پورفیریک:

بلورهای درشت یا فنوکریست در متن ریز بلور یا شیشه ای.

بافت اینترسرتال:

در بین کانی های سنگ فضاهای خالی دیده می شود که این فضاها با شیشه یا محصول دگرسانی آن پر می شود.

 

بافت تراکیتی:

نوعی بافت پورفیریک با خمیره میکرولیتی یا میکرولیتی –شیشه ای که در آن میکرولیت های فلدسپار، حالت جریانی دارند.

بافت اسفرولیتی:

بافتی که در آن شیشه ای فلدسپاری و سیلیسی به صورت شعاعی متبلور شده اند

بافت شیشه ای:

قسمت اعظم سنگ از شیشه تشکیل شده و گاهی حالت جریانی دارد که بافت شیشه ای جریانی می گویند.

 بافت دم چلچله ای:

بلورهای سنگ و شیشه به حالت دم پرستویی و حاصل سرد شدن یا تبلور سریع می باشند.

بافت اسپینیفکیس:

بافتی که در سنگ های اولترامافیک خروجی ( گدازه کوماته ایت ) دیده می شود. در این بافت الیوین ها و پیروکسن ها به صورت اسکلتی، داربستی یا زنجیره ای دیده می شوند.

انواع سنگ های آتشفشانی

 

سنگ داسیتی – ریولیتی:

دارای فنوکریست های کوارتز همراه با کانی فلدسپار و پلاژیوکلاز در یک زمینه دانه ریز فلدسپار و کوارتز. این سنگ ها معادل آتشفشانی سنگ های گرانیتی می باشند.

سنگ تراکیتی:

حجم اصلی این سنگ ها را فلدسپار به ویژه فلدسپات آلکالن تشکیل می دهد که به صورت فنوکریست و خمیره سنگ یافت می شود.

سنگ آندزیت و بازالت:

فراوانترین سنگ های آتشفشانی که دارای کانی های رنگین زیادی است. مانند تراکیت ها، فنوکرسیت کوارتز وجود ندارد ولی فنوکرسیت پلاژیوکلاز و کانی های رنگین زیاد است. در خمیره نوع سنگ فلدسپار آلکالن وجود ندارد و خمیره عمدتا از پلاژیوکلاز و پیروکسن می باشد.

سنگ های فنولیتی، تفریتی و بازانیت:

تشخیص صحرایی این سنگ ها بسیار مشگل است، مگر اینکه سنگ دارای مقدار زیادی فنوکریست های فلدسپاتوئید مانند لوسیت، نفلین و آنالسیم باشد. این سنگ ها در بازالت آلکالن و مناطق ریفت قاره ای وجود دارد.

سنگ لاتیت:

معادل آتشفشانی سنگ مونزونیتی که در مقایسه بازالت و آندزیت، دارای فلدسپار غنی از پتاسیم می باشد.

سری ماگمایی:

سنگ های آتشفشانی شامل سریهای تولئیتی، کالکوآلکالن، آلکالن و شوشونیتی می باشند.

سری تولئیتی:

شامل بازالت تولئیتی، سنگ های حدواسط و اسیدی می باشد. سری تولئیتی از نظر سدیم و پتاسیم و دیگر عناصر آلکالن و همچنین عناصر خاکی نادر و سیلیس غنی می باشد که در مناطق سازنده و در داخل صفحات و گاهی در مناطق در حال فرورانش یافت می شوند.

سری کالکوآلکالن:

یا سری هیپرستن که مانند سری تولئیتی غنی از سیلیس است و درصد Al2O3 آن بیش از 17% است و در مناطق فرورانش دیده می شود.

سری آلکالن:

فقیر از سیلیس، عناصر آلکالن، عناصر خاکی نادر، مواد فرار، ارتوپیروکسن و پیژونیت و حاوی الیوین پایدار و بدون حاشیه واکنشی و دارای فلدسپاتوئید ( نفلین – آنالیسم، لوسیت ) می باشد و در داخل صفحات قاره ای و اقیانوسی دیده می شوند

سری شوشونیتی:

دارای پتاسیم زیاد نسبت 1= Kzo/ NazO می باشد و در مناطق در حال فرورانش فراوان است ولی مانند کالکوآلکالن نمی تواند شاخص خوبی برای این مناطق باشد، زیرا سری شوشونیتی در داخل صفحات قاره ای نیز دیده می شود.

قدیمی ترین سنگ های آتشفشانی کره زمین

 قديمي ترين سنگ هاي آتشفشاني كره زمين توسط زمين شناسان در كاناداكشف شدند. اين سنگ ها تقريباَ 4 ميليارد سال سن داشته و در شمال كبك، كشف شده اند. دانشمندان اميداورند با مطالعه اين سنگ ها به اطلاعات بيشتري در مورد چگونگي آغاز حيات بر روي كره زمين دست يابند. با مقايسه اين سنگ ها و سنگ هاي مشابه يافت شده در گرينلند, مي توان اطلاعات بيشتري درباره تكامل يك ميليارد سال اوليه زمين، بدست آورد. اين سنگ ها در پورپوس كاو1 در سواحل خليج هودسون 2 واقع شده اند. آن ها تقريباَ به طور تصادفي يافت شده اند.

 كشف هيجان انگيز

ابتدا زمين شناسان فكر مي كردند كه اين سنگ ها فقط در حدود 8/2 ميليارد سال سن دارند. اما مطالعات مفصل تر نشان داد كه حداقل يك ميليارد سال قديمي تر هستند. نمونه ها براي تعيين سن دقيق به دانشگاه كبك واقع در مونترال 3 و دانشگاه سيمون فريزر4 واقع در بريتيش كلمبيا5 فرستاده شد. اين كار توسط پيرنادو6 و دكتر جين ديويد7 انجام شد. دانشمندان با تعيين سن عناصر راديواكتيو موجود در سنگ ها سن نمونه ها را 16+825/3 ميليارد سال تخمين زدند. پروفسور روس استونسون 8 از دانشگاه كبك در مصاحبه با BBc News inline گفت اين كشفي بود كه همه دانشمندان را متعجب ساخت. او همچنين گفت: كشف اين سنگ ها شبيه جواهري است كه در دامن من افتاده باشد

 حيات چگونه آغاز شد

سنگ هاي كانادا از ماگمايي كه از جبه زمين مشتق شده، تشكيل شده اند . بنابراين, اين سنگ ها اطلاعاتي را در مورد يك چهارم اوليه سرگذشت زمين ارائه مي دهند. دانشمندان عقيده دارند كه سياره زمين 6/4 ميليارد سال قبل تشكيل شده است. اند كي پس از آن كره ماه تشكيل شد (احتمالاَ از برخورد بين زمين و ديگر توده هاي سياره اي بزرگ) و سپس جبه و پوسته توسعه يافتند. به دنبال آن اقيانوس ها و اشكال حياتي ساده, مثل باكتري ها, بوجود آمدند. تا امروز, اطلاعات بدست آمده درباره چگونگي تشكيل اينها خيلي كم است. اين سنگ ها خيلي شبيه به سنگ هاي موجود در توالي ايزوآ 9 واقع در گرينلند هستند.

با تحقيقاتي كه قبلاَ بر روي اين سنگ هاي بازالتي انجام شده، بنظر ميرسد آنها داراي تركيبات كربن داري باشند كه در اثر فعاليت بيولوژيكي ،توليد شده اند. اكنون مي توان سنگ هاي كانادا و گرينلند را با هم مقايسه نمود. پروفسور استونسون گفت: همانند اين سنگ ها قبلاَ يافت نشده است. دكتر روزاليند وايت 10 از دانشگاه ليستر 11 انگلستان, براي مدتي سنگ هاي گرينلند را مطالعه كرده است. او گفت: تا قبل از اين, سنگ هاي ايزوآ منحصر به فرد تلقي مي شد، اما اين توالي 35 كيلومتري فقط نشان دهنده بخشي از يك ناحيه كوچك است و بنابراين مشكل است تا به نتايجي درباره كل زمين دست يابيم. او در خصوص سنگ هاي جديد گفت كه آن ها به زمين شناسان كمك خواهند كرد تا تصوير بهتري از تكامل اوليه زمين ارائه دهند. سنگ هاي پورپوس كاو بعنوان قسمتي از يك پروژه نقشه برداري كه زير نظر مارتين پرنت 12 از وزارت منابع طبيعي كبك انجام مي شد بدست آمدند.

آشنایی

به هنگام فعالیت های آتشفشانی ، مواد مذاب (با دمای 900 تا 1200 درجه سانتی گراد) همراه با مقدار زیادی گاز ، بخار آب ، خاکستر و مواد جامد دیگر از دهانه آن خارج می‌شود. خروج مواد ممکن است به صورت آرام و تدریجی و یا به صورت فوران های ناگهانی و توام با انفجار باشد. مواد مربوط به آتشفشان را به سه دسته جامد ، مایع و گاز تقسیم می‌کنند که در زیر آنها را بررسی می‌کنیم.

مواد جامد

در حین فعالیت آتشفشان ، مواد جامد مختلفی از دهانه آن خارج می‌شود که از نظر شکل، ابعاد و جنس مختلف‌اند. هر چند در حالت کلی ترکیب این مواد شبیه ترکیب ماگمایی است که از آتشفشان خارج می‌شوند، ولی در بعضی موارد ممکن است قطعاتی از دود کش آتشفشان در نتیجه انفجار کنده شده و به خارج پرتاب شود که در این حالت جنس آن با جنس گدازه‌ها متفاوت است. مواد جامد خارج شده از آتشفشان‌ها را به انواع مختلفی چون بمب‌های آتشفشانی ، لاپیلی‌ها ، شن‌ها و خاکسترها تقسیم می‌شود.

بمب‌ آتشفشانی

این اسم به قطعات بزرگی عنوان می‌شود که ابعاد آنها 10 تا 50 سانتی متر است. شکل عمومی این بمب‌ها همانند دوک است که این حالت در نتیجه چرخش مواد خارج شده از آتشفشان ، که هنوز حالت خمیری دارند، بوجود می‌آید.

لاپیلی

ابعاد این مواد بین یک تا سه سانتیمتر متغیر است و در بعضی موارد ، به صورت لایه‌های ضخیم ، دامنه آتشفشان را می‌پوشانند.

شن ها و خاکسترها

قطعات ریزتر آتشفشان به نام شن (قطعاتی که با چشم قابل رویت‌اند) و خاکستر آتشفشانی (مواد پودر مانند) نامیده می‌شوند. ترکیب کانی شناسی این اجسام متفاوت است و غالبا از فلدسپات ، لوسیت ، اوژیت ، منیتیت و نظایر آن تشکیل شده‌اند. خاکسترهای آتشفشانی در بعضی موارد ممکن است توسط باد ، تا فواصل طولانی از محل آتشفشان دور شوند. رسوب این مواد در حوضه‌های رسوبی مختلف ، توفان ها را بوجود می‌آورد.

مواد مایع

مواد مذابی که از آتشفشان خارج می‌شود، همان بقایای ماگما است که گدازه گفته می‌شود، و مخلوط درهمی از سیلیکات‌های مختلف است. تفاوت اساسی گدازه و ماگمای درونی این است که گدازه به نسبت ماگما ، گاز و بخار آب کمتری دارد. همچنین ترکیب شیمیایی گدازه نسبت به ماگما یکنواخت تر است. گدازه‌ها را می‌توان به انواع اسیدی (ریولیتی)، متوسط (آندزیتی) و بازی (بازالتی) تقسیم کرد. دمای گدازه‌ها متفاوت و تا حدود 1200 درجه سانتی گراد نیز اندازه گیری شده است. در نتیجه انجماد گدازه ، سنگ‌های آتشفشانی مختلف بوجود می‌آید که شکل عمومی آنها ممکن است به صورت لایه یا ورقه‌های نازک باشد. از جمله آنها می‌توان بازالت ، آندزیت ، داسیت و تراکیت را نام برد.

مواد گازی

در تمام مراحل آتشفشانی گازها و بخارات مختلفی از دهانه اصلی و شکاف‌های اطراف آتشفشانی خارج می‌شود. جنس این گازها معمولا  است. بخار آب یکی از فراوانترین محصولات گازی آتشفشان‌ها است و در حالات مختلف 60 تا 90 درصد حجمی گازهای خارج شده را تشکیل می‌دهد. خروج گازها علاوه بر زمان فعالیت آتشفشان‌ها تا مدت‌ها پس از خاموش شدن نیز ادامه می‌یابد. دمای گازها در مقیاس وسیعی تغییر می‌کند و معمولا زیاد است. گازها را بسته به دما به سه دسته تقسیم می‌کنند.

فومارول‌ها : که دمایشان بیش از 180 درجه سانتی گراد است.

سولفاتارها : که دمایی بین 180 تا 100 درجه سانتی گراد دارند.

موفت‌ها :دمایشان کمتر از 100 درجه سانتی گراد است.

سنگ های منطقه شامل کمپلکس نه (Neh) از زون سیستان و سنگ های آتشفشانی ائوسن از بلوک لوت می باشد . سنگ های مجموعه نه شامل پریدوتیت ، سرپنتینیت ، گابرو ، دولریت ، دیاباز ، پلاژیو گرانیت ، چرت ، سنگهای رسوبی و دگرگونی مرتبط می باشد . سنگ های آذرین نفوذی با سن ترشیری نیز در منطقه مشاهده می شوند . لیستونیت ها ، به عنوان محصولات دگرسانی گرمابی سنگ های فوق الذکر ، در مناطق ضعیف پوسته یعنی در گسل ها و شکستگی ها بیرونزدگی دارند . بخش عمده لیستونیت ها در ابتدای تشکیل آنها ، در درون سنگ های مجموعه نه و آتشفشانی های ائوسن شکل گرفته اند و در مراحل بعدی ، بیشتر به صورت رگچه های سیلیسی و کربناته ، سنگ های عنوان شده را تحت تأثیر قرار داده اند . لیستونیت های منطقه به عنوان هدف اصلی مطالعه در منطقه ، مورد توجه بیشتر واقع شده اند . مطالعه میکروسکوپی و تجزیه های شیمیایی و شواهد صحرایی ، سه نوع لیستونیت سیلیسی ، سیلیسی – کربناته و کربناته را در منطقه مشخص نموده است . اگر چه با توجه به تقسیم بندی های دیگر ، می توان به وجود انواع ارتولیستونیت ها ، اپی لیستونیت ها ، پارالیستونیت ها و لیستونیت های اتومتامرفیک دارای پتاسیم کم اشاره کرد . توده های نفوذی مربوط به ترشیری ( بعد از سنگ های آتشفشانی ائوسن ) شامل گرانیت های با ترکیب مونزوگرانیت تا گرانودیوریت می باشند ، نفوذ این توده ها در سنگ های قبلی ( سنگ های مجموعه افیولیتی و آتشفشان های ائوسن در منطقه ) و عدم انقطاع این توده ها توسط لیستونیت ها ، سن نسبی بعد از آتشفشانی های ائوسن و لیستو نیت زایی عمده را برای این توده ها متصور می سازد . در تعیین نحوه شکل گیری لیستونیت ها در منطقه باید عنوان کرد که ، وجود توده های نفوذی بعد از ائوسن ، احتمال تأثیر این توده ها را به عنوان منبع گرمایش سیالات قبلی ( دگرگونی ، جوی ، دریایی و …؟ ) موجود در سنگ های منطقه و یا ببه عنوان منبع مستقیم سیالات گرمابی مؤثر در دگرسانی لیستونیتی متذکر می شود . اگر چه منبع مستقیم برای ایجاد سیالات گرمایی ، به دلیل وجود میزان پتاسیم (K2O ) پایین در لیستونیت ها ، قابل قبول نمی باشد و از این توده ها به عنوان منبع گرمایش سیالات قبلی می توان نام برد . این موضوع با انجام آزمایش های ایزوتوپی و عناصر نادر خاکی ، مشخص می گردد . کانی های موجود در لیستونیت ها شامل انواع غیر فلزی ( مگنزیت ، دولومیت ، آنکریت ، کلسیت ، سیدریت ، کوارتز ، کلسدونی ، ایال ) و انواع فلزی ( مگنتیت ، هماتیت ، کرومیت و … ) می گردد .

کانی زایی فلزی در منطقه به دو حالت مشخص است که با توجه به مطالعات ژئوشیمیایی این موضوع تأکید شده است . گانی زایی ها بصورت مرتبط با لیستونیت زایی و غیر مرتبط با لیستونیت زایی می باشد . کانی زایی مرتبط با لیستونیت زایی که شامل مگنیت و هماتیت و کرومیت می باشد ، بیشتر از سنگ های میزبان الترامافیک و مافیک منشأ می گیرند . کانی زایی غیر مرتبط با لیستونیت زایی به صورت تأخیری و پس از لیستونیتی شدن عمده در منطقه صورت گرفته است و شامل مالاکیت ، آرسنو پیریت و پیریت همراه کوارتز می باشد . آنومالی طلا در برخی نمونه های لیستونیتی ( 7 نمونه بالای   ppb 12 ) مشاهده شده است که بیشتر از نوع سیلیسی می باشند. در رگه های تأخیری کوارتز آرسنوپیریتی طلا با میزبان ppm 11-2 تشخیص داده شده است که کارهای تفصیلی بیشتری را می طلبد . با توجه به اطلاعات حاصل از نحوه کانی زایی ، می توان آنرا مشابه ذخایر طلای نوع کوارتز رگه ای کم سولفید در نظر گرفت . برای تأیید یا اصلاح این نتیجه گیری ها ، انجام آزمایشات ایزوتوپی ( گوگرد) و سن سنجی واحدهای سنگی مرتبط با کانی زایی ها ( گرانیت ترشیری ، لیستونیت ها ، رگه های کوارتز – آرسنوپیریتی و … ) و تعیین دما و فشار محلولهای کانی ساز ، پیشنهاد می گردد. در انجام روش های اکتشافی ژئوفیزیکی ، روش IP و SP برای تشخیص مناطق دارای کانی زایی کوارتز – سولفیدی پیشنهاد می شود .

سنگ های زمین

قسمت های جامد زمین از سنگ هایی تشکیل می شوند که گاهی از یک نوع ماده معدنی و در اغلب موارد با ترکیبی از چندین نوع مختلف ماده معدنی به وجود آمده اند. زمین شناسان سنگ ها را بر اساس منشا آنها طبقه بندی کرده اند. سنگ های آتشفشانی، سنگ هایی هستند که در اثر انجماد مواد مذاب شکل گرفته اند. سنگ های رسوبی، هنگامی به وجود می آیند که مواد شیمیایی حل شده یا ذرات سنگ ها ، توسط باد، آب و یا توده های یخ به صورن لایه لایه به مرور زمان رسوب کرده و جامد می شوند. سنگ های دگردیس نیز به سنگ هایی گفته می شود که در اعماق پوسته زمین، تحت حرارت و فشار از نوعی به نوعی دیگر تبدیل می شوند.

سنگ های آذرین یا آتشفشانی از انجماد مواد مذابی به نام “مگما” یا “خمیر مواد معدنی” به وجود می آیند. درون زمین جامد است نه مذاب اما بسیار داغ است. در پائین پوسته دما 1000 درجه سانتیگراد می باشد. در برخی قسمت های پوسته، به ویژه قسمت هایی که آب در آن جریان دارد، شرایط برای ذوب شدن سنگ ها مهیا می باشد چراکه نقطه ذوب در آن نواحی پایین تر است.

در جاهایی که شرایط مناسب است، مگما بخش های زیرین و داخلی پوسته را شکل می دهد. قسمتی از این مگما، توسط آتشفشانها به صورت مواد مذاب از دهانه آتشفشان ها بیرون آمده و به سطح زمین می رسند. البته قسمت اعظم مگما هرگز به سطح زمین نمی رسد. آنها اغلب تدریجا در پوسته سرد می شوند و ممکن است که در اثر فرسایش متلاشی گردند. به این سنگ های آتشفشانی پلاتونیک (Plutonic) می گویند. سنگ های پلاتونیک به آهستگی سرد می شوند. در طی این سرد شدن تدریجی، مواد معدنی آنها کریستال های بزرگی را به وجود می آورند. پلاتونیک ها از دیگر سنگ های آتشفشانی زبر تر و خشن ترند.

سنگ های آتشفشانی یا با سیلیکا غنی شده و مقدار کمی آهن و منیزیوم دارند یا بالعکس.  به سنگ های آتشفشانی که از لحاظ آهن، غنی و از لحاظ سیلیکا ضعیف اند، بازالت گفته می شود و به پلاتونیک هایی که سرشار از سیلیکا می باشند، گرانیت گفته می شود. گرانیت تقریبا لایه های زیرین اغلب قاره ها را پوشانده است و بازالت در کف همه اقیانوس ها پیدا می شوند.

سنگ های رسوبی

سنگ های سطح زمین دائما در معرض حمله نیروهای شیمیایی و مکانیکی می باشند. به فرایند تجزیه سنگ ها فرسایش گفته می شود. آب در حل شدن مواد معدنی تاثیر گذار است. هنگامی که آب یخ می زند، منبسط می شود. این انبساط کمک می کند تا دانه های مواد معدنی موجود در سنگ ها از هم جدا شوند. به علاوه، موجودات زنده مواد شیمیایی به وجود می آورند که به حل شدن سنگ ها کمک می کنند.

 هنگامی که سنگ ها تجزیه می شوند، مواد معدنی اغلب به همراه عامل فرسایش حرکت کرده و جریان پیدا می کنند. جریان آب سنگها را سایش می دهد. باد و توده های یخی نیز در فرسایش شرکت می کنند. فرسایش معمولا فرایند کند و آهسته ای می باشد اما در طی میلیون ها سال، این فرایند می تواند حتی سنگ هایی که در چندین کیلومتری عمق سطح زمین می باشند را تحت تاثیر قرار دهد.

مواد معدنی که همراه عوامل فرسایش جاری شده اند در نهایت با ته نشین شدن و رسوب کردن به سنگ های رسوبی تبدیل می شوند. سنگ ماسه از نمونه های سنگ های رسوبی است که با چسبیدن ذرات شن و ماسه به یکدیگر تشکیل می گردد.

به برخی از سنگ های ر سوبی، بیوژنتیک می گویند. این سنگ ها در اثر کنش های موجودات زنده به وجود می آیند. زغال سنگ باقیمانده گیاهان چوبیست که بر اثر گرما و فشار در طی سال ها به سنگ تبدیل می شوند. سنگ آهک توسط موجودات دریایی میکروسکوپی شکل می گیرد. این موجودات از خود پوسته ای محافظ از جنس کربنات کلسیوم ترشح می کنند. پس از مرگ این جانداران، پوسته باقی مانده و تبدیل به سنگ آهک می شود.

سنگ های دگردیس

وقتی سنگ ها به عمق زمین می رسند، داغ می شوند. پوسته زمین در هر یک کیلومتر به سمت عمق، 25 درجه سانتیگراد گرمتر می شود. در عمق 6/1 کیلومتری عمق سطح زمین، فشار برابر 360/41 کیلوپاسکال می باشد. هنگامی که سنگ ها در معرض چنین فشار و گرمایی قرار می گیرند، مواد معدنی شروع به واکنش نموده و سنگ ها تبدیل به سنگ های دگردیس می شوند. شماری از این سنگ ها حاوی بخش های قابل شناسایی می باشند که بیان گر منشا آنها می باشد اما بعضی از آنها به قدری دستخوش تغییرات می شوند که تنها ترکیبات شیمیایی آنها مدارکی برای شناسایی منشا آنها در اختیار می گذارند.

چرخه های زمین

زمین می تواند مانند یک سیستم غول پیکر از چرخه های فعال تصور شود. در هر چرخه، ماده و انرژی از جایی به جایی دیگر منتقل می شود و ممکن است که تغییر شکل دهد. در نهایت ماده و انرژی به جای نخستین خود بازگشته و چرخه از اول آغاز می شود. چرخه ها بر همه چیز در این سیاره تاثیر می گذارند از وضعیت آب و هوا تا شکل مناظر . چرخه های گوناگونی روی زمین و درون آن وجود دارند تعدادی از مهم ترین آنها عبارتند از 1) گردش جوی 2) جریان اقیانوسها 3) انتقال حرارت سراسری 4) چرخه آب 5) چرخه سنگ ها

گردش جوی

هوای گرم شده توسط خورشید نزدیک استوا، بالا آمده و به سمت قطب های زمین حرکت می کند و دوباره به سطح زمین برگشته و به سمت استوا جریان پیدا می کند. این حرکت، به همراه حرکت وضعی زمین، گرما و رطوبت را در سرتاسر سیاره به حرکت در آورده و منجر به ایجاد بادها و الگوهای وضعیت آب و هوا می شود. در برخی مناطق، جهت وزش بادها در فصول تغییر می کند. این الگوها را بادهای موسمی می نامند. در تابستان هوا بر فراز آسیا توسط خورشید گرم شده، بالا می رود و هوای مرطوب را از اقیانوس هند با خود می کشد و منجر به بارندگی های روزانه در اغلب کشورهای جنوب آسیا می گردد. در زمستان، هوا بر فراز آسیا سرد می شود و بیشتر رطوبت موجود را دور کرده در نتیجه هوا خشک می شود. مشابه این الگو در اقیانوس آرام نزدیک مکزیک نیز رخ داده و هوای مرطوب و طوفان را در تابستان به جنوب غربی ایالات متحده می برد.

جریان اقیانوس ها

جریان اقیانوس ها با وزش بادها حرکت نموده و الگوی مشابهی را پیش می گیرد. قاره ها مسیر حرکت اقیانوس ها را سد می کنند. جریان اقیانوس ها در نزدیک استوا در جهت غرب است و سپس به سمت قطب ها می روند، هنگامی که به یک قاره برخورد کنند به سمت شرق می روند و سپس به استوا باز می گردند.

انتقال حرارت سراسری

انتقال حرارت سراسری، چرخه بزرگ آب اقیانوس هاست که گرما را در همه زمین توزیع می کند. آب در نواحی قطبی بسیار سرد، شور و سنگین است. این آب به زمین فرو می رود و با حرکت در مسیر کف دریا به استوا می رسد. در نهایت، آب در قسمت های مرزی قاره ها بالا آمده و با آبهای جاری در سطح زمین ترکیب می شود. وقتی که این آب به مناصق قطبی می رسد، دوباره فرو می رود. این حرکت سه بعدی آب گرما را در اقیانوس ها مخلوط می کند و آبهای قطبی را گرم می کند. این چرخه همچنین منجر به بالا آمدن مواد مغذی از عمق اقیانوس ها به سطح زمین می گردد که در اختیار گیاهان دریایی و جانوران قرار می گیرند.

چرخه سنگ های آتشفشانی

تنوع سنگ ها در زمین به دلیل وجود فرایندهای فعال، نسبت به سایر سیارات بسیار بیشتر است. زمین شناسان برای توضیح نسبت های گونه های مختلف سنگ ها با یکدیگر از چرخه سنگ ها صحبت می کنند. این چرخه می تواند از جریان مواد مذاب آتشفشانی و سرد شدن آنها برای تشکیل سنگهای آذرین آغاز شود. هنگامی که این سنگ ها در معرض آب قرار می گیرند تجزیه شده در نتیجه مواد معدنی با رسوب تبدیل به سنگ های رسوبی می شوند. این سنگ ها در نهایت به اعماق زمین می رسند و در اثر گرما و فشار به سنگ های دگردیس تبدیل شده و در نهایت مذاب گشته و به موادی برای تشکیل سنگ های آذرین تبدیل می شوند. سنگ ها به ندرت در یک چرخه کامل قرار می گیرند. در عوض بعضی از مراحل حذف و بعضی تکرار می شوند.

 درون زمین

زمین شناسان قادر به مطالعه مستقیم اعماق زمین نمی باشند. عمیق ترین چاه حفر شده 13 کیلومتر است. زمین شناسان می دانند که قسمت های زمین با لایه نازک پوسته آن متفاوتند. در اعماق زمین فشار به قدری زیاد است که مواد معدنی با فشرده شدن به موادی با چگالی بسیار زیاد، که در سطح زمین یافت نمی شوند، تبدیل می گردند.

یکی از راه های شناخت ترکیب بندی زمین، آنالیزهای شیمیایی سنگ های آسمانی است. گونه های خاصی از این سنگ ها که کندریت (chondrite) نامیده می شوند، پیش از برخورد با زمین در منظومه شمسی بدون هیچ تغییری از قرنها پیش باقی مانده اند. زمین شناسان می توانند با استفاده از کندریت ها، منشا ترکیب بندی های شیمیایی زمین را تخمین زنند.علیرغم کندریت ها، زمین با لایه هایی که مشتمل از مواد گوناگون شیمیایی می باشند، شکل گرفته است. زمین شناسان با مطالعه لرزش های ناشی از زمین لرزه ها، به کمک تجهیزاتی که لرزه نگار نامیده می شوند، در مورد عمق زمین پی به نکات جدیدی می برند. سرعت و حرکت لرزش های درون زمین به ترکیب بندی و چگالی موادی که لرزه ها در میان آن قرار گرفته اند بستگی دارد. زمین شناسان با آنالیز کردن این لرزش ها به جزئیات فراوانی از عمق زمین پی می برند.

جبه

در زیر پوسته، تا عمق 2.900 کیلومتری، لایه ای ضخیم به نام جبه وجود دارد. جبه به طور کامل سفت نیست بلکه می تواند به آرامی جریانهایی داشته باشد. پوسته زمین بر روی جبه معلق است درست مانند تخته ای بر روی آب. همان گونه که یک تخته ضخیم بیشتر از یک تخته نازک از سطح آب بالا می آید، پوسته ضخیم قاره ای بالاتر از پوسته اقیانوسی قرار می گیرد. حرکت آرام سنگ ها در جبه باعث حرکت قاره ها و در نتیجه بروز زمین لرزه، آتشفشان و شکل گیری محدوده کوهستان ها می شود.

هسته

در مرکز زمین هسته قرار دارد. هسته بیشتر از آهن، نیکل و احتمالا مقدار کمی عناصر سبکتر نظیر سولفور و اکسیژن تشکیل شده است. قطر هسته حدودا 7.100 کیلومتر، کمی بیشتر از نصف قطر زمین و تقریبا به اندازه مریخ می باشد. حدودا 2.250 کیلومتر از قسمت بیرونی هسته مایع است. حرکت هسته باعث ایجاد میدان مغناطیسی زمین می گردد. زمین شناسان معتقدند که حدود 2.600 کیلومتر از بخش داخلی هسته با همان مواد تشکیل دهنده قسمتهای بیرونی هسته ساخته شده اما به شکل جامد است. بخش داخلی تقریبا چهار پنجم ماه است.زمین به سمت هسته رفته رفته داغ و داغ تر می شود. در زیر پوسته قاره ای دما حدود 1000 درجه سانتیگراد است. در زیر پوسته دما تقریبا در هر کیلومتر به سمت عمق 1 درجه سانتیگراد گرمتر می شود. زمین شناسان بر این باورند که دمای هسته زمین بین 3700 تا 4300 درجه سانتیگراد می باشد. قسمت داخلی هسته می تواند دمایی معادل 7000 درجه سانتیگراد یعنی گرمتر از دمای سطح خورشید داشته باشد که البته این قسمت به علت فشار بی اندازه زیاد همچنان به شکل جامد است.

پوسته

سنگ های داغ در جبه زمین به آهستگی به سمت بالا حرکت می کنند در حالی که سنگ های سردتر نزدیک سطح به درون فرو می روند چرا که مواد داغ سبکتر از مواد سرد می باشند. به این بالا آمدن و فرو رفتن در دماهای مختلف انتقال گرما گفته می شود. با جریان جبه زمین، پوسته زمین به تکه هایی تقسیم می شود که به آنها صفحه های تکتونیک (tectonic) می گویند. این صفحه ها مانند شکسته شدن یخ در یک دریاچه یخ بسته است. حرکات آهسته جبه منجر به حرکت پوسته و در نتیجه حرکت قاره ها، شکل گیری کوهستان ها، آتشفشان ها و زلزله ها می گردد. در بعضی جاها، مخصوصا ته اقیانوس ها، تکتونیک ها از هم جدا می شوند. مگما از جبه به بالا می آید تا شکاف های بین صفحه ها را پر کند. به قسمت هایی که تکتونیک ها از هم جدا شده اند، مرکز گسترش می گویند. بسیاری از آتشفشان ها در این قسمت ها رخ می دهند. با سرد شدن مواد بیرون آمده از این آتشفشان ها پوسته های اقیانوسی ساخته شده از سنگ های بازالت شکل می گیرند.

سابداکشن (Subduction)

پوسته زمین نمی تواند در هر کجا و هر سمت گسترده شود. در بعضی قسمت ها مقداری از پوسته باید برداشته شود. وقتی دو صفحه یکدیگر را هل می دهند، یکی از آنها به درون جبه فرو می رود. به این فرایند سابداکشن می گویند. صفحه فرو رفته درون زمین نهایتا ذوب می شود و به شکل مگما در می آید. بیشتر مگمای ایجاد شده بر اثر سابداکشن به سطح زمین نمی رسد بلکه در پوسته آن سرد شده و سنگ های پلاتونیک را ایجاد می نماید.پوسته قاره ای به دلیل ضخامت و سبک بودن در زمین فرو نمی رود بلکه پوسته سنگین اقیانوسی دچار سابداکشن می گردد. مرز بین دو صفحه در محل برخورد با شیاری بسیار عمیق در کف اقیانوس مشخص می شود. این شیارها عمیق ترین بخش های اقیانوس هستند و عمق آنها تا11.000 متر نیز می رسد.صفحه بالاتری که در سطح زمین باقی می ماند ممکن است پوسته قاره ای و یا اقیانوسی باشد. این صفحه به زیر نمی رود ولی تحت تاثیر سابداکشن قرار می گیرد. وقتی دو صفحه به سمت هم حرکت می کنند، لبه های پوسته بلند تر تحت فشار قرار می گیرد. صفحه ضخیم تر و بلند تر می شود و مناطق کوهستانی بر سطح آن ایجاد می گردند. وقتی سنگ های صفحه فرو رونده به عمق 100 کیلومتری زمین می رسند، شروع به ذوب شدن و تشکیل مگما می نمایند. بخشی از این مگما به سطح رسیده و منجر به وقوع فوران های آتشفشانی می گردد. مناطقی با آتشفشان های فراوان مانند پرو، ژاپن و شمال غربی ایالات متحده، در نزدیکی مناطقی قرار دارند که سابداکشن رخ می دهد