پوسته اقیانوسی و پوسته قاره ای

پوسته بیرونی زمین (لیتوسفر) که دارای دو بخش پوسته قاره ای و اقیانوسی است.

لیتوسفر (سنگ کره)

خارجی ترین لایه زمین لیتوسفر یا سنگ کره نامیده می شود و جایی است که حیات بر روی آن شکل گرفته است. ضخامت آن در حدود 100 کیلومتر است و بر روی قسمت خمیری زیرین خود که آستونوسفر (جبه) نامیده می شود قرار دارد. این لایه از عناصر کوناکونی تشکیل شده است. اکسیژن فراوان ترین عنصر شیمیایی در سنگ های پوسته بوده و در حدود 47 درصد از وزن همه سنگ ها را به خود اختصاص می دهد. عنصر بعدی سیلیسیوم با فراوانی 27 درصد است و پس از آن آلومنیوم (7 درصد)، آهن (5 درصد)، کلسیم (4 درصد)، سدیم، پتاسیم و منیزیم هر کدام در حدود 2 درصد می باشند. این عناصر 99 درصد از وزن کل سنگ های موجود در سطح زمین را تشکیل می دهند. دو عنصر سیلسیوم و اکسیژن تقریبا سه چهارم پوسته را تشکیل می دهند.

قسمت بیرونی لیتوسفر خود از دو بخش مختلف تشکیل شده است، بخشی با چگالی کم در حدود 7/2 گرم بر سانتی متر مکعب، که ورقه  قاره ای نامیده می شود و ضخامتی بین 25 الی 70 کیلومتر دارد. بخش دیگر که پوسته اقیانوسی نامیده می شود، ضخامت کمتر (7 الی 10 کیلومتر) و چگالی بیشتر (9/2 گرم بر سانتی متر مکعب) نسبت به ورقه قاره ای دارد. به دلیل چگالی بیشتر این بخش از لیتوسفر، پوسته اقیانوسی پایین تر از پوسته قاره ای قرار گرفته و محل تشکیل اقیانوس ها و دریاها گردیده است.

در اثر جریان های موجود در جبه،  در عین اینکه بخشی از گرمای هسته به سمت بیرون منتقل می شود، منجر می شود که لیتوسفر بر روی جبه بلغزد و  بسته به جهت جریان ها، ورقه ها (قاره ای و اقیانوسی) به یکدیگر نزدیک شوند و یا از هم دور شوند. جریان های همگرا در جبه، منجر به نزدیک شدن قاره ها به هم می شود و حرکت های واگرا، آنها را از هم دور می کند. به نواحی که ورقه ها به هم نزدیک می شوند نقاط همگرا (convergent zone) گفته می شود. و مناطقی هستند که در آنها رشته کوهها تشکیل می شوند و آتش فشان ها روی می دهند. به نواحی که در آنها ورقه ها از هم دور می شوند، نواحی واگرا (divergent zone) گفته می شوند و جاهایی هستند که قاره ها از هم دور می شوند و بستر اقیانوس ها گسترش می یابد.

 همانطور که گفته شد، لیتوسفر بر روی بخشی خمیری (جبه یا آستانسفر) با ضخامت در حدود 180 کیلومتر واقع شده است. جبه خود بر روی هسته آهنی، مذاب و بسیار داغ قرار گرفته است. گرمای هسته باعث می شود تا قسمت هایی از جبه که نزدیک تر به هسته هستند، بیشتر گرم شوند و در اثر گرم شدن به سمت بالاتر حرکت کنند و جای خود را به بخش های سردتر جبه بدهند. قسمت های سرد نیز به نوبه خود با نزدیک شدن به هسته گرم می شوند و شروع به حرکت می کنند. این جریان ها به طور پیوسته در جبه اتفاق می افتند. این جریان ها، جریان های همرفتی (convection) نامیده می شوند. نوع دیگری از جریان ها در جبه، شامل انتقال حرارت بدون حرکت اجسام است که هدایت نامیده می شود. به این صورت که هر ذره مجاور هسته گرم شده و گرمای خود را به ذره مجاور خود انتقال می دهد (Conduction).

 

حرکت ورقه های اقیانوسی نسبت به هم

دور شدن دو ورقه اقیانوسی از هم منجر به گسترده شدن بستر اقیانوس­ها می­شود. عمیق­ترین نقاط در اقیانوس­ها در این نواحی واقع شده­اند. زمانی که دو ورقه اقیانوسی به هم نزدیک می­شوند، برخورد ورقه­ها به هم منجر به وقوع زمین لرزه­می­شود. وقوع زمین­لرزه­ها در اقیانوس­ها منجر به وقوع سونامی در حاشیه قاره­های مجاور اقیانوس­ها می­شود.

حرکت ورقه های قاره ای نسبت به هم

دو ورقه قاره­ای ممکن است به هم نزدیک شوند و یا از هم دور شوند. زمانی که ورقه­های قاره­ای از هم دور می­شوند، یک دره (Valley) در بین آنها به وجود می­آید که بعدا با آب پوشیده می­شود و به این شکل ممکن است دریاها گسترده­تر شوند.

وقتی دو ورقه قاره­ای به هم نزدیک می­شوند در این حالت، این ورقه­ها یا به شدت به هم برخورد می­کنند و در اثر این برخورد رشته کوه­ها به وجود می­آیند یا اینکه در کنار یکدیگر می­لغزند. در نقاطی که دو ورقه در کنار یکدیگر حرکت می­کنند گسل­ها بوجود می­آیند و مناطقی هستند که در آنها زلزله­ها به وقوع می­پیوندند.

در امتداد گسل­ها گاه ممکن است که یکی از ورقه­ها به سمت بالا حرکت کند. در این صورت دو ورقه با هم اختلاف ارتفاع پیدا می­کنند. در چنین محل­هایی یک رشته کوه بلند درست در کنار یک دشت مسطح بوجود می­آید.

 

کمربند آتشفشانی

برخورد ورقه ها و وقوع زمین لرزه و سونامی

سونامی ناشی از وقوع زلزله در بستر دریا

جریان های همرفتی در جبه

مدل ساده ای از جریان های هدایتی درون زمین که منجر به جابجایی بستر دریاها و حرکت قاره ها می گردد.

برخورد ورقه قاره ای و اقیانوسی به هم

برخورد ورقه های اقیانوسی و قاره ای به هم منجر به شکل گیری کوه های آتشفشانی می گردد.

انواع حرکت های ورقه ای

دور شدن دو ورقه قاره ای از هم

دور شدن ورقه های قاره ای از هم و تشکیل دریاهای جدید

حرکت ورقه های اقیانوسی و قاره ای نسبت به هم

زمانی که یک ورقه قاره­ای و یک ورقه اقیانوسی به هم نزدیک می­شوند، ورقه اقیانوسی به دلیل اینکه سنگین­تر از ورقه قاره­ای است، به زیر ورقه قاره­ای کشیده می­شود. برخورد ورقه اقیانوسی و قاره­ای به هم، منجر می­شود بخش­هایی در ورقه قاره­ای در قسمت­های دورتر، چین­خوردگی و ترک ایجاد شود.  فرو رفتن ورقه اقیانوسی در جبه نیز منجر می­شود  به دلیل افزایش حرارت، قسمت فرو رفته ذوب شود. مواد مذاب از قسمت­هایی از ورقه قاره­ای که دچار شکستگی شده است، خارج می­شوند و به این ترتیب آتش فشان­ها تشکیل می­شوند.  دور شدن این ورقه­ها از هم نیز منجر به گسترش سطح اقیانوس­ها می­شود.

لایه های زمین

لایه های مختلف زمین.

دوران های زمین شناسی

دوران های زمین شناسی

عمر زمین را بر دوران ها و بخش های مختلفی تقسیم می کنند که مبنای تقسیم بندی این دوران ها، ظهور یا انقراض و یا سایر اتفاقات مهم دیگر نظیر کوهزایی و ... می باشدکه هر دورانی با وقوع یکی از حالات ذکر شده شروع و یا خاتمه می یابد. برای تقسیم بندی تاریخ زمین از معیارهای مختلفی استفاده می کنند. مثلا می توان تاریخ زمین را بطور کلی به دو بخش قبل از پیدایش حیات و بعد از آن تقسیم کرد. در این تقسیم بندی بخش قبل از پیدایش حیات را زندگی نهان و یا Cryptozoic می نامند که در آن حیات بوجود نیامده و یا لااقل نشانه ای از وجود حیات در آن دیده نمی شود. قسمت بعد از پیدایش حیات را زندگی آشکار یا Phanerozoic می نامند که در آن نشانه های متعددی از وجود موجودات زنده مختلف در دست می باشد هر کدام از این بخش ها خود به بخش های کوچکتری تقسیم می شوند. که در زیر به آنها اشاره خواهد شد.

دوران پرکامبرین (Precambrian) (از زمان پیدایش زمین تا تقریبا 570 میلیون سال پیش)

قسمت اعظم تاریخ زمین متعلق به این بخش می باشد. این بخش بیشتر شامل سنگهای دگرگونی در ابتدا و   سنگ های رسوبی نظیر ماسه سنگ ، کنلگومرا ، شیست و کوارتزیت که بر روی سنگ های دگرگونی قرار گرفته اند تشکیل شده است.

دوران Paleozoic (از 570 تا 225 میلیون سال پیش)

اسم این دوران از دو کلمه پالیوس به معنی قدیمی و زئون به معنی جانور گرفته شده است. جنس سنگ های این دوران بیشتر از نوع رسوبی بوده ولی سنگ های آذرین و دگرگونی نیز دیده می شود.

دوران اول خود نیز به پنج دوره زیر تقسیم می شود.

1) دوره کامبرین (Cambrian) : از کلمه کامبریا، نام لاتین یکی از شهرهای انگلستان گرفته شده است.

2) دوره اردویسین (ordovisian) : نام آن از قبیله اردوشیا مشتق شده است.

3) دوره سیلورین (Silurian) : از قبیله ای به نام سیلور گرفته شده است.

4) دوره دونین (Devonian) : از کلمه Devon به معنی رسوبات دریایی گرفته شده است.

5) دوره کربونیفر (Carbonifer) : به معنی طبقات حاوی کربن است و از آنجا که اغلب ذغال های دنیا در این دوره تشکیل شده، این نام به آن اطلاق گردیده است.

۵) دوره پرمین (Permian) : از کلمه Permia که نام شاهنشانی منطقه بین ارال و ولگا در شوروی بوده ، گرفته شده است.

مشخصات دوران پالئوزوئیک

جانوران این دوران بیشتر از بی مهرگان بوده و تنها مهره داران این دوران ماهی ها می باشند. البته در اواخر دوران تعداد کمی از دوزیستان و خزندگان نیز بوجود آمده اند. در ابتدای این دوران (کامبرین) خشکی بزرگی در نیمکره شمالی وجود داشته که چند بار به قطعات کوچکتر تقسیم شده و مجددا بهم پیوسته است.

در دوره سیلورین سه خشکی کانادا ، سیبری و خشکی کوچک اسکاندیناوی در شمال و خشکی بزرگ گندوانا (Gondwana) در جنوب وجود داشته است.

در دوره دونین دو خشکی بزرگ شمالی به هم متصل شده و خشکی واحدی به نام اطلس شمالی را تشکیل دادند. در بقیه دوران اول تقریبا وضع خشکی ها به همین ترتیب باقی مانده است. کوهزایی های کالدونین (Caledonian) در دوره سیلورین و هرسینین (Hercinian) در دوره کربونیفر بوقوع پیوسته است.

دوران Mesozoic (از 225 میلیون سال تا 65 میلیون سال پیش)

نام این دوران از دو کلمه یونانی مزوس به معنی وسط و زیون به معنی جانور مشتق شده است. دوران دوم دارای سه دوره به شرح زیر می باشد:

۱) دوره تریاس (Triassic): از کلمه یونانی تریاس به معنی «سه تایی» گرفته شده است. زیرا رسوبات این دوره در آلمان از سه قسمت متمایز ، تشکیل شده است.

۲) دوره ژوراسیک (Jurossic): از نام کوههای ژورا واقع در فرانسه گرفته شده است.

۳) دوره کرتاسه (Creataceous): از کلمه Craie به معنی گل سفید گرفته شده است.

مشخصات این دوران :

جانوران و گیاهان این دوره تکامل بیشتری دارند و از انواع دوران اول عالی تر بوده اند. در دوران دوم نرم تنانی مانند آمونیت ها (Ammonite) ظهور کرده اند. همچنین خزندگان در این دوران زیاد و متنوع شدند که این دوران به نام خزندگان معروف شده است.

نخستین پرندگان در این دوران ظاهر شده است و نیز آثاری از پستانداران ابتدایی پیدا شده است. وضع خشکی ها و دریاها در اوایل دوران دوم تقریبا شبیه دوران اول بوده ولی از اواسط این دوران، در اغلب نقاط علائم پیشروی دریا مشاهده می شود. بطوری که در ژوراسیک، خشکی گندوانا به دو قسمت تقسیم گردیده است. اکثر ذغال های ایران و افغانستان در طی دوره ژوراسیک تشکیل گردیده است.

 دوران Cenozoic (از 65 میلیون سال پیش تا زمان حال)

نام این دوران از کلمه kainos به معنای جدید گرفته شده است. در طول دوران سنوزوئیک، پالئوژئوگرافی (جغرافیای دیرین) زمین به حالت فعلی خود نزدیک می شود. دوران سنوزوئیک به دو دوره ترشیری (Tertiary) و کواترنری (Guaatemary) تقسیم می شود. هرکدام از این دوره ها خود به تقسیمات ریزتری به نام دور تقسیم شده اند.

تقسیمات ترشیری :از دو دوره تشکیل شده است که عبارتند از :

۱) دوره پالئوژن (Paleogen) : که از کلمه Palaios به معنی قدیمی گرفته شده است.

۲) دوره نئوژن (Neogen) : که به معنی جدید می باشد.

دوره ترشیری (از 65 تا 2 میلیون سال پیش)

در این دوره چین خوردگی مهم آلپ بوقوع پیوسته است که در اثر آن، زمین به وضع کنونی خود نزدیک شد. در اثر این چین خوردگی، کوههای آند در آمریکا، پیرنه، آلپ، کارپات و ارتفاعات یونان در اروپا و کوههای قفقاز، البرز، زاگرس، هندوکش، هیمالایا و ... در آسیا بوجود آمد. با تشکیل تدریجی، کوههای البرز و زاگرس ایران که تا آن زمان زیر آب بود بتدریج از آب خارج شد.

دوره کواترنری (از 2 میلیون سال پیش تا کنون)

در این دوره اوضاع بیولوژیکی و جغرافیایی زمین کاملا شبیه به وضع امروزی خود گردیده است. طی این دوران ، پستانداران و پرندگان مخصوصی ظاهر و از بین رفته اند که از جمله آنها می توان فیل ماموت، کرگدن پشم دار و نظایر آنها را نام برد. از جمله دیگر وقایع مهم این دوره ظهور انسان و تکامل آن است. دوره کواترنری شامل تقسیمات زیر می باشد :

۱) دوره پلیستوسن (Pleistocene) :

قسمت اعظم تاریخ این دوره را تشکیل داده و خود به چهار عصر نخستین یخبندان ، عصر بین یخبندان ، عصر دومین یخبندان و عصر بعد از یخبندان تقسیم می شوند.

۲) دوره هولوسن (Holocene) :

از کلمه Holos به معنی کامل گرفته شده و از آغاز آن بیش از ۲۵۰۰۰ سال نمی گذرد و عصر فعلی نیز دنباله آن به حساب می آید.

مشخصات دوره کواترنری :

از جمله مشخصات این دوره در ایران خشک شدن دریاچه های مرکزی و تشکیل نمک زارها و کویرهای ایران می باشد. همچنین آخرین فعالیت های آتشفشان های سهند ، دماوند و سبلان نیز در این دوره بوقوع پیوسته است.

مطالب این بخش از وبسایت http://www.aftabir.com/articles/view/science_education/geology/ گرفته شده است.

ابر قاره (پانژه آ) و ابر اقیانوس (پانتالاسا)

قبل از شروع جریان های حرارتی در جبه و حرکت ورقه ها، سطح زمین از یک ورقه قاره ای پیوسته به نام پانژه­آ و یک ورقه اقیانوسی بزرگ به نام پانتالاسا تشکیل شده بود. بعدها این ورقه ها در اثر جریان های هدایتی و همرفتی در جبه، جابجا شدند و به شکل کنونی در آمدند. به نظر می رسد ابر قاره پانژه­آ در حدود 200 میلیون سال پیش، در پایان پالئوزوئیک و شروع مزوزوئیک وجود داشته است.

تصویری از ابرقاره و ابر اقیانوس در حدود 200 میلیون سال پیش

ابر قاره (پانژه آ) و ابر اقیانوس (پانتالاسا)

مراحل تمایز زمین

زمین اولیه احتمالا یک ترکیب همگن، بدون قاره ها و اقیانوس ها بود. در طی فرایند تمایز، آهن به سمت داخل فرو رفته و مواد سبک تر به سمت خارج زمین حرکت کردند و تشکیل پوسته را دادند. به عنوان نتیجه فرایند تمایز، زمین تبدیل به سیاره ای با لایه های مختلف شد با هسته آهنی متراکم و سنگین در وسط، پوسته خارجی سبک سنگی و لایه ای خمیری از مواد باقی مانده در بین این دو.

تشکیل لایه های زمین

پس تا به اینجا ایده­ای کلی درباره چگونگی پیدایش زمین به دست آوردیم. حال می­خواهیم ببینیم چگونه زمینی که در بدو پیدایش یکنواخت و همگن بود به تدریج تبدیل به سیاره­ای با لایه­هایی شده است که از نظر ترکیب شیمیایی و کانی شناسی متفاوت­اند. همچنین خواهیم دید که چگونه فرایند تمایز به طور غیرمستقیم با تشکیل اتمسفر، اقیانوس­ها، قاره­ها، کوه­ها، آتش­فشان­ها و نیروی جاذبه مرتبط است.

زمین در بدو پیدایش سیاره ای سوزان بود و آتش فشان ها در همجه وجود داشتند. به تدریج که زمین شروع به سرد شدن کرد، عناصر مختلف از این گوی مذاب ایجاد شدند. آهن که عنصری سنگین است به دلیل سنگینی به سمت قسمت­های میانی زمین حرکت و در آنجا تجمع یافت. این اتفاق اولین مرحله از مراحل تمایز زمین بود. با متراکم و فشرده شدن زمین، درجه حرارت در قسمت مرکزی زمین افزایش یافت و باعث شد که آهن به شکل مذاب در بیاید. این اتفاق منشا پیدایش نیروی جاذبه زمین گردید. بنابراین منشا نیروی جاذبه در زمین، هسته­ای مذاب آهنی است. حرارت تولید شده در زمین منجر گردید تا ذرات با نقطه ذوب کمتر و سبکتر به قسمت­های بیرونی زمین رانده شوند و پوسته­ای جامد در قسمت خارجی زمین تشکیل شود. این پوسته بیرونی منشا پیدایش قاره­ها می­باشد. سایر مواد در فاصله بین این دو قرار گرفتند. گازهای خارج شده از زمین در اثر گرمای زیاد زمین، نیز منجر به شکل­گیری اتمسفر و اقیانوس­ها گردید. بر اساس نظر دانشمندان، تشکیل هسته مذاب زمین، در حدود 1 میلیارد سال پس از تشکیل اولیه زمین صورت گرفته است.

سیارات منظومه شمسی

منظومه شمسی و ترتیب قرارگیری سیارات با فاصله از خورشید.

پیدایش منظومه شمسی

براساس نظریه­های جدید و شواهد به دست آمده، در اثر انفجار یک ابرستاره، در حدود 6/4 میلیارد سال پیش (تئوری big bang) توده­ی عظیمی از گاز و گرد و غبار با انرژی بسیار در فضا پخش شد. ذرات پراکنده درفضا کم کم در اثر نیروی جاذبه به یکدیگر نزدیک شدند و حرکت مارپیچی را در جهت عقربه­های ساعت آغاز کردند. در ادامه قسمت میانی این توده­ی غبارمانند بیشتر از قسمت­های بیرونی متراکم شده و خورشید را تشکیل داد. هر در اثر این متراکم شدن، دمای خورشید اولیه تا 1000000 درجه سانتی گراد افزایش یابد که در نتیجه آن اتم­های هیدروژن با یکدیگر ترکیب شده و به اتم هلیوم تبدیل شدند. در اثر این همجوشی هسته­ای، انرژی زیادی آزاد شد و سوخت هسته­ای یا فیوژن که منشا گرما و نور خورشید است آغاز شود و تاکنون ادامه دارد. انرژی بسیار زیاد تولید شده از این اتفاق و طوفان های ناشی از آن  باعث شد که گازها و ذرات معلق اطراف این توده فشرده یا همان خورشید اولیه، براساس جرم خود در فواصل مختلفی از خورشید پراکنده شوند. به طوری که ذرات با وزن کمتر همانند گازهای هیدروژن و هلیوم، در فاصله دورتر از خورشید قرار گرفتند و سیاراتی مثل مشتری، اورانوس و نپتون را تشکیل دادند و ذرات سنگین تر مانند آهن و منگنز و غیره در فاصله نزدیکتر به خورشید قرار گرفتند و سیاره­هایی مثل زمین و زهره و ... تشکیل شدند.

به بیانی دیگر، با سرد شدن توده گازی شکل، موادی که به دلیل درجه حرارت بسیار زیاد به شکل گاز وجود داشتند، کم کم به شکل ذرات جامد درآمدند. از آنجایی که با نزدیک شدن به خورشید، درجه حرارت افزایش می­یافتد، در قسمت­های مجاور خورشید سیاراتی بوحود آمدند که ذرات تشکیل دهنده آنها نقطه جوش بالایی داشتند مثل فلزات و کانی­ها. به این دلیل است که سیاره عطارد که نزدیکترین سیاره به خورشید است، بخش اعظمی از آن، از آهن تشکیل شده است. در فاصله کمی دورتر از خورشید که درجه حرارت کمتر بود، سیاره­هایی با ترکیب منگنز، سیلسیوم و اکسیژن بوجود آمدند. در نقاط منتها الیه منظومه شمسی، جایی که انرژی و حرارت خورشید تاثیرگذار نیست، سیاره­هایی با ترکیبات سبک مثل هلیوم و خورشید قرار دارند.

تصویری شماتیک از تئوری نبولار

توده پخشیده نسبتا کروی در حال چرخش به آرامی شروع به متراکم شدن می¬کند. در نتیجه چرخش و متراکم شدن، سطحی مسطح که  قسمت میانی آن بسیار متراکم است و به سرعت در حال چرخش است تشکیل می¬شود. فرایند متراکم شدن ادامه می¬یابد، خورشید اولیه شکل می¬گیرد و حلقه¬هایی از مواد در اطراف آن برجای می¬ماند. مواد موجود در حلقه¬ها به سیارات متراکمی که به صورت حلقی دور خورشید می-چرخند تبدیل می شوند.

تئوری نبولار

تئوری­های زیادی در زمینه شکل­گیری کره زمین وجود دارد. اولین بار در سال 1755 فیلسوف آلمانی، ایمانوئل کانت فرضیه ابری از گازهایی که به آرامی در گردش بودند را ارائه کرد. این فرضیه امروزه با نام نظریه نبولار شناخته شده است. نظریه مشابهی در  سال 1796 توسط ریاضی­دان بزرگ فرانسوی لاپلاس ارائه شد. براساس نظر این دو دانشمند، توده اولیه گازی شروع به سرد شدن و متراکم شدن کرد. با متراکم شدن این توده، سرعت چرخش آن افزایش یافت تا اینکه حلقه­های متوالی از مواد گازی، از توده اولیه توسط نیروی گریز از مرکز ایجاد شدند.

 

زمین و پیدایش آن:

داستان حیات زمین در حدود 6/4 میلیارد سال پیش از میان گردوغبارات و گازهای ناشی از انفجار یک ابرستاره، آغاز شد و هنوز پس از گذشت نزدیک به 5 میلیارد سال، این سیاره همچنان از درون فعال است. وجود زمین­لرزه­ها، آتش­فشان­ها، حرکت بستر اقیانوس­ها که باز و بسته می­شوند و قاره­هایی که از هم دور و به هم نزدیک می­شوند، نشانه­هایی از زنده بودن زمین هستند.

زمین سیاره­ای منحصر به فرد است، نه تنها به این دلیل که ما انسان­ها بر روی آن زندگی می­کنیم، بلکه به خاطر اینکه بیش از یک میلیون شکل از حیات بر روی آن تکامل یافته است. از میان تمامی موجودات زنده­ای که بر روی زمین شکل گرفته­اند، پیدایش و تکامل هومو ساپینس (Homo sapiens)- گونه­ای با قدرت منطق و زبان- که اجداد انسان­های امروزی بودند، بسیار نوظهور است.

در مطالعات زمین­شناسی و شناخت زمین، به زمین تنها به شکل کنونی آن نگاه نمی­شود، بلکه به دنبال آن هستند تا دریابند زمین چگونه شکل گرفته است، در زمان پیدایش و زایش، چه شکلی داشت و چگونه به شکل کنونی تکامل یافته است و از همه مهمتر، چه چیزی زمین را قادر به نگهداری حیات روی خود کرده است.

هیچ کس نمی داند چه زمانی شرایط اتمسفر اولیه زمین برای شروع و تکامل حیات مناسب شده است ولی آنچه می­دانیم این است که اگر مقدار اکسیژن اولیه زمین به مقدار کنونی بود، مولکول­های آلی بزرگی که ظاهرا پیش­گامان پیدایش و تکامل حیات بر روی زمین بودند، قادر به شکل­گیری نبودند. زیرا بر اساس نظر شیمیدان­ها، اکسیژن منجر به از بین رفتن چنین مولکول­های آلی می­شد.

سیاره­های منظومه شمسی به دو دسته تقسیم می­شوند: سیاره­های زمین مانند، مثل عطارد، زهره، زمین و ماه که سیاراتی متراکم با چگالی 4-5/5 برابر آب، سنگی و کوچک. هستند دسته دیگر، سیارات بزرگ می­باشند. مشتری، اورانوس، نپتون و زحل که تراکم کمی دارند و بیشتر اجسامی گازی می­باشند. سیارات دسته دوم از نظر چگالی کم و مقدار محتوای گازی بالا بیشتر شبیه خورشید هستند تا سیارات زمین مانند. بر اساس آنالیزهای انجام شده بر روی سنگ­های کره زمین، ماه و همینطور براساس آنالیز شهاب سنگهایی که از دیگر سیارات زمین مانند به کره ما رسیده­اند، ترکیبات اصلی این سیارات شامل اکسیژن، آهن، سیلسیوم و منیزیم می­باشد. مطالعات اسپکتروسکوپی خورشید نشان می­دهد که 99% خورشید از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. همچنین این دو عنصر، از عناصر اصلی سازنده سیارات بزرگ نیز می­باشند.

ژئومورفولوژی و خاک

 

1-    خاک­ها به عنوان بخشی از لندفرم­ها و لنداسکیپ ها در نظر گرفته می شوند.

2-    تکامل خاک بخشی از تکامل لنداسکیپ است.

3-    خاک ها شاخص هایی از تغییرات محیطی هستند.

4-    خاک ها شاخصی از پایداری لنداسکیپ و سطح ژئومورفیکی می باشند.

5-    مطالعه لندفرم به شناخت ژنز خاک کمک می کند.

6-    مطالعه تکامل و ژنز خاک ها به مطالعات مربوط به چگونگی تکامل لنداسکیپ کمک می کند.

ارتباط خاک با ژئومورفولوژی

خاک­ها بر روی لندفرم­ها تشکیل می­شود بنابراین تمام فرایندهایی که در تکامل لندفرم­ها نقش دارند، به طور مستقیم یا غیر مستقیم در تکامل خاک­های تشکیل شده بر روی این لندفرم­ها نیز دخالت دارند. بنابراین شناخت فرایندهای دخیل در تشکیل لندفرم­ها و سطوح آن، نمی توان پی به تکامل و تشکیل خاک برد. به عنوان مثال، یک جامعه ایرانی را لندفرم، و یک فرد ایرانی را به عنوات خاک در نظر بگیرید، برای شناخت یک ایرانی، لازم است که آن را در جامعه ایرانی با تمام آداب و رسوم و عقاید موجود بررسی کرد تا بتوان یک ایرانی را به خوبی شناخت. برای شناخت خاک نیز آن را باید در جامعه ای که در آن قرار دارد (لندفرم خاص و سطح ژئومورفیکی که در آن قرار گرفته است) بررسی کرد.

تعاریف ضروری برای فهم ژئومورفولوژی

قبل از ورود به مبحث ژئومورفولوژی لازم است یک سری تعاریف کلیدی که آشنائی با آن­ها برای فهم مباحث این درس ضروری است، ارائه گردد.

ژئومورفولوژی (زمین ریخت شناسی) کلمه­ای با منشا یونانی است که از سه بخش ژئو: زمین، مورف: شکل، لوژی: شناخت؛ تشکیل شده است.  علم ژئومورفولوژی عبارت است از مطالعه و توصیف­ ناهمواری­های سطح زمین بر اساس شکل آنها و  فرایندهایی می­باشد که در تشکیل و تکامل آنها دخیل هستند.

لنداسکیپ (چشم انداز یا زمین منظر) به بخشی از زمین که در یک نگاه قابل مشاهده است، گفته می­شود و شامل لندفرم­ها، سطوح ژئومورفیکی و خاک منظر می­باشد.

لندفرم (شکل زمین)به بخشی از سطح زمین گفته می­شود که توسط فرایندهای ژئومورفیکی شکل گرفته و  دارای خصوصیات و  اشکال فیزیکی قابل تشخیص باشد.

سطح ژئومورفیکی جزء قابل نقشه برداری لنداسکیپ که در یک دوره زمانی مشخص شکل گرفته باشد.

فیزیوگرافی توصیف سطح زمین براساس پستی و بلندی.

تاریخچه ژئومورفولوژی

اولین تئوری ژئومورفولوژی نخستین بار توسط یک دانشمند چینی به نام شن کو (1031-1095 بعد از میلاد مسیح) ارائه شد. وی با مشاهده فسیل صدف­های دریائی در یک لایه زمین­شناسی کوهستان، در فاصله­ای بسیار دورتر از دریا، تئوری­های اولیه را از ژئومورفولوژی ارائه داد. در بین سالهای 1884 الی 1899، یکی از معروف­ترین مدل­های ژئومرفولوژی به نام چرخه جغرافیایی یا چرخه فرسایش توسط ویلیام موریس دیویس شکل گرفت. بعدها این علم به واسطه تلاش دانشمندان دیگری همچون والترپنگ، کینگ، لانگبین و غیره به شکل کنونی توسعه یافت.