تقرير عن الصخر الاديم

التي تُدعى الحمم من أعماق الأرض عالياً في الهواء، فمن أين تأتي الحمم؟ وفي متنزه الحجر الأصفر يتدفق الماء الساخن من الحمة، فمن أين جاء الماء؟ وكيف أصبح ساخناً إلى هذا الحد؟

وتستعمل المضخات لضخ النفط من الأرض في جميع أنحاء العالم، فمن أين جاء النفط؟ إن النفط والماء والحمم أشياء قليلة من أشياء كثيرة تخرج من باطن الأرض، عندما يستخدم العلماء المتفجرات، وعندما يتم التفجير قريباً من سطح الأرض، فإنه يخلق موجات اهتزازية تنتشر باتجاه مركز الأرض، وعندما تصطدم الموجات بأجسام معينة فإنها ترتد إلى سطح الأرض، وتُدعى ذبذبات، وتقاس بآلة كهذه، وبدراسة هذه الذبذبات يستطيع العلماء أن يتعلموا الكثير عن المواد التي يتكون منها باطن الأرض.

لقد تعلموا أن باطن الأرض يتكون من عدة طبقات مختلفة، ويُعتقد أن المركز الداخلي يتكون من الحديد الصلب الحار جداً، ويتكون المركز الخارجي من مواد صخرية ذابت بفعل الحرارة والضغط الشديدين وأصبحت في حالة السيولة.

ثم الغلاف ودرجة حرارته أقل من المركز الخارجي كما أنه ليس في حالة سيولة، ولم يشاهد أحد الغلاف أبداً، لكن العلماء يعتقدون أن مواد الغلاف تشبه الحمم التي تنساب من البراكين، والجزء الخارجي من الغلاف صلب، وهذا هو الجزء الصلب من الغلاف.

وفوق هذه الطبقة الخارجية من الأرض طبقة أخرى، تُدعى الأديم والأديم مع الجزء الخارجي من الغلاف يكونان الغلاف الخارجي للأرض ويُدعى اليابسة، وليس من السهل دائماً رؤية أديم الأرض؛ لأنها مغطاة بالنباتات ومياه المحيطات، وقد تبدو الأرض إذا أزيلت النباتات وجفت المياه هكذا.

تستطيع الآن أن ترى الغلاف الصلب من الأرض، وإن أمعنت النظر تستطيع أن ترى شقوقاً في الغلاف، إن الخطوط الحمراء المتوهجة ترينا أماكن الشقوق في الغلاف، وهذه الشقوق تقسم الغلاف إلى قطع صغيرة وكبيرة تُدعى الصفائح التكتونية، وكل صفيحة تحمل قارة أو حوض محيط أو كلاهما، تتحرك هذه الصفائح بوصة أو اثنتين كل عام حاملة القارات وأحواض المحيطات معها.

وقبل ملايين السنين بدت الأرض كشيء مثل هذا، كانت كل قارة في مكان مختلف، وكانت متصلة مع بعضها البعض وكونت قارة واحدة ضخمة، لكن حتى في ذلك الوقت كانت الصفائح تتحرك عدة بوصات في السنة واستمرت الحركة حتى أخذت مواقعها الحالية.

إن النظرية التي تصف تحرك القارات تُدعى الانحراف القاري، واستمر هذا الاحتكاك لمدة طويلة، حتى امتلأ أديم الأرض بالشقوق كما هو الحال في هذه الصخرة، وهذا ينطبق على أديم الأرض، إلا أننا لا نستطيع أن نرى الشقوق بسهولة؛ لأنها مغطاة بالنباتات.

ولكن في مناطق أخرى كالصحراء حيث النباتات قليلة فإن جزءاً من الأديم مكشوف وتستطيع أن ترى الشقوق تمتد في الصخور التي تكون الأديم، بعض الشقوق صغيرة ولكن بعضها الآخر كبير، ويصل طوله إلى مئات الأميال، بعض الشقوق في الأرض تُدعى الصدع وهذه الصدوع مهمة للعلماء، فبينما جانب من الصدع يتحرك في اتجاه، فإن الجانب الآخر يتحرك في الاتجاه الآخر المضاد، ولكن الجانبان ثابتان في الموقع.

ولن يتحركا إلا إذا توفرت كمية كافية من الضغط لتحريكهما، وهذا ما يحدث في باطن الأرض، وسيبقى الصدع ثابتاً حتى يتوفر الضغط الكافي، ثم فجأة ينزلق جانب من الصدع متجاوزاً الجانب الآخر، ويطلق كمية هائلة من الطاقة، والطاقة المنطلقة تشبه الموجات الزلزالية وتشع إلى الخارج في جميع الاتجاهات، إذا رميت حجراً في بركة، تستطيع أن ترى الموجات تتجه إلى الخارج وفي جميع الاتجاهات، والموجات في هذه البركة، شبيهة بموجات الهزة الأرضية.

إذا كان الضغط كبيراً ستصل الأمواج إلى السطح مما يؤدي إلى حركات قوية على السطح، وهذا ما يدعى بالهزة الأرضية.

وتحدث كل عام الآلاف من الهزات الأرضية في جميع أنحاء العالم، وبينما معظمها ضعيفاً إلا أن بعضها قوي كهذه الهزة التي ضربت كاليفورنيا، وبينما دامت الهزة خمس عشرة ثانية فقط إلا أنها قتلت سبعة وستين شخصاً وكان الدمار شاملاً، تحدث بعض الصدوع على سطح الأرض ثم بعد ملايين السنين ومع هزات أرضية لا حصر لها، قد يرتفع أحد جوانب الصدع فوق الجانب الآخر، وقد يصل الجزء

المرتفع إلى أميال في الهواء تُدعى هذه جبال الصدوع الحجرية.

وهذه الجبال في "وايومينج" خير مثال على جبال الصدوع الحجرية، إنها ترتفع ميلين فوق الوادي تحتها، وهذا الخط يوضح كيف ارتفع جزء من أديم الأرض فوق الآخر، إن الجبال هي أعلى الأماكن على الأرض، وهي دلالة على عظمة خالق هذه الجبال، إن معظم الجبال الكبيرة في العالم تكونت عندما ارتفعت جزء من الأديم فوق الآخر، ولكن جبالاً أخرى تكونت بطريقة مختلفة، فقبل ملايين السنين اصطدمت الصفيحة التي تحمل الهند مع صفيحة الأوراسي أو الأوروبي الأسيوي، وخلال ملايين السنين ضغط أديم الأرض وارتفع خمسة أميال في الهواء.

إن الجبال التي تكونت بهذه الطريقة تُدعى جبال الهيمالايا وهي أعلى جبال في العالم، وتستطيع أن تصنع جبالاً مثنية أو مطوية بالضغط على أطراف عدة مناشف وضعت فوق بعضها البعض، إن أديم الأرض سينثني تماماً كهذه المناشف.

ليس من السهولة رؤية الثنية دائماً، لأن الجبال اهترأت بفعل الماء والرياح والجليد، ولكن إذا أمعنت النظر تستطيع أن ترى كيف ثُنيت الصخور بفعل الضغط الشديد الذي تسببه الصفائح المتحركة.

وهذا الخط الخارجي قد يعطينا فكرة عن شكل هذه الجبال عندما كانت صغيرة، إن الجبال عالية جداً، وقد تُدهش لما قد تجده هناك في الأعلى، إن بقايا الحيوانات البحرية قد توجد تقريباً في كل سلسلة من جبال العالم، لقد وصلت البقايا عندما كان أديم الأرض تحت الماء ثم ارتفع في الهواء.

إن براكين هاواي مألوفة لنا، وكيف تنطلق منها صخور مصهورة تُدعى بالحمم، هل تساءلت يوماً من أين جاءت الحمم؟ الحمم عبارة عن صهارة قبل أن تثور، وتوجد عميقاً في باطن الأرض قريباً من الغلاف، وفي بعض المناطق فإن هذه الصهارة ترتفع وتشق طريقها خلال أديم الأرض إلى خزان ضخم في البركان يُدعى حجرة الصهارة، ثم بعد ذلك تنتفخ هذه الحجرة محدثة هزة أرضية محلية.

وقد يتم التوازن في نهاية قناة أو عدة قنوات، وقد يصل ارتفاع الحمم المنطلقة إلى مئات الأقدام في الهواء وثوران كهذا قد يدوم عدة أيام، وتعتبر نوافير الحمم نموذجية لهذا النوع من البراكين، كما قد تخرج الحمم من شقوق في الأرض مكونة جدراناً من النار تعرف بالساتر الحممي، وقد يبلغ طوله هذا الساتر أكثر من ميل، ويبلغ ارتفاعه نحو مائة وخمسين قدماً.

عندما تنزلق الحمم على منحدر، فإنها تكون أنهاراً من النار، وفي بعض المناطق فإن سرعتها تخف وتتوقف حيث تبرد وتتحول إلى صخور سوداء، ولكن في بعض المناطق فإنها تواصل سيرها حتى تصل إلى المحيطات، والانفجارات البخارية أمر عام حيث تنفجر الحمم عندما تصبح أكثر صلابة.

وتكونت خطوط ساحلية جديدة تحت سحب من البخار، تكونت جزر هاواي بهذه الطريقة من حمم تحولت إلى صخور.

وأحياناً عندما ترتفع الصهارة من الغلاف فإنها لا تصل أبداً إلى السطح، وبدلاً من ذلك فإنها تتجمع في خزان ضخم في الأديم يُدعى حجرة الصهارة، وقد تصل حجرة الصهارة إلى أميال في كل الاتجاهات، وقد يطول عمر هذه الحجرة حتى تبرد وتتحول إلى صخرة.

وتبقى هذه الصخرة حيث يتم رفعها بقوى أخرى، أو حتى تتفتت الصخرة التي فوقها بفعل الماء والريح، وتصبح الحجرة ظاهرة على السطح.

والجبال في هذا المتنزه، كما هو الحال في أماكن أخرى، هي عبارة عن صخور والتي كانت جزءاً من صهارة قديمة.

إن كثيراً من الصخور التي نجدها على الأرض كانت صهارة ثم بردت تحت الأرض، إن الصخور التي تتكون من الصهارة والحمم التي بردت تُدعى الصخور البركانية، والبركاني تعني الناري، كما أن هذه الصخور تختلف في شكلها، وبعض الصخور البركانية كالجرانيت صلبة جداً.

ويُستعمل الجرانيت في معظم البنايات الحديثة، والخفاف صخور بركانية ملساء يمكن خدشها بالأظافر.

والسبخ صخور بركانية تشبه الزجاج، وقد يكون لها حواف حادة، ونوع أخر من الصخور تُدعى الصخور المتحولة، وهي في الأصل صخور بركانية، ولكنها تحولت بفعل الحرارة والضغط الموجود في الأرض، بعض الصخور المتحولة، ترينا بوضوح تأثير إعادة التسخين، لاحظ النمط المتموج في هذه الصخرة التي كانت حارة وتشبه السائل.

بعض الصخور المتحولة تأخذ أشكالاً مختلفة بعد تسخينها، والمرمر صخور متحولة كانت أصلاً حجراً جيرياً إنها صخرة مختلفة ومع ذلك فإنها صخرة متحولة مع اختلاف بسيط في المظهر، والأرجواز صخر متحول والذي بدأ كصخر الطين الصافي.

وكما تشق الرواسب طريقها عبر الشقوق إلى الأعلى نحو أديم الأرض فإن الماء أيضاً يجد طريقه إلى الأسفل، ومعظم الماء الذي ينزل على الأرض يتم امتصاصه أو ينزل إلى الأسفل عبر الشقوق التي في الصخور، وفي الغالب فإن التربة والصخور تمتص الماء تماماً كما تمتصه قطعة من الإسفنج، وسترينا هذه التجربة كيف تمتص الصخور الماء.

لقد وُضعت ثلاثمائة ملليمتر من الماء في هذا الإناء ثم وضع حجر رملي في الإناء، وبعد عدة ساعات، رفع الحجر الرملي، وكان حجم الماء المتبقي أقل من مائتين وخمسين ملليمتراً، هذا يعني أن الصخرة امتصت أكثر من خمسين ملليمتراً من الماء.

وفي بعض الأماكن فإن الحجر الأرضية توجد تحت الأديم، وأحياناً أخرى فإن هذه الحجر تكون بالقرب من حجرة الصهارة، وعندما يشق الماء طريقه عبر الأديم، فإنه يملأ الحجرة، ثم يسكن بفعل الصهارة إلى حد الغليان، ثم يزداد الضغط ويسبب ضغط البحار ثوراناً.

والمكان الذي يندفع منه الماء الساخن يسمى بالحمة، وهذه في متنزه الحجر الأصفر بأمريكا، وهي تثور كل ساعة.

هذا يعني أن الماء يحتاج إلى ساعة من الوقت ليملأ الحجرة الفارغة ثم يغلي ويثور مرة أخرى، معظم متنزه الحجر الأصفر يقع فوق حجر الصهارة مباشرة؛ لهذا عرفت هذه المنطقة بالحمم والينابيع الساخنة.

إن الينابيع الساخنة لا تثور وبدلاً من ذلك فإنها تغلي، إنها تغلي منذ آلاف السنين، وستبقى تغلي إلى ما شاء الله.

وكلما ثارت الحمة فإنها تطلق كمية هائلة من الطاقة، إنها طاقة من الممكن استغلالها؛ لهذا حيثما يوجد حمم وينابيع يوجد مصانع حرارية.

تستخدم هذه المصانع البخار الناتج عن الحمم والينابيع الساخنة، لتشغيل آلات أخرى، والتي بدورها تنتج الكهرباء لبيوتنا.

إن الناس يستعملون ما يجدونه في الأرض لتوليد الطاقة منذ مدة طويلة، وإحدى مصادر الطاقة هذه هو النفط، ولنتعلم كيف يجد النفط طريقه إلى الأديم، يجب أن نعرف أولاً شيئاً عن نوع آخر من الصخور.

ففي بعض الأماكن ينكشف أديم الأرض على شكل طبقات تشبه طبقات الكعكة، لكن عمر هذه الكعكة ملايين السنين.

تكونت الطبقات عندما كان هذا الجزء من الأرض تحت الماء، وتراكمت طبقة طينية فوق أخرى، وبعد آلاف السنين ضغطت هذه الطبقات والطبقات الجديدة فوقها، وتحولت إلى صخور تعرف بالصخور الرسوبية، عندما تنظر إلى طبقات من الصخور الرسوبية تلاحظ أن الأصغر منها والجديدة في الأعلى، بينما القديمة في الأسفل، وبعض طبقات الصخور الرسوبية قد تحتوي على بقايا نباتات وحيوانات قديمة عاشت في المحيطات والبحيرات قبل ملايين السنين.

ومع الوقت وبتأثير الحرارة والضغط فإنها تتحول إلى صخور ندعوها بالفحم الحجري، أو إلى مادة سوداء زلقة تُدعى النفط، وكلاهما الفحم الحجري والنفط يستعملان كوقود وعندما يحرق أي منهما فإنه يعطي كمية كبيرة من الطاقة، والنفط كأي وقود آخر -كالغاز الطبيعي- يوجد تحت الأرض في الشقوق والتجاويف تحت الأرض وداخل الصخور نفسها، وبعض الصخور مشبعة بالزيت.

وعندما يحفر الإنسان بحثاً عن النفط، قد يضطر أحياناً للحفر آلاف الأقدام قبل أن يصل إلى صخور مشبعة بالنفط ثم ينطلق النفط إلى السطح.

النفط والغاز الطبيعي يوجدان عادة في الصخور الرملية، وقد درسنا كيف تمتص الصخور الرملية الماء، إنها تمتص أيضاً النفط بنفس الكفاءة، وأحياناً يوجد النفط في صخور الطين السطحي، لكن هذه الصخور صلبة جداً، ولا يصعد النفط منها بسهولة.

وفي بعض الأماكن أصبح شكل الأرض مقعراً، وبذلك استطاع عمال المناجم الوصول إلى معادن ثمينة كالذهب والفضة والنحاس، وهذا المنجم هو أكبر منجم مفتوح في العالم، إنها أوسع حفرة حُفرت حيث يصل عرضها إلى ميلين وعمقها إلى نصف ميل، لقد بُنيت مدن من مواد أخذت من أديم الأرض، فالحديد والحجارة والزجاج المصنوع من السليكا كلها تؤخذ من الأرض.

في هذا البرنامج رأينا كيف استطاع العلماء استعمال الموجات الاهتزازية ليعرفوا المزيد عن باطن الأرض، ورأينا كيف أن باطن الأرض يتكون من عدة طبقات.

ورأينا أن الغلاف الخارجي للأرض قد ينقسم إلى صفائح تتحرك في اتجاهات مختلفة، وتحمل هذه الصفائح قارات أو أحواض محيطات معها، ورأينا أن أديم الأرض مليء بالشقوق التي تُدعى الصدوع، وأنه عندما ينزلق أحد جانبي الصدع فإنه يطلق طاقة على شكل موجات اهتزازية تسبب الهزات الأرضية على سطح الأرض.

ورأينا وأن أحد جوانب الصدع يرتفع مكوناً جبال الصدوع الحجرية، وتتكون الجبال المثنية أو المطوية عندما يُضغط أديم الأرض على بعضه مكوناً ثنيات أو طيات، ورأينا أن الصهارة قد ترتفع خلال الشقوق في الأديم ثائرة كالبراكين، والصهارة والحمم قد تتصلب تحت الأرض مكونة صخور تعرف باسم الصخور البركانية.

وقد تصل الصخور البركانية إلى السطح، إما بالرفع أو باهتراء الصخور الملساء فوقها.

تحتوي كثير من الجبال على صخور بركانية ارتفعت إلى السطح، والصخور المتحولة هي صخور تغيرت بفعل الحرارة والضغط الموجود في أديم الأرض، ورأينا أيضاً أن الماء يدخل إلى الأرض عبر التربة والصخور والشقوق في الأديم.

توجد الحمم والينابيع الساخنة في مناطق فيها الماء وحجر الصهارة، والبخار الناتج عن الحمم والينابيع الساخنة قد يُستغل لإنتاج الكهرباء، ورأينا أيضاً أن هناك نوعاً ثالثاً من الصخور يُدعى الصخور الرسوبية، وفي بعض طبقات هذه الصخور يوجد النفط والغاز الطبيعي، وأخيراً كيف تم البحث في أديم الأرض عن المعادن الثمينة ومواد البناء.

لقد أخذنا الكثير من أديم الأرض، وعندما تسأل ماذا يوجد في داخل الأرض؟ فما عليك إلا أن تنظر