เปลือกโลกเป็นสาขาหนึ่งของธรณีวิทยาที่ศึกษาโครงสร้างของเปลือกโลกและการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค แต่มันมีหลายแง่มุมมากจนมีบทบาทสำคัญในธรณีศาสตร์อื่นๆ เปลือกโลกถูกนำมาใช้ในด้านสถาปัตยกรรม ธรณีเคมี แผ่นดินไหววิทยา ในการศึกษาภูเขาไฟและในด้านอื่นๆ อีกมากมาย
เปลือกโลกวิทยาศาสตร์
เปลือกโลกเป็นวิทยาศาสตร์อายุน้อย โดยศึกษาการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกธรณีภาค เป็นครั้งแรกที่แนวคิดเรื่องการเคลื่อนที่ของจานถูกเปล่งออกมาในทฤษฎีการเคลื่อนตัวของทวีปโดย Alfred Wegener ในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ XX แต่ได้รับการพัฒนาในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ XX หลังจากทำการศึกษาการบรรเทาทุกข์ในทวีปและพื้นมหาสมุทร เนื้อหาที่ได้รับทำให้เรามองดูทฤษฎีที่มีอยู่ก่อนหน้านี้ได้อย่างสดใหม่ ทฤษฎีของแผ่นธรณีธรณีธรณีฟิสิกส์เกิดขึ้นจากการพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับทฤษฎีการเคลื่อนตัวของทวีป ทฤษฎี geosynclines และสมมติฐานการหดตัว
เปลือกโลกเป็นศาสตร์ที่ศึกษาความแข็งแกร่งและธรรมชาติของแรงที่ก่อตัวเป็นเทือกเขา บดหินให้เป็นรอยพับ ยืดเปลือกโลก รองรับกระบวนการทางธรณีวิทยาทั้งหมดที่เกิดขึ้นบนโลก
สมมติฐานสัญญา
สมมติฐานการหดตัวถูกเสนอโดยนักธรณีวิทยา Elie de Beaumont ในปี 1829ในการประชุมของ French Academy of Sciences อธิบายกระบวนการสร้างภูเขาและการพับของเปลือกโลกภายใต้อิทธิพลของการลดปริมาตรของโลกเนื่องจากการเย็นตัว สมมติฐานนี้มีพื้นฐานมาจากแนวคิดของ Kant และ Laplace เกี่ยวกับสถานะของเหลวที่ลุกเป็นไฟหลักของโลกและการเย็นลงต่อไป ดังนั้น กระบวนการของการสร้างภูเขาและการพับเป็นกระบวนการของการกดทับของเปลือกโลก ต่อมาเมื่อเย็นตัวลง โลกก็ลดปริมาตรลงและยับยู่ยี่
การแปรสัณฐานตามสัญญา ซึ่งเป็นคำจำกัดความที่ยืนยันหลักคำสอนใหม่ของ geosynclines อธิบายโครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอของเปลือกโลก กลายเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีที่มั่นคงสำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์ต่อไป
ทฤษฎี geosyncline
มีอยู่ในช่วงปลาย XIX และต้นศตวรรษที่ XX เธออธิบายกระบวนการแปรสัณฐานโดยการเคลื่อนที่แบบวงกลมของเปลือกโลก
นักธรณีวิทยาให้ความสนใจกับข้อเท็จจริงที่ว่าหินสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งแนวนอนและเคลื่อน หินแนวนอนถูกกำหนดให้กับแท่นและหินที่เคลื่อนถูกกำหนดไปยังพื้นที่พับ
ตามทฤษฎีของ geosynclines ในระยะเริ่มต้น เนื่องจากกระบวนการแปรสัณฐานที่แอคทีฟ การโก่งตัวและการลดระดับของเปลือกโลกเกิดขึ้น กระบวนการนี้มาพร้อมกับการกำจัดตะกอนและการก่อตัวของชั้นตะกอนหนา ต่อมากระบวนการสร้างภูเขาและลักษณะการพับเกิดขึ้น ระบอบ geosynclinal ถูกแทนที่ด้วยระบอบการปกครองของแพลตฟอร์มซึ่งมีลักษณะการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกที่ไม่มีนัยสำคัญด้วยการก่อตัวของหินตะกอนที่มีความหนาเล็กน้อย ขั้นตอนสุดท้ายคือขั้นตอนการสร้างทวีป
ธรณีสัณฐานธรณีฟิสิกส์ครอบงำมาเกือบ 100 ปีแล้ว ธรณีวิทยาในสมัยนั้นขาดข้อเท็จจริง และต่อมาข้อมูลที่รวบรวมได้นำไปสู่การสร้างทฤษฎีใหม่
ทฤษฎีแผ่นธรณีภาค
เปลือกโลกเป็นหนึ่งในพื้นที่ทางธรณีวิทยา ซึ่งเป็นพื้นฐานของทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค
ตามทฤษฎีของแผ่นธรณีภาคซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเปลือกโลก - แผ่นธรณีธรณีซึ่งเคลื่อนที่ต่อเนื่อง การเคลื่อนไหวของพวกเขาสัมพันธ์กัน ในเขตขยายของเปลือกโลก (สันเขากลางมหาสมุทรและรอยแยกของทวีป) เปลือกโลกในมหาสมุทรใหม่ (เขตแพร่กระจาย) จะก่อตัวขึ้น ในเขตการจมน้ำของบล็อกของเปลือกโลกการดูดซึมของเปลือกโลกเก่าเกิดขึ้นรวมถึงการทรุดตัวของมหาสมุทรภายใต้ทวีป (เขตมุดตัว) ทฤษฎีนี้ยังอธิบายสาเหตุของแผ่นดินไหว กระบวนการสร้างภูเขา และกิจกรรมภูเขาไฟด้วย
การแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกประกอบด้วยแนวคิดหลักเช่นการตั้งค่าธรณีพลศาสตร์ มีลักษณะเป็นชุดของกระบวนการทางธรณีวิทยาภายในอาณาเขตเดียวกันในช่วงเวลาทางธรณีวิทยา กระบวนการทางธรณีวิทยาเดียวกันนั้นเป็นลักษณะของการตั้งค่าทางภูมิศาสตร์ไดนามิกเดียวกัน
โครงสร้างโลก
เปลือกโลกเป็นสาขาหนึ่งของธรณีวิทยาที่ศึกษาโครงสร้างของดาวเคราะห์โลก โลกโดยประมาณคร่าวๆ มีรูปร่างเป็นทรงรีทรงรีและประกอบด้วยเปลือกหอยหลายแบบ(ชั้น).
ชั้นต่อไปนี้มีความโดดเด่นในโครงสร้างของโลก:
- เปลือกโลก
- เสื้อคลุม
- แกน
เปลือกโลกเป็นชั้นแข็งชั้นนอกของโลก มันถูกแยกออกจากเสื้อคลุมด้วยขอบเขตที่เรียกว่าพื้นผิวโมโฮโรวิช
ในทางกลับกันเสื้อคลุมถูกแบ่งออกเป็นบนและล่าง ขอบเขตที่แยกชั้นเสื้อคลุมคือชั้น Golitsin เปลือกโลกและเสื้อคลุมชั้นบนลงไปถึงชั้นแอสทีโนสเฟียร์เป็นธรณีภาคของโลก
แกนเป็นศูนย์กลางของโลก แยกออกจากเสื้อคลุมโดยเขตแดนกูเทนแบร์ก มันแยกออกเป็นแกนนอกที่เป็นของเหลวและแกนในที่เป็นของแข็ง โดยมีเขตเปลี่ยนผ่านระหว่างพวกมัน
โครงสร้างของเปลือกโลก
วิทยาศาสตร์การแปรสัณฐานเกี่ยวข้องโดยตรงกับโครงสร้างของเปลือกโลก ธรณีวิทยาศึกษาไม่เพียงแต่กระบวนการที่เกิดขึ้นในลำไส้ของโลก แต่ยังศึกษาโครงสร้างด้วย
เปลือกโลกส่วนบนของเปลือกโลก เป็นเปลือกแข็งชั้นนอกของโลก ประกอบด้วยหินที่มีองค์ประกอบทางกายภาพและเคมีต่างกัน ตามพารามิเตอร์ทางกายภาพและเคมี แบ่งออกเป็นสามชั้น:
- หินบะซอลต์
- หินแกรนิต.
- ตะกอน.
ยังมีการแบ่งโครงสร้างของเปลือกโลกด้วย เปลือกโลกมีสี่ประเภทหลัก:
- คอนติเนนตัล
- โอเชี่ยน.
- อนุทวีป
- Suboceanic.
เปลือกโลกทั้ง 3 ชั้นมีความหนาตั้งแต่ 35 ถึง 75 กม. ชั้นตะกอนด้านบนได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวาง แต่ตามกฎแล้วมีอำนาจน้อย ชั้นถัดไปคือหินแกรนิต gneiss มีความหนาสูงสุด หินบะซอลต์ชั้นที่สามประกอบด้วยหินแปร
เปลือกโลกในมหาสมุทรแบ่งเป็น 2 ชั้น คือ ตะกอนและหินบะซอลต์ ความหนา 5-20 กม.
เปลือกนอกทวีปเช่นเดียวกับทวีปประกอบด้วยสามชั้น ความแตกต่างก็คือความหนาของชั้นหินแกรนิต-gneiss ในเปลือกนอกทวีปนั้นน้อยกว่ามาก เปลือกประเภทนี้พบบริเวณชายแดนของทวีปที่มีมหาสมุทร ในบริเวณภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่น
เปลือก Suboceanic อยู่ใกล้กับมหาสมุทร ความแตกต่างคือความหนาของชั้นตะกอนสามารถเข้าถึงได้ถึง 25 กม. เปลือกโลกประเภทนี้จำกัดอยู่ที่ส่วนหน้าลึกของเปลือกโลก (ทะเลใน)
จานธรณีสัณฐาน
แผ่นเปลือกโลกที่เป็นก้อนใหญ่ของเปลือกโลกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเปลือกโลก แผ่นเปลือกโลกสามารถเคลื่อนที่สัมพันธ์กันตามส่วนบนของเสื้อคลุม - แอสทีโนสเฟียร์ แผ่นเปลือกโลกถูกแยกออกจากกันโดยร่องลึกก้นสมุทร สันเขากลางมหาสมุทร และระบบภูเขา ลักษณะเฉพาะของแผ่นธรณีธรณีคือสามารถคงความแข็งแกร่ง รูปร่าง และโครงสร้างได้เป็นเวลานาน
เปลือกโลกแสดงให้เห็นว่าแผ่นธรณีธรณีเคลื่อนที่ตลอดเวลา เมื่อเวลาผ่านไปพวกมันจะเปลี่ยนรูปร่าง - พวกมันสามารถแยกหรือเติบโตไปด้วยกัน จนถึงปัจจุบัน มีการระบุแผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่ 14 แผ่น
การแปรสัณฐานของแผ่นธรณีภาค
กระบวนการที่ก่อตัวขึ้นของโลกนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับการแปรสัณฐานของธรณีภาคจาน การแปรสัณฐานของโลกบอกเป็นนัยว่ามีการเคลื่อนที่ไม่ใช่ของทวีป แต่เกิดจากแผ่นเปลือกโลกธรณีภาค ชนกันทำให้เกิดเทือกเขาหรือความกดอากาศต่ำในมหาสมุทร แผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิดเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค กิจกรรมทางธรณีวิทยาที่ใช้งานอยู่ส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่ขอบของชั้นหินเหล่านี้
การเคลื่อนตัวของแผ่นธรณีภาคถูกบันทึกโดยดาวเทียม แต่ลักษณะและกลไกของกระบวนการนี้ยังคงเป็นปริศนา
มหาสมุทรแปรสัณฐาน
ในมหาสมุทร กระบวนการทำลายล้างและการสะสมของตะกอนนั้นช้า ดังนั้นการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกจึงสะท้อนออกมาได้ดีในการบรรเทา ส่วนนูนด้านล่างมีโครงสร้างผ่าที่ซับซ้อน โครงสร้างเปลือกโลกเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของเปลือกโลก และโครงสร้างที่ได้จากการเคลื่อนที่ในแนวนอนมีความโดดเด่น
โครงสร้างของพื้นมหาสมุทรรวมถึงธรณีสัณฐานเช่นที่ราบก้นบึ้ง แอ่งในมหาสมุทร และสันเขากลางมหาสมุทร ในเขตของแอ่งน้ำตามกฎแล้วจะมีการสังเกตสถานการณ์การแปรสัณฐานที่สงบในเขตสันเขากลางมหาสมุทรกิจกรรมการแปรสัณฐานของเปลือกโลกจะถูกบันทึกไว้
การแปรสัณฐานของมหาสมุทรยังรวมถึงโครงสร้างต่างๆ เช่น ร่องลึกก้นสมุทร ภูเขาในมหาสมุทร และไจยอต
ทำให้จานเคลื่อนที่
แรงขับเคลื่อนทางธรณีวิทยาคือธรณีสัณฐานของโลก สาเหตุหลักของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกคือการพาความร้อนของเสื้อคลุมซึ่งเกิดจากกระแสความโน้มถ่วงความร้อนในเสื้อคลุม นี่เป็นเพราะความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวและศูนย์กลางของโลก ภายในหินถูกทำให้ร้อน มันจะขยายตัวและลดความหนาแน่นลง เศษส่วนของแสงเริ่มลอยและมวลที่เย็นและหนักจะจมลงแทนที่ กระบวนการถ่ายเทความร้อนต่อเนื่อง
ยังมีอีกหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของจาน ตัวอย่างเช่น แอสเทโนสเฟียร์ในบริเวณที่มีกระแสน้ำจากน้อยไปมากจะสูงขึ้น และในโซนที่มีการทรุดตัวจะลดลง ดังนั้นระนาบเอียงจึงเกิดขึ้นและกระบวนการเลื่อน "แรงโน้มถ่วง" ของแผ่นธรณีภาคเกิดขึ้น เขตมุดตัวก็มีผลกระทบเช่นกัน โดยที่เปลือกโลกมหาสมุทรที่เย็นและหนักถูกดึงออกมาภายใต้ทวีปร้อน
ชั้นแอสทีโนสเฟียร์ใต้ทวีปมีความหนาน้อยกว่ามาก และมีความหนืดมากกว่าใต้มหาสมุทร ภายใต้ส่วนโบราณของทวีปนั้น แอสทีโนสเฟียร์นั้นแทบไม่มีอยู่จริง ดังนั้นในสถานที่เหล่านี้พวกมันจะไม่เคลื่อนที่และคงอยู่กับที่ และเนื่องจากแผ่นธรณีธรณีประกอบด้วยส่วนทวีปและมหาสมุทร การมีอยู่ของส่วนทวีปโบราณจะเป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกในมหาสมุทรล้วนเร็วกว่าการปะปน และยิ่งกว่านั้นยิ่งกว่าทวีปยุโรป
มีกลไกหลายอย่างที่ทำให้จานเคลื่อนที่ได้ โดยแบ่งออกเป็นสองกลุ่มตามเงื่อนไข:
- กลไกที่เคลื่อนไหวภายใต้การกระทำของกระแสปกคลุม
- กลไกที่เกี่ยวข้องกับการใช้แรงกับขอบจาน
ชุดของกระบวนการของแรงขับเคลื่อนสะท้อนถึงกระบวนการธรณีไดนามิกทั้งหมด ซึ่งครอบคลุมทุกชั้นของโลก
สถาปัตยกรรมและเปลือกโลก
เปลือกโลกไม่ได้เป็นเพียงวิทยาศาสตร์ทางธรณีวิทยาล้วนๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในลำไส้ของโลก ยังใช้ในชีวิตประจำวัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เปลือกโลกถูกนำมาใช้ในสถาปัตยกรรมและการก่อสร้างโครงสร้างใดๆ ไม่ว่าจะเป็นอาคาร สะพาน หรือโครงสร้างใต้ดิน นี่คือที่มาของกฎของกลศาสตร์ ในกรณีนี้ การแปรสัณฐานหมายถึงระดับความแข็งแรงและความมั่นคงของโครงสร้างในพื้นที่ที่กำหนด
ทฤษฎีแผ่นเปลือกโลกไม่ได้อธิบายความเชื่อมโยงระหว่างการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกกับกระบวนการที่ลึกล้ำ เราต้องการทฤษฎีที่จะอธิบายไม่เพียงแค่โครงสร้างและการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีสัณฐาน แต่ยังรวมถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในโลกด้วย การพัฒนาทฤษฎีดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องกับการรวมตัวกันของผู้เชี่ยวชาญ เช่น นักธรณีวิทยา นักธรณีฟิสิกส์ นักภูมิศาสตร์ นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ นักเคมี และอื่นๆ อีกมากมาย