نبذة تعريفية عن وشاح لب الأرض

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الأول

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

وشاح لب الأرض لب الأرض علوم الأرض والجيولوجيا

إن العالم الألماني فيشرت هو أول من اقترح تقسيم الأرض إلى وشاح من الخارج ولب من الداخل خلال التسعينات من القرن الماضي.

وتم التأكد من وجود لب للأرض بواسطة العالم أولدمان في عام 1906 والذي اكتشف أن الموجة (P) من زلزال معين تصل المراصد التي في الجهات العكسية من الكرة الأرضية متأخرة عن زمن وصولها المتوقع.

طبقاً لمنحنيات زمن السفر والمسافة والذي يعني بدوره وجود منطقة مركزية للأرض (سميت باللب)، فيها متوسط سرعات الموجة (P) أقل منها في طبقة الوشاح الخارجي.

وتسبب وجود هذا اللب أيضاً فيما يسمى بمنطقة الظل في أرصاد الموجة (P) فيما بين المسافة 100 درجة إلى 142 درجة (الدرجة تساوي في المتوسط 110 كم) من مركز الزلزال وحتى محطة الزلازل، ذلك لأن الموجة (P) عند اختراقها هذا اللب تكون قد انكسرت نحو مركز الأرض وتغير مسار.

 

والحد الفاصل بين الوشاح ولب الأرض يعتبر أوضح من أي منطقة أخرى في الأرض. وتمكن العالم جوتنبرج عام 1913 من حساب عمق هذا الحد الفاصل بقيمة 2900 كم (1800 ميل).

وفي عام 1939 توصل العالم جيفرز إلى قيمة مماثلة تقريباً بعد استخدام طرق إحصائية للبيانات والأرصاد العديدة للموجتين (S,P). والقيمة المفضلة حالياً هي أقل بقليل من 2890 كم.

 

– الوشاح العلوي:

إنه من الصعب تماماً تقسيم طبقة الوشاح العلوي إلى طبقات كروية محددة المعالم ومختلفة الخواص والشاهد على ذلك بيانات الموجة السيزمية الطولية (P) والمستعرضة (S) والسطحية أيضاً.

ومن المعروف أن الموجات السطحية تسافر عند الأسطح الفاصلة للطبقات وسعاتها تقل بزيادة العمق تحت سطح الأرض.

وتعاني هذه الموجات من التشتت الذي يعتمد على عدد الطبقات التي تخترقها وكذلك الخواص الفيزيائية عند أسطح تلك الطبقات.

وكلما زاد الزمن الدوري لتلك الموجات السطحية زاد الامتداد الرأسي للمنطقة التي تعبرها وتؤثر على تشتتها وبالتالي فإن بياناتها تعطي تفاصيل هامة عن تراكيب تلك المناطق وعدد طبقاتها وسمك كل طبقة.

 

وهذه البيانات عادة ما تساند تلك البيانات التي يتم التوصل إليها باستخدام الموجتين S,P.

وأمكن باستخدام الموجات السطحية الحصول على بيانات هامة عن تركيب القشرة الأرضية ولكن عندما تطورت الأجهزة وأمكن تسجيل موجات طويلة المدى تمكننا من الحصول على بيانات مفيدة عن تركيب طبقة الوشاح العليا باستخدام تلك الموجات السطحية.

وبالتقريب فإن تركيب طبقة الوشاح العلوية كما أوضح العالمان جيفرز وبولين يشمل الطبقة ب ذات التكوين المتجانس وسمكها 400 كم تقريبا.

 

والطبقة س التي يتراوح سمكها ما بين 500 إلى 600 كم وتركيبها الكميائي متغير ومن الدراسة الدقيقة لتوزيع سرعتي الموجتين S,P مع العمق داخل الأرض تعرف جوتنبرج على سرعتي هاتين الموجتين وعرفت هذه المنطقة بالطبقة ذات السرعات السيزمية القليلة.

ولقد توصلت الدراسات التي قامت بها السيدة ليمان باستخدام الموجات السيزمية الجسمية والعالم دورمان باستخدام الموجات السطحية إلى وجود هذا الجزء من الوشاح الخارجي الذي يتميز بسرعات قليلة.

 

– الوشاح السفلي:

إن الانتقال من الوشاح العلوي إلى الوشاح السفلي تدريجي والسطح الفاصل بينهما يبدأ من 900 كم إلى 1000 كم.

وتركيب الوشاح السفلي أقل تعقيداً من الوشاح العلوي والتدرج في سرعتى الموجتين (S,P) مستقر عبر كل المنطقة (د´) أي فيما بين 1000، 2700 كم بينما التغير في خواص المادة المكونة لها راجع أصلاً إلى تأثير الضغط.

أما في خلال المنطقة (د´´) أي بين العمق 2700 كم ولب الأرض فإن التدرج في سرعتى الموجتين (P،S) يقل باستمرار وقد يصبح بالسالب موضحاً وجود تغير في خواص المادة المكونة لتلك المنطقة.

 

– الطبقة داخل لب الأرض:

إن فصل ما يسمى باللب الداخلي قد تم عام 1936 عندما أوضحت السيدة ليمان من خلال دراستها للتسجيلات الأوربية لزلازل من نيوزيلانده.

ووجدت أن الموجات الساقطة (P) انكسرت بعيداً عن مركز الأرض عند مسافة بين 1200 كم، 1250 كم من المركز.

ومنذ عام 1938 إلى عام 1939 توصل العالمان جيفرر وجوتنبرج إلى اقتراح بضرورة وجود نوع من المراحل الانتقالية بين اللب الداخلي والخارجي.

 

بعد ذلك توصل عدد من الباحثين مثل بولت ونجيوبين هاي إلى عدة اقتراحات عن شكل هذه المرحلة الانتقالية.

وفي عام 1972 أوضحت تفسيرات هادون لبيانات زلزالية عن تشتت الموجات بالقرب من حدود الوشاح واللب الشك في وجود المنطقة الانتقالية (ف) وبالتالي فقد أصبح من الممكن تقسيم اللب إلى منطقتين فقط هما اللب الخارجي واللب الداخلي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]