רכס מרכז-אוקייני

רכס מרכז-אוקייני

רכס מרכז-אוקייני הוא אזור הררי תת-ימי, שבמרכזו מצוי בקע ממנו עולה מאגמה ויוצרת קרום אוקייני חדש. "קרום אוקייני" הוא כינויו של קרום כדור הארץ הנמצא מתחת לאוקיינוסים. התופעה מכונה גם התפשטות קרקעית הים.

המאגמה עולה מהמעטפת התחתונה באמצעות זרמי הערבול, עוברת דרך אזורי חולשה בקרום ופורצת אל פני השטח, שם היא מתקררת ויוצרת קרקעית ים חדשה. באזור כזה, המכונה "אזור פתיחה" , מתרחשת התרחקות בין שני לוחות טקטוניים. לכן, רכס מרכז-אוקייני מהווה סמן גבול בין לוחות טקטוניים הנקרא "גבול אזור פתיחה".

קיימים הבדלים משמעותיים בין הקרום הימי (אוקייני) לבין הקרום היבשתי (קונטיננטלי). הבדל זה מתבטא בעומק הממוצע של הקרום (5-6 ק"מ לקרום אוקייני לעומת 25-70 ש"מ לקרום היבשתי), ברמת צפיפות החומר, ובהרכבם של שני סוגי הקרומים.

תהליך ההיווצרות

אנימציה המדגימה את התפשטות קרקעית הים ברכס מרכז אוקייני

שני תהליכים עיקריים אחראיים לפתיחה הנראית ברכס מרכז-אוקייני:

• מאמץ דחיפה - לבה יוצרת סלעים חדשים ודוחקת סלעים קדומים יותר
• מאמץ משיכה - סלעי הקרום האוקייני הכבד שוקעים אל מתחת לסלעי הקרום היבשתי באזור הפחתה ומושכים אחריהם סלעים צעירים יותר

לא ידוע עדיין איזה מן התהליכים דומיננטי יותר. עם זאת, מחקרים שנערכו מראים שהמעטפת העליונה - האסתנוספירה - מתנהגת בצורה פלסטית מכדי לייצר מספיק חיכוך על מנת למשוך את הלוח האוקייני לעומק. בנוסף, עליית מאגמה מהמעטפת - שהיא הגורם האחראי לפריצת לבה ברכס - מתרחשת כנראה רק בעומק שעולה על 400 ק"מ (מסקנה שהוסקה כתוצאה מתחום אי רציפות בעומק זה ומטומוגרפיה סיסמית). עליית מאגמה מעומק נמוך יותר נוגעת למאמצי המשיכה של הלוח הנוחת. מצד שני, חלק מהלוחות הטקטונים הגדולים בעולם מצויים בתנועה מתמדת אך אינם מופחתים בשום מקום בעולם.

תכונות

רשת הרכסים המרכז-אוקייניים

הרכסים המרכז-אוקיינים בעולם מחוברים ויוצרים מערכת מרכז-אוקיינית גלובלית, שהיא גם שרשרת ההרים הארוכה בעולם - 80,000 ק"מ. הרכסים המרכז-אוקיינים פעילים תמידית - לבה חדשה פורצת כל הזמן לאורך ציר הרכס, מתקררת ויוצרת קרום אוקייני שהרכבו בזלתי וגברואידי. הקרום הצעיר ביותר ימצא תמיד בצמוד לבקע במרכז הרכס, וככל שנתרחק מהרכס גיל הסלעים בקרקעית ילך ויגדל. מאחר שהקרום מצוי במצב תמידי של התחדשות, גילו של הקרום האוקייני צעיר בהרבה מגילו של הקרום היבשתי ורובו נוצר לפני פחות מ-200 מיליון שנה. משני צדי הרכס, עלייה במרחק גורמת לעלייה בעומק הקרקעית. רכס מרכז-אוקייני ימצא תמיד בעומק רב, ועל כן לא נודע קיומם של הרכסים המרכז-אוקייניים עד שנות החמישים של המאה ה-20, אז נעשה מיפוי מקיף של קרקעית הים על ידי ספינות מחקר.

קצב יצירת חומרים חדשים ברכס נקרא "קצב פתיחה" ונמדד ביחידות של מילימטרים לשנה. תת-החלוקה הנפוצה היא:

1. קצב מהיר – יותר מ-100 מ"מ לשנה
2. קצב בינוני - 55-100 מ"מ לשנה
3. קצב איטי - 20-50 מ"מ לשנה
4. קצב איטי ביותר - פחות מ-20 מ"מ לשנה

קצב הפתיחה של הרכס הצפון אטלנטי הוא בערך 25 מ"מ לשנה, לעומת קצב הפתיחה באוקיינוס השקט הנע בין 80 ל-120 מ"מ לשנה. דוגמה לרכס בעל קצב פתיחה איטי ביותר ניתן למצוא בים הארקטי וברכס הדרום מערבי של הודו.

כאשר המאגמה, המורכבת מתחמוצות ברזל, מצויה במצב נוזלי, הסיגנל המגנטי שלה מושפע מהשדה המגנטי של כדור הארץ ומסתדר בהתאם למיקומה. לאחר שינוי טמפרטורה לנקודת קירי (שבה המגמה מתגבשת והופכת למוצקה), כיוון הסיגנל המגנטי אינו בר שינוי. דבר זה מאפשר לחוקרים לעקוב אחרי שינויים בשדה המגנטי של כדור הארץ ולתארך את גיל קרקעית הים.

השפעה

בשנת 1912 הציע אלפרד וגנר את תאורית נדידת היבשות, אולם זו נדחתה עקב חוסר יכולת למצוא מנגנון שיסביר מה גורם ליבשות לנוע והתאוריה נשכחה. ב-1950, עם מיפוי קרקעית הים, נתגלה הרכס המרכז-אוקייני האטלנטי והציב בפני החוקרים משימה חדשה - להסביר כיצד מבנה גאולוגי בקנה מידה עצום שכזה יכול היה להיווצר. ב-1960 נתגלה תהליך התפשטות קרקעית הים. תאורית טקטוניקת הלוחות התאימה לתצפיות אלה וקבלתה על ידי רוב הגאולוגים הביאה למהפכה משמעותית בחשיבה הגאולוגית.

קיימות הערכות שכ-20 הרי געש מתפרצים מדי שנה לאורך הרכס ושכ-2.5 ק"מ רבועים של קרקעית חדשה נוצרת כתוצאה מהתפרצויות אלה. בנוסף, הקרום מתעבה בין ק"מ ל-2 ק"מ בכל שנה. בסך הכל נוצרים כ-4 קילומטרים רבועים של קרום אוקייני חדש מדי שנה.