقد تعود هذه التسمية إلى اندفاع الغاز الطبيعي عبر هذه الشقوق؛ حيث يشتغل هذا الغاز نتيجة لشرارة برق ويبقى مشتعلًا لفترات طويلة، وقد أطلق على هذا النوع من النيران قديمًا اسم النيران الخالدة، وقد قدسها بعض الأقوام فعبدوها كما فعل المجوس.
ومن الظاهرات الأخرى الشبيهة: اندفاع الطين الشديدة الحرارة نتيجة لاندفاع الغازات من أعماق بعيدة، وأحيانًا تدفع معها المياه الجوفية التي قد تصادف في طريق خروجها رواسب طينية فتختلط بها وتدفعها على شكل بركان طيني أو نافورة طينية، وهذه الظاهرة أقل حدوثًا من الظاهرات السابقة.


الفصل الخامس: جغرافية الماء
مدخل
...
الفصل الخامس: جغرافية الماء
مقدمة عن توزيع الماء على سطح الأرض:
الماء هو المادة الوحيدة على سطح هذا الكوكب التي توجد في الطبيعة بحالات ثلاث: سائلة، غازية، صلبة، ويتميز الماء بالحركة ليس فقط من مكان لآخر بل ومن حالة إلى أخرى. فماء البحار يتحول بالحرارة إلى بخار ماء "حالة غازية"، وقد يتحول هذا البخار إلى ماء أو ثلج "حالة صلبة" إذا ما ساقت الريح السحب إلى مناطق باردة، وتعرف سلسلة التغيرات التي تطرأ على الماء من حيث حالاته وتغير مكانه بالدورة الهيدرولوجية Hydrologic cycle. وتقدر حركة المياه في الدورة الهيدرولوجية على النحو التالي:١
تصل كمية المياه التي تتبخر من المحيطات إلى حوالي ١٠٩ ألف ميل٣ "١٧٥ ألف كم٣" في السنة أي بنسبة ٨٨% تقريباً من كميات المياهالمتبخرة، ويبلغ ما يتبخر من التربة، والنباتات، والمياه السطحية في داخل القارات بنحو ١٥ ألف ميل٣ "٢٤ ألف كم٣". وعلى ذلك يصير مجموع المياه التي تتبخر ١٢٤ ألف ميل٣ سنويًّا، "ما يقرب من ٢٠٠ ألف كم٣" وتسقط هذه الكمية على هيئة أمطار بنحو ٢٦ ألف ميل٣ "حوالي ٤٢ ألف ميل٣". على القارات أي بنسبة ٢١% من مجموع الأمطار، ونحو "٢٨ ألف ميل٣" "أي حوالي ١٥٨ ألف كم٣" على البحار والمحيطات، ووفقًا لهذه الكمية فإن

١ Strahler, Aethurn., Physical Geog., Fourth ed., ١٩٧٥, pp, ٢٠٠-٢٠٢


رصيد اليابس من الأمطار يزيد على ما يضيع منه بالبخر بنحو ١١ ألف ميل٣، حوالى ١٧.٤ ألف كم٣، وتتمثل هذه الكمية الزائدة في مياه الأنهار والمياه التي تتسرب إلى باطن الأرض.
ويتوزع سطح كوكب الأرض ما بين مسطحات مائية تتمثل في البحار والمحيطات وتغطي نحو ٧١%١ من سطح كوكب الأرض ومتوسط عمق هذه البحار والمحيطات ١٢٥٠٠ قدم "٣٨٠٠متر"، وما بين يابس يتمثل في القارات ويغطي نحو ٢٩% من سطح الأرض "شكل٤٥-أ".
ويصل حجم المحيطات الإجمالي في العالم إلى ٣١٧ مليون ميل مكعب "١.٤ بليون كم٣"، أي ٩٧% من المياه الموجودة في كوكب الأرض، وتمثل الكتل الجليدية "أنتاركتكا وجرينلند" ٢% من مياه الأرض، أما النسبة الباقية وهي ١% فتتمثل في الأنهار والمياه العذبة على سطح الأرض.
ويطلق على المسطحات المائية والماء عمومًا بصوره المختلفة تعبير الغلاف المائي Hydrosphere. ويصل وزن الغلاف المائي إلى ٤٣٥٠/١ من وزن كوكب الأرض، أي بنسبة ٠.٠٢٢% من وزن الأرض.
ولما كانت البحار والمحيطات تغطي نحو ٣٦١ مليون كم٣ من سطح كوكب الأرض الذي تقدر مساحته بنحو ٥١٠ مليون كم٢، فإن البعض يقولون إنه من المنصف أن نقول الكرة المائية بدلًا من الكرة الأرضية.
وقد عقدت مقارنات بين ارتفاعات سطح الأرض، وأعماق المحيطات، ومن هذه المقارنات ما قام به جون مراى John Murrays٢ شكل "٤٥/ب".

١ قدر فيجنر Wagner أن نسبة الماء ٧١.٧%، ونسبة اليابس ٢٨.٣%
٢ Lake, Physical ١٩٦٥, p.١٣١


اليابس:
شكل"٤٥-أ" توزيع اليابس والماء
المساحات النسبية للمحيطات والقارات-المساحة الكلية لسطح الأرض ٥١٠ مليون كم٢


شكل "٤٥- ب"
البحار:


ليست نسب المساحات المائية في كل من نصفي الكرة الأرضية متساوية، إذ إن الماء لا يشغل إلا ٦١% من المساحة السطحية لنصف الكرة الشمالي، بينما يشغل الماء نحو ٨١% من مساحة نصف الكرة الأرضية الجنوبي. ولقد أثبتت رحلات كوك في الستينيات والسبعينيات من القرن ١٨م أن السفينة تستطيع أن تقوم برحلة بحرية حول الكرة الأرضية فيما بين درجتي عرض ٥٥ ْ، ٦٥ ْجنوبًا دون أن يعوقها وجود يابس.
ونتيجة للدراسات التي أجريت يرى كثير من الباحثين أنه لولا وجود التضاريس الأرضية ممثلة في الأحواض المحيطية العميقة والسلاسل الجبلية، وكان مستوى سطح الأرض مستويًا لغمرت مياه البحار والمحيطات سطح الكرة الأرضية بطبقة يصل عمقها إلى ٨٠٠٠ قدم أو ٢٤٤٠ مترًا.
وبينما يصل متوسط ارتفاع سطح الأرض إلى ٨٤٠ متراً فوق مستوى سطح البحر، فإن متوسط عمق المحيطات يصل إلى ٣٨٠٠ متر. ويصل متوسط عمق المحيط الهادي بمفرده إلى ٤٠٠٠ متر دون مستوى سطح البحر.
والجدول التالي يوضح أبعاد المحيطات المختلفة ومتوسط أعماقها.
مساحات المحيطات وأعماقها

١ الكيلو متر المربع يعادل ٠.٣٨٦١ ميل ٢.
٢ المتر=٣.٢٨ قدم.


أولاً دراسة عامة للمحيطات
المحيط الهادي:
المحيط الهادي أكبر المحيطات مساحة وتطل عليه أربع قارات، ويشغل نحو ٥١% من المساحة الكلية للمحيطات، وتقرب مساحته من مساحة نصف سطح الكرة الأرضية، وتتصل به مجموعة من البحار الهامشية وخصوصًا على السواحل الآسيوية نتيجة لكثرة التعاريج. ومن هذه البحار بحر أخستك، وبحر اليابان، والبحر الأصفر، وبحر الصين، وبحر سلبيس شرق بورنيو، وبحر جاوا، وبحر أرافورا شمال استراليا، وبحر تيمور.
ويتميز المحيط الهادي بالظواهر الآتية:
١- ارتفاع السواحل المطلة عليه عموما "سواحل أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية، شرق آسيا، وشرق استراليا".
٢- تعرض السواحل المطلة عليه للزلازل وكثرة النشاط البركاني، الأمر الذي دعا بعد الجغرافيين بتسميتها حلقة النار. وتوجد بؤرتان تصدر عنهما معظم الموجات الزلزالية في المحيط الهادي، إحداهما تتركز قرب الشاطئ الشرقي لآسيا والثانية غرب أمريكا الجنوبية.
٣- كثرة الجزر البركانية بالقرب من سواحله وخصوصًا السواحل الآسيوية "مثل جزر اليابان، والفلبين، وجزر الهند الشرقية، وجزر هبرديز وغيرها".
٤- يقدر بعض الباحثين عدد جزر المحيط الهادي بنحو عشرين ألف جزيرة، تتركز غالبيتها ما بين درجتي عرض ١٠ ْشمالًا ومدار الجدي جنوبْا، وما بين خطي طول ١٣٠ ْغربًا، ١٢٠ ْشرقًا.
وتنقسم جزر المحيط الهادي الجنوبي إلى مجموعات مختلفة منها:


أ- جزر مالينزيا Melanesia وتعنى هذه التسمية "الجزر السوداء" وتوازي سواحل كوينزلند، وأهم هذه الجزر جزر سولمون ونيوهبرديز.
ب- جزر ميكرونزيا Micronesia ومعناها الجزر الصغيرة، وتشمل جزر غلبرت، جزر مارينا، وجزر مارشال.
ج- جزر بولينزيا Polynesia أي الجزر العديدة. وتشمل جزر لين، وجزر توكلاى Tokelai وجزر كوك "شكل ٤٦-أ".
٥- يتميز المحيط الهادي بأنه أعمق المحيطات، وأن أقصى عمق فيه يصل إلى ٣٥ ألف قدم "١٠٥٠٠متر" في خندق ماريانا Mariana. وتوجد مناطق كثيرة ذات أعماق كبيرة يطلق عليها خنادق Trenches مثل خندق الفلبين، وخندق اليابان، وخندق تونجا.
شكل "٤٦-أ"


المحيط الأطلسي:
أكثر المحيطات امتدادًا ما بين الشمال والجنوب حيث يمتد من القطب الشمالي حتى درجة عرض ٧٠ ْجنوبًا، وتصل مساحته إلى نحو نصف مساحة المحيط الهادي، وتطل عليه أربع قارات بالإضافة إلى القارة القطبية الجنوبية. ويصل أقصى اتساع للمحيط الأطلسي إلى نحو ٦٠٠٠ كيلو متر عند درجة عرض ٣٥ ْجنوبًا. وأقل اتساع للمحيط الأطلسي يقع بين رأس سو روك Sao Roque على ساحل أمريكا الجنوبية، منروفيا Monrovia على ساحل إفريقيا الغربي.
ويتميز المحيط الأطلسي بالظاهرات الآتية:
١-كثرة البحار المتصلة به في نصفه الشمالي مثل "بحر الشمال، والبحر المتوسط، والبحر الكاريبي". ولما كانت هذه البحار ضحلة فإنها تقلل من متوسط عمقه.
٢- وجود حاجز جبلي رئيسي مغمور في وسط المحيط الأطلسي يكاد يقسمه إلى قسمين متساويين، ويبدأ هذا الحاجز الجبلي المغمور عند درجة عرض ٧٣ ْشمالًا، ويترواح عرضه ما بين ١٥٠ إلى ٢٠٠ كم، ويرجح بأن هذا الحاجز قد نشأ في الزمن الثالث، ويصل امتداد هذا الحاجز إلى ما يقرب من ١٤ ألف كم، ويتراوح ارتفاعه عن قاع المحيط ما بين ٣٠٠ إلى ٦٠٠٠ قدم. "٩١-١٨٢٩م" وتظهر مجموعة من الجزر تمثل قمم هذا الحاجز الأطلسي الأوسط Mid-Atlantic Ridge مثل جزر أزورس Azores. ويتخذ الحاجز الأطلسي الأوسط شكل حرف S.


٣- قلة الخنادق العميقة، بالمقارنة مع المحيط الهادي. وأشد المناطق عمقًا في المحيط الأطلسي هو خندق بورتوريكو الذي يزيد عمقه على ثلاثين ألف قدم "٩١٤متراً" تحت سطح البحر.
ويتميز المحيط الأطلسي بوجود مجموعة من الأحواض أهمها:
أ- حوض كيب فيردي
ب- حوض المحيط الأطلسي الشمالي الغربي
ج- حوض البرازيل.
د- حوض الأرجنتين.
هـ- حوض جنوب شرق الأطلسي
و أحواض أخرى صغيرة مثل حوض سيراليون، حوض غينيا، وحوض الكاب.
وتتميز هذه الأحواض بأن أعماقها تزيد على خمسة آلاف متر "أكثر من ١٦ ألف قدم".
٤- لا تتركز جزر المحيط الأطلسي في مناطق معينة فيما عدا الساحل الغربي الأوروبي والبحر الكاريبي، ومن أهم جزر المحيط الأطلسي: جزيرة غرينلند، وجزر آزورس، وذلك بالنسبة للمحيط الأطلسي الشمالي. أما المحيط الأطلسي الجنوبي فأهم جزره جزر فوكلاند Falkland، جزر شتلند Shetland، وجزر أوركني الجنوبية وساندويتش الجنوبية "شكل٤٦-ب".


المحيط الهندي:
وهو أصغر المحيطات، تحيط به الهضاب القديمة شمالًا، وتتصل به مجموعة من البحار والخلجان مثل: البحر الأحمر، وخليج عدن، والخليج العربي، وخليج البنغال.


شكل "٤٦-ب" المحيط الأطلسي وجزره


ويتميز المحيط الهندي بكثرة الجزر التي يمكن أن تقسم من حيث الأصل إلى:
أ- جزر قارية مثل: جزر ملاغاسي "مدغشقر"، جزيرة سري لانكا "سيلان"، جزيرة سقطري، وجزر كومور "القمر".
ب- جزر مرجانية مثل: جزر لاكاديف Lacadives، وجزر مالديف Maldives.
ويتميز المحيط الهندي بوجود مجموعة من الأحواض التي يزيد عمقها على ١٦ ألف قدم "٤٨٨٠م" مثل:
أ- حوض المحيط الهندي الأوسط.
ب- الحوض الصومالي.
ج- حوض موريشيس.
د- حوض كيرغولين Ker Guelen.
هـ- حوض ناتال.
وأشد أجزاء المحيط الهندي عمقًا هو خندق سوندا Sunda Trench الذي يزيد عمقه على ٢٤ ألف قدم "٧٣٢٠م".


البحار
مدخل
...
ثانياً: البحار:
البحار عبارة عن مسطحات مائية مالحة يمكن تقسيمها وفق أسس مختلفة على النحو التالي:


تقسيم البحار
تبعا للموقع
...
١- تبعاً للموقع:
-بحار متوسطة وتقع بين القارات وتتصل بالمحيط عبر فتحات ومضايق مثل البحر المتوسط والبحر الأحمر، والبحر الأسود.


- بحار ثانوية أو هامشية وتتصل بالمحيطات بمداخل واسعة مثل بحر الشمال والبحر الكاريبي.
- بحار داخلية وتوجد بأكملها في داخل اليابس مثل بحر قزوين والبحر الميت.


٢-<span data-type="title" id=toc-196> تبعًا للملوحة </span>١:
-قليلة الملوحة، لا تزيد ملوحتها على ٢٠جزءًا في الألف وغالباً ما توجد في المناطق الباردة التي تتجمد مياهها جزئيًّا في فصل الشتاء مثل البحر البلطي.
- متوسطة الملوحة: تتراوح ملوحتها ما بين ٣٠ إلى ٣٧ في الألف مثل بحر الشمال.
- عالية الملوحة مثل البحر الأحمر الذي تصل ملوحته إلى ٤١ في الألف حيث ترتفع درجة الحرارة ويزيد البخر ولا توجد أنهار تعوض البخر الشديد إلى جانب اتصاله بالمحيط بفتحة ضيقة.

١ سنتناول موضوع "الملوحة" عند حديثنا عن خصائص مياه البحر.


٣- تبعًا للنشاة والأصل:
-بحار تكونت بفعل حركات تكتونية مثل البحر الأحمر الذي تكون نتيجة صدوع متوازية أخدودية.
-بحار تكونت نتيجة طغيان مياه المحيط على اليابس مثل بحر الشمال الذي توجد آثار لغابات غمرتها مياهه فيما مضى، ولا تزال مغمورة حتى وقتنا الحاضر.


تبعا لدرجة العرض والنطاقات المناخية
...
٤- تبعًا لدرجات العرض والنطاقات المناخية:
- بحار استوائية مثل بحر إندونيسيا.
- بحار مدارية مثل البحر الكاريبي.
- بحار صحراوية مثل البحر الأحمر.
- بحار معتدلة مثل البحر المتوسط.
- بحار قطبية مثل بحر بارنتس.
أهم البحار وأبعادها


خصائص مياه البحر
مدخل
...
خصائص مياه البحر:
تتميز مياه البحر والمحيطات بخصائص معينة من حيث الملوحة، الحرارة ونفاذية الضوء. وفيما يلي مناقشة لكل من هذه العناصر الثلاثة بالتفصيل:


الملوحة:
كانت مياه البحار والمحيطات في بداية تكوينها قليلة الملوحة، لكن ذلك


لم يستمر طويلًا، إذ إن هذه الملوحة أخذت تزداد بمرور السنين؛ ومصدر أملاح البحار والمحيطات هو الصخور التي تكون القشرة الأرضية حيث تسقط الأمطار عليها، فتذيب أملاحها القابلة للذوبان. وتقدر كمية الأملاح التي تحملها الأنهار إلى البحار والمحيطات سنويًّا بنحو يتراوح ما بين ٣٠٠ إلى ٥٠٠٠ مليون طن متري.
وقد أثبتت التحليلات العديدة لعينات مختلفة من مياه البحر والمحيطات أن درجة الملوحة "وزن الأملاح الموجودة بالغرامات في لتر واحد من ماء البحر" تتراوح ما بين ٣٣-٣٧ في الألف، وقد أوضحت هذه التحليلات أن الكيلو غرام من مياه البحر الذي تصل ملوحته إلى ٣٤ في الألف يحتوي على نسب العناصر التالية:١

١ اكتفينا بالعناصر العشرة المهمة، وهناك عناصر أخرى مثل السيلكون والفلورين والنيتروجين والألمنيوم والروبيديوم والتيتيوم وغيرها.


ويقدر أن الميل المكعب من ماء البحر يحتوي على ٢٣ رطلًا من الذهب، ولقد قام الكيميائي الألماني فريز هابر في الفترة من سنة ١٩٢٤ إلى سنة ١٩٢٨م بمحاولات لاستخراج كمية من الذهب من مياه المحيط الأطلنطي الجنوبي لتسديد الديون الحربية على ألمانيا، ولكن الكمية التي استخلصها في معمل سفينته ميتيور كانت أقل بكثير مما توقع وأغلى من حيث تكاليف الإنتاج بكثير مما قدر. ولو استخلصت كل أملاح البحر أو المحيطات وفرشت بالتساوي على قيعان تلك البحار والمحيطات لغطتها بطبقة يصل سمكها إلى ٢٠٠ قدم "٦١م". وعلى الرغم من أن المتوسط العام لملوحة مياه المحيطات هو ٣٤.٧ جزء من الألف إلا أن الملوحة تختلف في المحيط الواحد من جهة إلى أخرى، وتوجد أعلى درجة للملوحة في المحيط الأطلسي شمال خط الاستواء، وفي المحيط الهادي جنوب خط الاستواء.
وتقل نسبة الأملاح كثيرًا عند مصبات الأنهار في المحيطات والبحار، وتزداد درجة الملوحة في البحار المقفلة في المناطق التي يشتد فيها البخر، مثل البحر الأحمر الذي تبلغ درجة ملوحته ٤١ في الألف والبحر الميت.
وتقل درجة الملوحة في البحار الشمالية التي تذوب فيها كتل الجليد، ويعد البحر الميت من أكثر البحار ارتفاعًا في نسبة ملوحته التي تصل إلى ٢٧٥ في الألف؛ إذ إن اللتر الواحد من مائه يحتوي على ٢٧٥ غرامًا من الأملاح.


الحرارة:
يتساوى الإشعاع الشمسي الساقط على الماء واليابس في العروض الواحدة، ولكن آثار هذا الإشعاع تختلف ما بين اليابس والماء؛ ذلك أن


الإشعاع الشمسي الساقط على الماء يرتد جزء منه بالانعكاس وجزء آخر يستهلك في عملية تبخير المياه.
وتتراوح درجة الحرارة في البحار والمحيطات بين ٢ ْم، و ٣٠ ْم وقلما تزيد على هذا الحد.
وتتميز البحار بارتفاع حرارتها النوعية. ومعنى ذلك أن البحار يمكن أن تمتص كميات كبيرة من الحرارة دون أن ترتفع درجات حرارتها كثيرًا.١
ولا تتفاوت درجات حرارة سطوح المياه في المناطق المختلفة ما بين الفصول اختلافا كبيرًا، إذ إنه لا يزيد الاختلاف على ٨ ْم. وعلى عمق ٢٠٠ ْم لا توجد اختلافات فصلية لدرجة حرارة الماء بل تظل ثابتة طول السنة تقريبًا، وتتراوح درجة حرارة الماء في الأعماق البعيدة ما بين ٤ ْم و ٢ ْم، ومن خصائص الماء أنه لا ينكمش بالتجمد وإلا لهبط إلى القاع حينما يتجمد في الشتاء ولظل مستقرًّا عليه، وعندئذ لن ينصهر في الربيع أو الصيف إلا على نطاق ضئيل جدًّا؛ لأن حرارة الشمس لا تصل إليه في هذه الأعماق، وبالتالي يغزو الجليد معظم المسطحات المائية وتتعذر الحياة بصورتها المألوفة.

١ الحرارة النوعية هى كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة غرام واحد من المادة درجة مئوية واحدة.


الضوء:
تتأثر الأشعة الضوئية بعامل الانكسار عند نفاذها في الماء على النحو التالي:
أ- الأشعة الحمراء لا تنفذ بعد ٣٠٠ قدم "٩١ مترًا" وينقطع معها الدفء.


ب- لا تنفذ الأشعة الزرقاء على أعماق أكثر من ١٠٠٠ قدم "٣٠٣ متر".
ج- قد تنفذ بعض الأشعة البنفسجية في المياه الرائقة إلى عمق ٢٠٠٠ قدم "٦٠٦ أمتار".
وبسبب عدم نفاذ أشعة الشمس فإن النباتات البحرية لا تستطيع أن تعيش على أعماق أكثر من ٦٠٠ قدم "١٨٢ مترا" لأنها لن تجد الضوء كافيا لعملية التمثيل الضوئي بالمنطقة الفعالة للضوء وهي لا تتعدى في المتوسط ٣٠٠ قدم "٩١م"، وإن كان هذا التحديد يختلف تبعا لفصول السنة ودرجة شفافية الماء وتبعًا لدرجات العرض.


حركات المياه في المحيطات والبحار
التيارات البحرية
مدخل
...
ثالثاً- حركات المياه في المحيطات والبحار:
١- التيارات البحرية:
وهي عبارة عن كتل مائية متحركة تختلف في خصائصها عن المياه المجاورة لها. وتنشأ التيارات البحرية العظمى في البحار والمحيطات نتيجة لفعل قوتين رئيسيتين مهمتين هما:


أ- دفع الرياح:
وهذه يمكن أن تجرف معها ماء البحر بكميات كبيرة إذا ساد هبوبها في اتجاه معين.


ب- اختلاف كثافة الماء:
وتختلف هذه الكثافة من مكان لمكان باختلاف الملوحة ودرجة الحرارة، وينتج عن اختلاف درجات الحرارة والملوحة حدوث تبادل بطيء بين المياه القطبية الثقيلة بسبب برودتها، والمياه الاستوائية القليلة الكثافة بسبب