ملخص الدرس / الثالثة ثانوي/علوم الطبيعة و الحياة/النشاط التكتوني و البنيات الجيولوجية/الظواهــر المرتبطــة بالغــوص

إن ازدیاد قشرة الأرض بين حدود الصفائح التكتونية المتباعدة يقابله عملية نقص في مكان أخر من القشرة الأرضية تدعى بمناطق الحدود المتقاربة أو مناطق الغوص.

- فما هي أهم المظاهر المرتبطة بظاهرة الغوص و ما هو المحرك الأساسي لهذه الظاهرة ؟ 

- ما هي الظواهر و التحويلية المرتبطة باختفاء اللوح المحيطي ؟

الظواهر المرتبطة بالغوص

 تمثل الوثيقة1 بروفيل جيولوجي لمنطقة غوص صفيحة محيطية تحت صفيحة قارية

س - باستعمال معلوماتك المكتسبة ، اكتب البيانات المرقمة من 1 إلى 11 في الوثيقة1 بعد إعادة رسمها .

ج - البيانات : ( الوثيقة 2 ) 

1 - توزع الزلازل و البراكين و التضاريس على مستوى جبال الأنديز

- تمثل الوثيقة2 الجزء الغربي من قارة أمريكا الجنوبية حيث تبرز سلاسل جبال الأنديز وتوزع الزلازل و البراكين الانفجارية بهذه المنطقة .

س - هل تتوافق توزع الزلازل المبين في الوثيقة 2 مع مخطط بنيوف؟. علل إجابتك .

ج - نعم تتوافق مع مخطط بنيوف.

التعليل :

- المراكز السطحية قليلة العمق (50 إلى 65 كلم) تكون في المناطق الساحلية على حدود الصفيحة القارية و بينما المراكز متوسطة العمق (100 إلى 180 كلم) تكون مراكزها السطحية أبعد عن حدود الصفيحة القارية نحو داخل القارة (بعيدا عن الساحل , تليها نحو اليابس مراكز الزلازل العميقة (380 إلى 500 كلم) . ومنه وجود عدد من الزلازل السطحية و المتوسطة و العميقة مما يبين أن أعماق مراكز الزلازل تزداد بالاتجاه نحو داخل القارة أو بمعنى آخر كلما ابتعادنا عن نقطة التقاء الصفيحتين القارية و المحيطية و هو ما يوافق مخطط بنيوف.

2 - تحديد مناطق الغوص

تمثل الوثيقة3 توزع كل من الزلازل والبراكين الانفجارية والخنادق المحيطية:

الوثيقة (3-أ) : صورة لحواف المحيط الهادي.

الوثيقة (3-ب): رسم تخطيطي لهذا اللوح

تمثل الوثيقة (4-أ) مجسم لخندق البيرو التشيلي (الإطار1 من الوثيقة 3-أ)

تمثل الوثيقة (4-ب) مجسم لخندق أرخبيل اليابان الإطار2 من الوثيقة 3-أ)

س1 - حدد انطلاقا من الوثيقة3 مناطق تواجد الخنادق المحيطية.

س2 - عرف الخندق المحيطي.

س3 - بالاستعانة بالوثيقة (4) ، بين كيف تتشكل الخنادق.

س4 - بالاعتماد على الوثيقة (3-ب) صنف البراكين المرتبطة بعملية الغوص حسب توزعها.

س5 - بالاعتماد على المكتسبات المبنية، اكتب نصا علميا تصف به ظاهرة الغوص.

س6 - مما سبق، استخرج خصائص مناطق الغوص.

ج1 - تحديد مناطق تواجد الخنادق المحيطية:

- نلاحظ من خلال الخريطة الممثلة بالوثيقة3 وجود خنادق تمتد على طول التقاء الصفائح المتقابلة

ج2 - تعريف الخندق المحيطي :

- الخنادق هي أعمق أجزاء قاع المحيط

ج3 - كيفية تشكل الخنادق:

- تكونت الخنادق بفعل عملية الغوص، إذ تنتج من انحناء الصفيحة المحيطية إلى الأسفل عند طرف الصفيحة القارية

ج4- تصنيف البراكين :

يمكن تصنيف البراكين حسب توزعها إلى

-  براكين قارية : و هي التي تحدث في السلاسل الجبلية غير المستقرة مثل براكين جبال الأنديز.

- براكين الأقواس الجزرية : وهي جبال بركانية تشكلت فوق قاع المحيط و تظهر فوق سطح الماء تاركة بينها و بين اليابس القاري حوضا ضيقا يملأه البحر مثل قوس جزر تونغا، قوس جزر الأليوتية، قوس جزر اليابان قوس جزر الفيليبين.

ج5 - النص العلمي :

و الغوص هو عملية إندساس طرف إحدى الصفيحتين المتقاربتين تحت طرف الصفيحة الأخرى و يغوص الطرف المندس في الجزء العلوي من الرداء العلوي المسمى الأستينوسفير ويحدث الغوص نتيجة إختلاف الكثافة بين الصفيحتين المتقاربتين حيث يغوص الطرف الأكثر كثافة لذا يمكن القول أن الغوص يحدث غالبا عند تقارب صفيحة محيطية و أخرى قارية (الوثيقة 1). على سبيل المثال أندساس صفيحة المحيط الهادي و هي صفيحة محيطية تحت صفيحة أمریکا الجنوبية التي تشمل قارة أمريكا الجنوبية وهي صفيحة قارية (الوثيقة2) .

ج6 - خصائص منطقة الغوص :

تتميز مناطق الغوص ب:

- وجود خنادق محيطية 

- بركنة انفجارية 

- زلازل عنيفة. 

- جزر بركانية

3 - توزيع مناطق الغوص في العالم

تتوزع مناطق الغوص في العالم بصفة عامة على مستوى حدود الألواح التكتونية المتقارية حيث تدخل الصفيحة المحيطية تحت الصفيحة القارية.

تبين الوثيقة (6) خريطة توزع حدود الصفائح التكتونية.

س1 - بالاعتماد على دليل الوثيقة 6, حدد مناطق الغوص.

س2 - استخرج من الوثيقة7 أنواع الصفائح المتقاربة (قارية , محيطية) التي أدت إلى حدوث ظاهرة الغوص.

ج1- تحديد مناطق الغوص :

و مناطق الغوص مرتبطة بالحدود المتقاربة.

ج2 - أنواع الصفائح المتقاربة:

و محیطی-قارية ومحيطية - محيطية 

1 -تطور سمك الليتوسفير

يتغير سمك الليتوسفير المحيطي عند ابتعاده عن الظهرة وذلك تبعا لتبلور معادنه وتشبعه بالماء. بينت الدراسات المحيطية لقشرة المحيط الهادي أن درجة حرارة اللوح المحيطى تتناقص كلما أبتعدنا عن الظهرة يلخص جدول الوثيقة (1) كثافة و سمك كل من البرنس الليتوسفيري و القشرة المحيطية على مستوى المحطتين (أ) و (ب) و (ج) كما هو مبين في المقطع الموالي.

توجد 3 أنواع أنواع من الموجات الزلزالية حسب زمن وصولها و هي:

• الموجات P. الموجات S و الموجات L  و تختلف هذه الموجات عن بعضها البعض حسب السعة حيث تكون صغيرة في حالة الموجات P و متوسطة في حالة الموجات S و كبيرة في حالة الموجات L.
•  تكون سرعة انتشار الموجات P أكبر من سرعة انتشار الموجات S وسرعة انتشار هذه الأخيرة أكبر من سرعة الأمواج L.
• كلما كانت سعة الأمواج صغيرة كلما كانت سرعة انتشارها كبيرة و العكس صحيح. تظهر الوثيقة2 نتائج تسجيل الموجات الزلزالية (S) على مستوى المحطات أ,ب,ج).

انطلاقا من الوثيقة (1-أ) و (ب) :

س1 - أحسب متوسط كثافة الليتوسفير المحيطي على مستوى كل من المحطة (أ) و المحطة (ج) .

س2 - قارن النتائج المحصل عليها وماذا تستخلص.

س3 - قدم تحليل مقارن للتسجيلات الثلاثة المحصل عليها في الوثيقة 2. ماذا تستنتج ؟

ج1 - حساب متوسط كثافة الليتوسفير المحيطي على مستوى كل من المحطة (أ) و المحطة (ج):

- متوسط كثافة الليتوسفير المحيطي في المحطة (أ) = 3.14

كيفية حساب الكثافة في المحطة (أ) : 

47,1= (3,3 X كلم ) + ( 2,9 X   كلم 6 )

تمثل 47,1 كثافة الليتوسفير المحيطي بسمك 15 كلم (6 كلم +9 كلم ) 

آذن إذن متوسط كثافة الليتوسفير المحيطي هي 3,14 =15 / 47,1

متوسط كثافة الليتوسفير المحيطي في المحطة (ج) = 3,26

26 ج2 - مقارنة النتائج:

-  كثافة الليتوسفير المحيطي في المحطة (ج) أكبر منها في المحطة (أ) .

الاستخلاص :

- كلما ابتعد االليتوسفير المحيطى من محور الظهرة كلما زادت كثافته. : عملية غوص اللوح المحيطي تحت اللوح القاري ترجع إلى الفرق في الكثافة حيث أن كثافة اللوح المحيطي أكبر من كثافة اللوح القاري.

ج3 - التحليل المقارن : تبين الوثيقة (2)

انتقال سريع للموجات (S) في البرنس بالمحطة (أ) أي على مستوى الظهرة.

-  وصول متأخر نسبيا للأمواج على مستوى البرنس بالمحطة (ج) حيث تظهر على عمق 50 كلم تقريبا . 

- تباطؤ سرعة الأمواج الزلزالية على عمق 100 كلم إلى 200 كلم (في قمة الأستينوسفير)

الاستنتاج :

- الوصول المتأخر للموجات الزلزالية (S) في مستوى البرنس بالمحطة (ج) يدل على زيادة سمك الليتوسفير كلما ابتعدنا عن محور الظهرة .

نشاط مكمل : تطور كتلة كل من الليتوسفير المحيطي و الأستينوسفير

ترتبط كتلة عمود من الليتوسفير بمساحة 1م (m2) بعمرها و بالتالي ببعدها عن محور الظهرة ، يلخص جدول الوثيقة3 نتائج تطور:

- كتلة عمود لیتوسفير المحيطى (مساحة العمود ام ).

- البعد عن محور الظهرة (كلم) لظهرة تتباعد بسرعة متوسطة 8 سم /سنة

لاحظ الجدول المرفق  

س1 - ماذا يبين الجدول فيما يخص تطور كتلة كل من الليتوسفير المحيطي و الأستينوسفير ؟

س2 - ترجم نتائج تغيرات كتلة كل من الليتوسفير المحيطي و الأستينوسفير بدلالة العمر إلى منحنيين على معلم متعامد ومتجانس.

س3 - حدد على المنحنى نقطة تقاطع المنحنيين و ماذا تمثل هذه النقطة ؟

س4- هل تسمح هذه النتائج بتقديم اقتراح فيما يخص محرك الغوص ؟

ج1 - يبين الجدول فيما يخص تطور كتلة كل من الليتوسفير المحيطي و الأستينوسفير :

- يزداد سمك و كثافة كل من برنس الليتوسفير المحيطي و الأستينوسفير كلما ابتعد عن محور الظهرة.

ج2 - رسم المنحنيين:

 

 

ج3 - تحديد نقطة التقاطع :أنظر المنحني. :

- تمثل نقطة التقاطع عند عمر (حوالي 30 مليون سنة) النقطة التي تكون فيها كثافة الليتوسفير المحيطي مساوية تقريبا لكثافة الأستينوسفير التي توجد أسفلها. "

ج4 - الاستخلاص: :

 - تبين النتائج المحصل عليها أن المحرك الأساسي للغوص يكمن في زيادة كثافة الليتوسفير المحيطي مقارنة بكثافة الأستينوسفير الذي يوجد أسفله تعتبر إذن هذا الكثافة قوة نسبية تدفع بغوص الليتوسفير المحيطي في الأستينوسفير عند عمر 30 مليون سنة.

 

 

 

 

 

 

 

 

2- دراسة الصخور المميزة لمناطق الغوص 

الغرانودیوریت والأندیزیت صخرين ناريين يتشكلان على مستوى مناطق الغوص 

- استغلال الوثائق:

1- بالاعتماد على الوثيقتين (4، 6) قارن بالعين المجردة بين صخري الغرانودیوریت والا ندیزیت

2- بالاعتماد على الوثيقتين (5 و7) اعتمادا على الملاحظة المجهرية قارن بين معادن صخري الغرانودیوریت والا ندیزیت، ماذا تستنتج حول حجم البلورات ؟

ج1 - المقارنة بين البنية البلورية لصخري الغرنودیوریت والأنديزیت :

- صخر الغرانودیوریت تری بلوراته بالعين المجردة بينما لا ترى بلورات صخر الأنديزيت.

ج2 - المقارنة : 

يتكون الغرنودیوریت من بلورات كبيرة ويتكون الأنديزيت من بلورات كبيرة تسبح في خليط من

بلورات صغيرة (میکروليتية وزجاج بركاني).

الاستنتاج :

• تبلور الغرانودیوریت ببطىء بينما تصلب الأنديزيت بسرعة.

 

3- العلاقة بين منشأ صخور مناطق الغوص وبنيتها النسيجية

تؤدي ظاهرة الغوص إلى تشكل صخر الأنديزيت والغرانودیوریت في منطقتين مختلفتين من القشرة الأرضية 

اطلاقا من المقارنة السابقة ومعارفك حول النمذجة :

س 1 - استنتج ظروف تشكل صخر الأنديزيت والغرانودیوریت

س2 - انسب كل صخر إلى المنطقة التي أخذ منها (أ) أو (ب) من الوثيقة8

ج1 - استنتاج ظروف تشكل صخر الأنديزيت والغرانودیوریت :

- الصخرتين الأنديزيت والغرانودیوریت ناتجتين عن تصاب صهارة , فصخر الغرانودیوریت ذو معادن كبيرة وواضحة دليل على تبرده البطيء , أي في الأعماق , بينما صخر الأنديزيت ذو معادن صغيرة متواجدة ضمن خليط من الميكروليتات وزجاج بركاني مما يدل على تشكله على السطح نتيجة تبرد سريع للماغما

ج2 - نسب كل صخر إلى المنطقة التي أخذ منها : 

- الأنديزيت صخر بركاني ينشأ في السطح في المنه أ) أما الغرانودیوریت فهو صخر مندس ينشأ في المنطقة (ب).

 

4- ظروف انصهار بيريتيت برنس اللوح الطافي على مستوى مناطق الغوص :

تنتج الصخور الناشئة | على مستوى مناطق الغوص عن الانصهار الجزئي للبيريدوتيت في ظروف فيزيائية وكيميائية مختلفة عن تلك التي نشأ فيها، ما هي هذه الظروف ؟ 

بین انصهار قطع من منحنيات تبين بداية انصهار البيريدوتيت في ظروف فيزيائية وكيميائية مختلفة الوثيقة (10)

س1 - حدد منشأ البريدوتيت المنصهر بالاستعانة بالوثيقة8.

س2 - حدد الظروف الفيزيائية التي تتواجد فيها النقطتين P1 و P2.

س3 - استخرج الحالة الفيزيائية للبيريدوتيت في الحالة (أ) P1 والحالة (ب) P2 , علل إجابتك .

س4 - استخرج من الوثيقة 11 الحالة الفيزيائية لبرنس اللوح الطافي في الموقع P1 , علل إجابتك

ج1 - منشأ البريدوتيت المنصهر:

-مصدر البيريدوتيت المنصهر على مستوى مناطق الغوص هو برنس اللوح الطافي.

ج2 - الظروف الفيزيائية التي تتواجد فيها النقطتين P1 و P2 :

- النقطتين (P) و ((P) تقعان في نفس الظروف الفيزيائية (ضغط وحرارة) وتختلفان في موقعهما و بالنسبة لخط Solidus.

ج3 - الحالة الفيزيائية للبيريدوتيت في الحالة (أ) P1 والحالة (ب) P2 : 

- النقطة (P) في حالة البيريدوتيت الممية تقع في مجال الإنصهار الجزئي وتقع النقطة (P) في حالة البيريدوتيت الجاف في مجال البيريدوتيت الصلب، نستنتج أن الماء يلعب دور مساعد للإنصهار الجزئي.

ج4 - الحالة الفيزيائية لبرنس اللوح الطافي في الموقع P1 مع التعليل:

- الماء يعد سببا في الإنصهار الجزئي لجزء من بپریدوتیت اللوح الطافي

و مصدر الماء في البيريدوتیت

أمكن إظهار أن بيردو تیت برنس الصفيحة الطافية ينصهر بوجود الماء، ما هو مصدر الماء الموجود في الصخور ؟ وما هي تأثيراته ؟

أ) الوثيقة (12) توضح مسار الماء أثناء ظاهرة الغوص.

س1- ماذا حدث للقشرة المحيطية عندما تغوص تحث القشرة القارية؟ 

س2 - ماذا يحدث للبرنس الليتوسفيري في منطقة الغوص؟

س3 - ماهو دور الماء في نشأة الصخور على مستوى مناطق الغوص.

ج1 - يحدث للقشرة المحيطية عندما تغوص تحث القشرة القارية :

-الصفيحة الغائصة تفقد ماءها تدريجيا.

ج2 - يحدث للبرنس الليتوسفيري في منطقة الغوص :

- البرنس الليتوسفيري اللوح الطافي يستعيد الماء المفقود من طرف اللوح الغائص.

ج3 - دور الماء في نشأة الصخور على مستوى مناطق الغوص :

- يعمل الماء على إنصهار جزء من البرنس الليتوسفيري اللوح الطافي.

6 - التغيرات التي تطرأ على معادن صخور لوح القشرة الغائصة (مراحل تحول الغابرو)

تنتج الصخور المتحولة المميزة للحواف النشطة عن تحولات بازلت و غابرو اللوح الغائص حيث تمثل الوثائق ( 13 , 14 و 15) على التوالي عينات أخذت من المناطق (1 ,2 و3) من الوثيقة 12 والتي توضح التغيرات المعدنية التي تحدث في مستويات مختلفة من الصفيحة المحيطية الغائصة.

س1 - بالاعتماد على دراسة معادن الصخور المميزة المناطق التباعد , قارن في جدول بين المعادن المكونة الغابرو والميتاغابرو . ماذا تستنتج.

س2 - قارن البنية النسيجية الميتاغابرو والشيست الأزرق من حيث تنظيم وشكل المعادن (PI وGl) , ثم اقترح تفسيرا لهذا التنظيم.

س3 - قارن بين الشيست الأزرق والايكيلوجيت من حيث التركيب المعدني والبنية النسيجية.

س4 - انطلاق من الوثيقة (12) والمعلومات التي توصلت اليها سابقا , اكتب نص علمي تبرز من خلاله مراحل تطور القشرة المحيطية من الظهرة إلى منطقة الغوص.

* من المقارنة بين الغابرو والميتاغابرو , نستنتج ظهور معادن جديدة في الميتاغابرو والمتمثلة في الغلوكوفان.

ج2 - مقارنة البنية النسيجية الميتاغابرو والشيست الأزرق من حيث تنظيم وشكل المعادن (PI وGl) مع تفسير هذا التنظيم :

من خلال المقارنة بين الميتاغابرو والشيست الأزرق : يوجد إختلاف في شكل المعادن (ميتاغابر و معادن كبيرة، الشيست الأزرق معادن ذات حجوم صغيرة) وكيفية توضعها.

• ظهور معادن جديدة في الشيست الأزرق كالغرونا.
•  نسيج المعادن حيث تتوضع معادن الميتاغابرو بشكل عشوائي بينما تأخذ معادن الشيست الأزرق إتجاه معين يوحي بوجود صخور متحولة تشكلت على إثر تعرض الصخر لضغط عال.

ج3 - المقارنة قارن بين الشيست الازرق والايكيلوجيت من حيث التركيب المعدني والبنية النسيجية: خلال مقارنة البنية المعدنية (النسيج) والتركيب المعدني :

• معادن الإيكلوجيت كبيرة بالمقارنة مع معادن الشيست الأزرق، كما نلاحظ غياب الغلوكوفان وظهور الجادييت في الإيكلوجيت. يدل هذا على أن الإيكلوجيت تشكل في ظروف عالية من الضغط والحرارة.

ج4 - النص العلمي : مراحل تطور القشرة المحيطية من الظهرة إلى منطقة الغوص

تتشبع القشرة المحيطية بالماء خلال انتقالها من مكان تكونها وهو الظهرة إلى مناطق الغوص. تتعرض القشرة المحيطية عندئد إلى تحولات و تغيرات في السمك حيث يتبلور الزجاج البركاني المكون الصخر البازلت مؤديا إلى تحول هذا الأخير إلى ميتاغابرو (صخر كله متبلورا) ويزيد سمك اللوح المحيطى كلما ابتعدنا عن الظهرة المحيطية تفقد القشرة الناشئة جزء من حرارتها عندما تنتقل من الظهرة نحو منطقة الغوص ويدل ذلك أن القشرة المحيطية تتعرض إلى برودة كلما ابتعدت عن محور الظهرة. تتشبع القشرة المحيطية بالماء على مستوى الظهرة وتنقله معها إلى منطقة الغوص أين تتخلص منه على إثر الضغط المسلط عليها من طرف اللوح الطافي فينظم الماء إلى برنس هذا الاخير. تتميز الحواف النشطة بوجود صخور بركانية تشكلت على السطح كالأنديزیت وصخور اندساسية تشكلت في الأعماق كالغرانودیوریت وصلت هذه الصخور إلى السطح عن طريق عوامل جيولوجية معينة كالتعرية والحركات التكتونية

 

7- شبكات تشكل الصخور

استنتاج مختلف السحن إنطلاقا من التحولات المعدنية للصخور

تتشكل الصخور المختلفة في ظروف معينة من الضغط والحرارة حيث أنه إذا تغيرت هذه الظروف تتغير المعادن ويتغير الصخر.

* الوثيقة (16) تبين تطور صخر الغابرو خلال غوص الصفيحة المحيطية ومختلف المعادن الناشئة خلال مرحلة الغوص.

* يمكن تلخيص مختلف التحولات الملاحظة في الوثيقة (16) في المعدلات التالية :

1) بلاجيوکلاز + بيروکسين + ماء    و أومفيبول (هورنبلاند).

2) بالجيوکلاز + هورنبلاند+ ماء   کلوریت + أكتينوت

3) بلاجيوکلاز + كلوريت + أكتينوت   و أومفيبول (غلوكوفان) + ماء.

4) بالجيوکلاز + غلوكوفان  غرونا + بيروکسين (جدییت) + ماء.

معلومات مفيدة

السحنة: تتمثل في مجموعة من المعادن تشكلت في نفس الظروف الفيزيائية (الحرارة والضغط ) الكيميائية.

غلوكوفان (glaucophane): معدن من عائلة الأومفيبول، لونه ازرق، يقطعه مستويي انفصام بينهما زاوية 120° ، يميز الضغط العالي.

جدییت (Jadeite )معدن من عائلة البيروکسين له لون بني فاتح، يميز الضغط العالي

الغرونا(Grenat): معدن علتم اللون في الضوء المستقطب، تضاريسه عالية يبدي تشققات، يدل على الضغط المتوسط والعالي.

س1- استنتج ظروف تشكل مختلف السحن المبينة في الوثيقة16.

س2 - ماذا تمثل كل من المرحلتين (1 و2) و (3 و4) ؟

س3 - حدد الظواهر الجيولوجية الكبرى الموافقة للتحولات المسجلة مع التعليل.

س4 - حدد بدقة شروط درجة الحرارة و الضغط الموافقة لمختلف السحنات.

س5 - اقترح تفسيرا لمصدر الماء الضروري لتمييه بيريدوتيت البرنس للصفيحة الطافية.

ج1 - ظروف تشكل مختلف السحن :

يلاحظ أن الصخور اللوح الغائص تمر بتحولات تحدث على مستوى مرحلتين أساسيتين:

-  المرحلة (1): أين تحدث تحولات لمعدن البازلت والغابرو وظهور معادن أخرى مستقرة فيما بينها، | حيت يتم الانتقال من سحنة الأومفيبوليت إلى سحنة الشست الأخضر.

- المرحلة (2): أين تحدث تحولات للمعادن الجديدة وذلك بفعل الزيادة في الضغط والحرارة على إثر عملية الغوص حيث يتم الانتقال من سحنة الشست الأخضر إلى سحنة الشست الأزرق ثن إلى سحنة الإكلوجيت. ج2 -

- تمثل المرحلتين 1و2 دخول الماء حيث ينتقل الصخر من صخر ناري (غابرو) إلى صخر متحول (ميتاغابرو) تكون فيه المعادن مستقرة فيما بينها (Domaine de stabilite) ونتحصل في هذه الحالة على سحنة الشيست الأخضر.

- تمثل المرحلتين 4 و5 طرد الماء بفعل الزيادة في الضغط ودرجة الحرارة حيث تظهر تدريجيا معادن جديدة. يمثل الإنتقال من المرحلة 2 إلى المرحلة 4 تحول من سحنة الشيست الأخضر الممثلة بمعادن بلاجيوکلاز + كلوريت + أكتينوت إلى سحنة الشيست الأزرق الممثل بمعادن بلاجيوکلاز + غلوكوفان (أو مفيبول) + البيروكسين. ويدل الإنتقال من المجال 4، 5 على الزيادة في الضغط والحرارة المؤدية إلى ظهور معادن جديدة كالغرونا والجادييت التي تدل على سحنة الإكلوجيت.

ج3 - الظواهر الجيولوجية الكبرى الموافقة للتحولات المسجلة مع التعليل: > من 1 إلى 2 : توسع محيطي

التعليل : تتم عملية التبريد في ضغط منخفض و تتشكل معادن بالتمييه. > من 2 إلى 4 : غوص

التعليل : درجة حرارة منخفضة و ضغط مرتفع مع تشكل معادن جديدة بفقدان الماء.

ج4 - شروط درجة الحرارة و الضغط الموافقة لمختلف السحنات :

- سحنة الشيست الأخضر : ضغط منخفض درجة حرارة منخفضة.

- سحنة الشيست الأزرق : ضغط مرتفع و درجة حرارة منخفضة. 

- سحنة الإكلوجيت بضغط مرتفع جدا و درجة حرارة مرتفعة.

ج5 - مصدر الماء الضروري لتميية البيريدوتيت: 

- ينتج الماء الضروري لتمييه بيريدوتيت برنس الصفيحة الطافية من إزالة الماء من معادن الصفيحة الغائصة .

 

تلخيص في نص علمي لأهم مراحل تشكل الصخور المميزة لمناطق الغوص

المرحلة1:

انصهار جزء من الليتوسفير القاري نتيجة الضغط العالي الناتج عن الغوص وصعود الماغما وتشكل نوعين من الصخور وهي: الصخور البركانية :وهي الصخور التي تشكلت على السطح و تبردت بسرعة ومن أهمها الأنديزيت و الريوليت الأنديزيت : صخر بركاني يتكون من : البيروكسين ، الأمفيبول ، البلاجيوكلايز . له بنية ميكروليتية . الريوليت : صخر بركاني يتكون من : الكوارتز ، البيوتيت ، الفلدسبات . بنية مكروليتية 

 الصخور الأندساسية :وهي الصخور التي تشكلت في الأعماق ( من 2كم إلى 6كم ) و برزت إلى السطح بعد حدوث عملية التعرية ، ومن أهمها الغرانيت و غرنتودیوریت . الغرانيت : كامل التبلور ، يتكون من الكوارتز ، الميكا ، و فلدسبات الغرانودیوریت : كامل التبلور ، يتكون من كوارتز ، میکا ، أمفيبول ، فلدسبات. أصل هذه الصخور ماغما غنية بالسليس كثيرة اللزوجة و هذا ما يتسبب في البركنة الانفجارية

 

المرحلة2: مرحلة الصخور المتحولة:

. إن الغابرو G1 المتشكل على مستوى الظهرة يتكون أساسا من البروكسين و البلاجيوكلايز .. درجة حرارته مازالت عالية ( 800 - 1000 درجة مئوية ) .بعد تشكله يبدأ في الابتعاد عن الظهرة لأن الحمم الحديثة تدفع القديمة ، مما يتسبب في إحداث كسور وشقوق في هذه الطبقات فيتعرض بذلك الغابرو للتحول والتشوه بسبب انخفاض الحرارة من جهة وبتأثير المياه الساخنة من جهة أخرى - تعمل المياه الساخنة على إماهة الغابرو - مما يؤدي إلى ظهور معادن جديدة مميهة مثل الأمفيبول من نوع Hornblend فيتشكل G2 وهو غابرو متحول جديد يعرف بالميتاغابرو ينتمي إلى سحنة الأمفوبولیت . ويكون التحول وفقا اللمعادلة التالية :

بروکسين + بلاجيوكلايز + الماء   أمفيبول ( Hornblend ) - باستمرار ابتعاد G2 عن الظهرة يتعرض من جديد إلى التحول ( تحول هیدروترمال = إماهة + انخفاض في الحرارة ) فتظهر معادن جديدة منها chlorite و actinote ( أمفيبول ) حيث يشكلا حويصلة أو حلقة aureole حول الأمفيبول من نوع hornblend . هذا الميتاغابرو G3 ينتمي إلى سحنة الشيست الأخضر . يمكن كتابة معادلة التحول بالشكل التالي :

أمفيبول Hornblend + الماء  Chlorite +actinote

 

- خلال حدوث عملية الغوص يتعرض G3 إلى تحول جديد نظرا لزيادة الضغط مما يتسبب في تجفيفه Deshyratation . فتتشكل معادن جديدة منها ال Glaucophane ( أمفيبول أزرق ) فينتج عن ذلك میتاغابرو G4 ، ينتمي إلى سحنة الشيست الأزرق. يمكن كتابة معادلة التحول بالشكل التالي :

Chlorite +actinote      الماء + Glaucophane

 - يستمر G4 في الغوص فيزداد الضغط والحرارة عليه ، فيحدث له تجفيف جدید و بشكل كبير فتنتج كمية كبيرة من الماء ، فيتحول G4 إلى G5 بعد ظهور معادن جديد منها ال Grenat ( غرونا ) و jadeite الجادييت = بيروكسين) . ينتمي G5 إلى سحنة الإيكوجيت . يمكن كتابة معادلة التحول كما يلي :

(غلوكافان) Glaucophane     الماء + jadeite + Grenat 

 ملاحظات : - الشيست الأزرق و الإيكوجيت هي صخور مميزة لمناطق الغوص . فالشيست الأزرق يتطلب تشكله حرارة منخفضة نوعا ما 350 درجة و ضغط مرتفع نوعا ما 38 كم ( HP . BT ) . بينما الإيكوجيت يتشكل في الظروف التالية : على عمق من 50 كم إلى 100 كم و في درجة حرارة بين 400 و 600 درجة مئوية ( HP . HT ) .

إن تفاعل البروكسين مع البلاجيوكلايز من أجل الحصول على الأمفيبول مثلا هو تفاعل جزئي أي لا يشمل كامل البيروكسين و البلاجيوكلايز المكون للغابرو بل جزء منه ، ف G2 يحوي الأمفيبول Hornblend و معه البيروكسين و البلاجيوكلايز.. .

- معدن ال jadeite هو عبارة عن بروكسين قاعدي نتج عن تفاعل البروكسين مع البلاجيوكلايز القاعدي 

التعليق على المخطط :

- في حرارة منخفضة وضغط متزايد يتعرض الغابرو (بيروكسان وبلاجيوکلاز) لتبرد شديد وتمييه فيتحول الى شيست أخضر (ميتاغابرو) . 

- ظاهرة الغوص تحول الغابرو الى شيست أزرق يتميز بمعدن الغلوكوفان.

-  يشتد الغوص فيتعرض الغابرو الى تزايد الضغط و الحرارة نسبيا فيتحول الى اكلوجيت يميزها معدنا الجادييت والغرونا.

 

 النشاط التكتوني و البنيات الجيولوجية المرتبطة به

على مستوى مناطق الغوص

1- الظواهر والخصائص المرتبطة بالغوص :

تتميز مناطق الغوص ب:

- وجود خنادق محيطية عميقة .

- زلازل عنيفة (تكون سطحية وكلما اتجهنا نحو القارة يزداد عمقها) , تنتظم بؤرها على مستوى مائل (مستوى بينيوف).

- اختلالات حرارية , حيث أن خطوط ثوابت درجة الحرارة غير موازية لسطح الأرض , بل تنغرز (تغوص) نحو العمق حسب سطح مائل موافق لمستوى بينيوف , يفسر هذه الاختلالات بانغراز صفيحة باردة بالاستينوسفير الساخن. 

-بركنة انفجارية تؤدي إلى قذف صهارة انديزيتة. 

- قوس من الجزر البركانية كسلسلة جزر اليابان والأنتيل وسلاسل جبلية كسلسلة الأنديز بأمريكا الجنوبية .

يغوص اللوح المحيطي تحث الحافة النشطة لصفيحة تضم قشرة قارية أو قشرة محيطية , تكون الصفيحة الغائصة محيطية , وتكون الصفيحة الطافية قارية أو محيطية.

2 - اختفاء اللوح المحيطی والظواهر المرتبط بالغوص

-  تنخفض درجة حرارة الليتوسفير المحيطى ويزيد سمكه وكثافته كلما ابتعد عن الظهرة مما يؤدي إلى غوصه، يعد هذا الاختلاف في الكثافة أحد المحركات الأساسية في عملية الغوص. : تنقسم الصخور المغماتية المرتبطة بالغوص إلى نوعين:

         . صخور بركانية من نمط أندیزیت (Andesite ) : تتميز بتبرد سريع على السطح.

         . صخور اندساسية من تمط غرانودیوریت (غرانيت) : تتميز بتبرد بطيء في العمق.

- يكون أصل هذه الصخور ماغما غني بالسيليس، كثير اللزوجة، يتسبب في بركنة انفجارية.

- ينتج ماغما مناطق الغوص عن الانصهار الجزئي للبيريدوتيت المكون البرنس الصفيحة الطافية (Chevauchante) , يعود هذا الانصهار الى إماهة البرنس حيث يلعب هذا الأخير دور مذيب يخفض من درجة حرارة الانصهار .

-  يصل الماء إلى البرنس من الصفيحة الغائصة بسبب الضغط المسلط عليها من طرف الصفيحة الطافية. نظرا لكون درجة حرارة الانصهار منخفضة فإن هذا الأخير يكون غير كاملا (جزئي) مما يفسر غني الصهير الناتج بالسيليس الذي لا يتطلب انصهاره درجة حرارة عالية مثلما هو الأمر بالنسبة للمعادن المكونة من عناصر حديدية مغنيزية التي تنصهر في درجة حرارة مرتفعة.

- يؤدي فقدان الماء من الصفيحة الغائصة بسبب الضغط المسلط عليها إلى تجففها وتعرض معادنها إلى تغيرات , تدعى هذه الظاهرة بالتحول. و يؤدي التحول إلى ظهور معادن جديدة تدل على الضغط العالي والحرارة المنخفضة مميزة لمناطق الغوص كالغلوكوفان (Glaucophane)، غرونا (Grenat) وجادييت (Jadeite). 

- ينتج عن ظاهرة الغوص مجالات ثبات المعادن في ظروف مميزة من الضغط والحرارة تدعى بالسحن تنتج عن ظاهرة الغوص سحن الشيست الأزرق والإكلوجيت .

صخرتي الغرانيت والأنديزيت تتشكلان على مستوى مناطق الغوص انطلاقا من نفس الماغما ( تركيب كيميائي مشابه ). تنتج الماغما انطلاقا من الانصهار الجزئي لبيريدوتيت رداء الصفيحة الصخرية الطافية تحت تأثير الحرارة والماء المحرر من طرف القشرة المحيطية الغائصة .فالغرانيت ذي بنية محببة يتشكل في العمق على اثر تبريد بطيء للماغما مما يؤدي الى تشكل بلورات كبيرة القد. أما الأنديزيت ذات بنية مكروليتية فتتكون على اثر تبريد مرحلي للماغما ينتج عنه تشكل بلورات مختلفة القد ( تبريد بطئ ) وعجين غير متبلور ( تبريد سريع ) أثناء تدفق اللافا على السطح .

تأثير صعود الصهارة على الصخور المجاورة.

- بفعل الحرارة المرتفعة التي تحررها الماغما أثناء تموضعها ( تقريبا1200°c) تؤثر على الصخور المجاورة في الحالة الصلبة التي تعرف تغيرا في بنيتها وفي تركيبها المعدني . تسمی هذه التغيرات بتحول التماس Metamorphisme de contact ، ويظهر هذا التحول على شكل حزام من الصخور المتحولة يحيط بالكتلة الغرانيتية الاندساسية يسمى بهالة التحول .

ملاحظة :

تحول التماس : مجموعة من التغيرات التي تخضع لها الصخور في الحالة الصلبة بفعل الحرارة المرتفعة التي تحررها أثناء تموضعها .

هالة التحول : حزام من الصخور المتحولة التي تحيط بكتل من الصخور المغماتية الاندساسية

خريكة المفاهيم : 

لاحظ الوثيقة المرفقة . 

 

. علاقة التدرج الجيوحراري (الأرضي ) ب solidusJ البيريدوتيت الجاف (منحنى انصهار البيريدوتیت) و موقع الغرفة الماغماتية

* الحالة العادية A : situation normale منحنى التدرج الجيوحراري (الأرضي ) بعيد عن منحنی solidus البيريدوتيت الجاف (منحنی انصهار البيريدوتيت يوافق غياب اي غرفة ماغماتية تحت القشرة الأرضية..

* حالة الظهرة وسط محيطية B : dorsalemédio - océanique  منحنى التدرج الجيوحراري (الأرضي ) يقطع منحنی solidus البيريدوتيت الجاف (منحني انصهار البيريدوتيت) في منطقة 1250 د حرارية و ضغط قليل عند صعود الموهو ما يبين وجود غرفة ماغماتية على عمق قريب تحت الظهرة ...

* حالة نقطة ساخنة (C : point chaud ( panache mantellique منحنى التدرج الجيوحراري (الأرضي ) يقطع منحنی solidus البيريدوتيت الجاف (منحنى انصهار البيريدوتیت) في منطقة 1700 د حرارية و ضغط عال ( عمق 100كم) ما يبين وجود غرفة ماغماتية على عمق كبير تحت القشرة...

*حالة الأقواس البركانية arc insulaire : ( اثناء الغوص D ( de subductionمنحنى التدرج الجيوحراري الأرضي ) يقطع منحنی solidus البيريدوتيت المميه ( منحني انصهار البيريدوتيت) في منطقة 1200 د حرارية و ضغط مرتفع ( ابتداءا من عمق 125كم الى أكثر من ذلك ) ما يبين وجود غرفة ماغماتية على عمق اكبر تحت القشرة

ملاحظة للتذكير : منطقة التقاطع بين المنحنيات هي منطقة الإنصهار الجزئي للبيريدوتيت

ما يجب معرفته حول الظواهر المرتبطة بالغوص

1 - الخصائص الجيولوجية لمنطقة الغوص :

-  تقابل صفيحتين من صفائح الغلاف الصخري مع وجود موشور التضخم.

- به وجود خنادق محيطية 

- زلازل عنيفة .

-  بركنة انفجارية (انديزيتية), قوس من الجزر البركانية

- تشوهات تكتونية (طيات , فوالق عكسية).

2 - المؤشرات الدالة على حدوث الغوص :

- توزيع البؤر الزلزالية على مستوى مائل (مستوى بينوف) .

- تواجد خندق بحري موازي للحافة القارية النشطة.

- شذوذ (اختلال حراري على مستوى الخندق البحري.

3 - كيفية تكون الصخور المتحولة :

- تحول تدريجي لصخور الصفيحة المحيطية الغائصة تحت تأثير تغير ظروف الضغط ودرجة الحرارة على مستوى منطقة الغوص: تحول ديناميكي.

- حسب هذه الظروف يتم انتقال صخور الصفيحة المحيطية تدريجيا إلى الشيست الأخضر ثم الشيست الأزرق فالإكلوجيت (باختفاء معادن وظهور معادن جديدة).

4 - كيفية تكون الصخور الماغماتية : 

- تحرير ماء معادن صخور الصفيحة المحيطية الغائصة تحت تأثير الضغط في اتجاه بيريدوتيت رداء الصفيحة الطافية؛ 

- انصهار جزئي لهذه البريدوتيت تحت تأثير هذا الماء (تميهه): نشوء ماغما وتشكل غرفة ماغماتية 

- صعود جزء من الماغما نحو السطح تنتج عنه بركانة انفجارية وتكون صخور مغماتية بركانية على السطح (الأندزیت). 

- صعود وتبريد بطيئين للماغما المتبقية وتشكل صخور مغماتية بلوتونية (الغرانودیورینات , الغرانيت)..