صفيحة ميكروية لعيد الفصح

صفيحة إيستر هي صفيحة تكتونية صغيرة تقع غرب جزيرة إيستر قبالة الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية في وسط المحيط الهادئ ، وتحدها صفيحة نازكا من الشرق وصفيحة المحيط الهادئ من الغرب. [ 2 ] وقد اكتُشفت من خلال دراسة توزيعات الزلازل التي انحرفت عن حدود نازكا-المحيط الهادئ المتباعدة التي كانت تُعتبر سابقًا . [ 3 ] يبلغ عمر هذه الصفيحة الحديثة 5.25 مليون سنة، وتُعتبر صفيحة صغيرة نظرًا لصغر مساحتها التي تبلغ حوالي 160,000 كيلومتر مربع (62,000 ميل مربع ) . [ 4 ] يشهد توسع قاع البحر على طول حدود صفيحة إيستر الصغيرة بعضًا من أعلى المعدلات العالمية، حيث تتراوح بين 50 و140 مليمترًا (2.0 إلى 5.5 بوصة) سنويًا. [ 5 ]   

البنية والتكتونيات (الحالية)

خلال الفترة من سبعينيات القرن العشرين إلى تسعينياته، بُذلت جهودٌ حثيثة لجمع البيانات عن المنطقة، بما في ذلك العديد من المسوحات المغناطيسية والجاذبية . تُظهر هذه المسوحات أن صفيحة إيستر ضحلة بشكلٍ فريد، ومحاطة بمراكز تمدد وحدود تحويلية ، مع وجود نقاط التقاء ثلاثية عند طرفيها الجنوبي والشمالي. [ 6 ]

على طول الحدود الشرقية، توجد عدة مراكز تمدد جنوب خط عرض 27° جنوبًا، وثلاثة صدوع تمتد شمالًا شمال هذا الخط. ويمتد محورها شمالًا على شكل منخفض يصل عمقه إلى حوالي 6000 متر. [ 2 ] ويستمر تمدد الصدوع الشرقية شمالًا بسرعة 150 مليمترًا (5.9 بوصة) سنويًا. [ 5 ] ويبلغ معدل تمدد سلسلة التمدد بين خطي عرض 26° جنوبًا و27° جنوبًا 120 مليمترًا (4.7 بوصة) سنويًا، إلا أنها غير متناظرة على جانب صفيحة نازكا. وتشير بيانات قياس الأعماق إلى أن العمق يبلغ 2100 متر (6900 قدم) بالقرب من خط عرض 26°30' جنوبًا، ويزداد تدريجيًا باتجاه الشمال، ليصل إلى عمق 3300 متر (10800 قدم) في وادٍ محوري. [ 5 ] توجد فجوة بطول 25 كيلومترًا تقريبًا (16 ميلًا) في الطرف الشمالي من الصدع الشرقي، ولا يوجد صدع يربط الحدود الشمالية بالحدود الشرقية. [ 5 ]     

يتميز الحد الشمالي بتلال عريضة يزيد  ارتفاعها عن كيلومتر واحد، متصلة جنبًا إلى جنب بالمنحدرات الأكثر انحدارًا في الجنوب. ويقع حوض الجنوب على عمق أكبر من المناطق الشمالية. وتشهد أقصى نقطة شرقية من الحد الشمالي حركة انزلاقية جانبية بحتة، [ 2 ] بينما تتميز نهايته الغربية بنقطة التقاء ثلاثية بين شمال المحيط الهادئ ونازكا والشرق. [ 5 ] وتُعد نقطة الالتقاء الثلاثية هذه منطقة صدع-كسر-كسر مستقرة، مع حدوث زلازل غير اعتيادية في الجزء الشمالي الشرقي منها، مما يشير إلى وجود محور تمدد ثانٍ محتمل. [ 5 ] أما بقية الحد الشمالي شرق وغرب نقطة الالتقاء الثلاثية فهي حدود تحويلية متوازية. يحد هذا الحد التحويلي من الشمال حوض يبلغ عمقه حوالي 3700 متر (12100 قدم) ، ويتصل من الشرق بحفرة عمقها 5300 متر (17400 قدم) ، تسمى "حفرة بيتو" لقربها من جبل بيتو البحري، عند الحد الشمالي الشرقي. [ 5 ]  

ينقسم الحد الغربي إلى قسمين. يحتوي القسم الغربي على قطاعين متباعدين يمتدان من الشمال إلى الجنوب بمعدلات تباعد تتراوح تقريبًا بين 120 و140 مليمترًا (4.7 إلى 5.5 بوصة) سنويًا. ويرتبط هذان القطاعان بفوالق تحويلية تنزلق باتجاه اليسار حول خط عرض 14°15' جنوبًا. [ 5 ] ويمتد حوض انتقالي من الشمال إلى الجنوب على طول القطاع الجنوبي نتيجة دوران عكس اتجاه عقارب الساعة في الماضي. [ 2 ] أما الجنوب الغربي فيتكون من مركز تباعد أبطأ ( 50 إلى 90 مليمترًا (2.0 إلى 3.5 بوصة ) سنويًا) يمتد من الشمال الغربي إلى الجنوب الشرقي حتى يلتقي بالحدود التحويلية الجنوبية. [ 5 ]  

كما هو الحال في الطرف الغربي للحدود الشمالية، يحتوي الطرف الجنوبي أيضًا على نقطة التقاء ثلاثية مُفترضة بين الصدوع، ولكن لم يتم جمع أي بيانات حتى الآن للتحقق من وجودها. [ 5 ] يمتد صدع تحويلي واحد من الغرب إلى الشرق، ويضم أكثر التضاريس وعورةً وضحلةً ذات نشاط زلزالي عالٍ. [ 5 ]

تطور

في عام 1995، تم استخدام بيانات المغناطيسية والجاذبية وقياس الصدى الروتينية، بالإضافة إلى بيانات من GLORIA ( سونار مسح جانبي بعيد المدى )، وGerman Sea Beam، وSeaMARC II، وبيانات من مركز البيانات العالمي في بولدر، كولورادو، لبناء نموذج من مرحلتين لتطور الصفيحة الصغيرة الشرقية. [ 2 ]

المرحلة الأولى: من 5.25 إلى 2.25 مليون سنة مضت

قبل حوالي 5.25 مليون سنة، لم يكن الحد الفاصل بين صفيحتي المحيط الهادئ ونازكا متصلاً، ولم يكن يفصل بينهما تمامًا. وخلال هذه الفترة، بدأت صفيحة إيستر الصغيرة بالنمو باتجاه الشمال والجنوب. وبدأ الصدع الشرقي، الذي لم يكن قد اتصل بعد بالصدع الغربي، بالانتشار شمالًا عبر صدوع زائفة تظهر غربًا وشرقًا من الصدع، واستمر هذا الانتشار حتى قبل حوالي 2.25 مليون سنة، عندما وصلت نهايته إلى خط عرض 23° جنوبًا. وفي الوقت نفسه، كان الصدع الغربي ينتشر جنوبًا، شمال الصدع الشرقي، متكسرًا إلى أجزاء متصلة بصدوع تحويلية تتجه نحو الجنوب الغربي. واستمرت الصفيحة الصغيرة بأكملها في الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة بمعدل 15° كل مليون سنة طوال تاريخ صفيحة إيستر الصغيرة. [ 2 ]

المرحلة الثانية: من 2.25 مليون سنة مضت وحتى الوقت الحاضر

خلال هذه الفترة، تباطأ نمو الصفيحة الشرقية الصغيرة في البعد الشرقي الغربي، إذ توقف نموها في البعد الشمالي الجنوبي نتيجة توقف امتداد الصدع الشرقي. استمر الصدع الشرقي في التوسع الزاوي محافظًا على معدل نموه نفسه، لكنه لم يمتد شمالًا. استمر الصدع الغربي في التكيف مع مزيد من التجزؤ حتى بدأ الصدع الجنوبي الغربي بالانفتاح والامتداد شرقًا. استمر الصدع الجنوبي الغربي في الامتداد حتى تشكلت نقطة التقاء الصفائح الثلاثية الجنوبية الحالية. [ 2 ]

التوقعات المستقبلية

على الرغم من أن نماذج تطورية أخرى قد أشارت إلى أن الصفيحة الصغيرة تشكلت قبل حوالي 4.5 مليون سنة، [ 1 ] إلا أن هناك فرضية واحدة فقط حاليًا لتطور صفيحة إيستر الصغيرة في المستقبل. يُعتقد أنه نظرًا لتباطؤ معدلات التباعد في الصدع الجنوبي الغربي والطرف الشمالي للصدع الشرقي، سيتوقف نشاط التباعد في الصدعين الجنوبي الغربي والغربي، مما سيؤدي إلى انتقال الصفيحة الصغيرة بالكامل من صفيحة نازكا إلى صفيحة المحيط الهادئ. وقد لوحظ هذا الأمر في مناطق أخرى أُجريت فيها دراسات مكثفة حول انتشار الصدوع. [ 7 ]

الديناميكيات

القوى الدافعة

يُولد تباعد صفيحتي نازكا والمحيط الهادئ قوة سحب تؤثر على الصفيحة الشرقية الصغيرة، مما يُسبب دورانها. يُعتقد أن نوعين من القوى الدافعة يؤثران على تباعد صفيحتي نازكا والمحيط الهادئ: القص والشد . تحدث قوى القص الدافعة على طول الحدود الشمالية والجنوبية، مما يُفسر حالات الانهيار الناتجة عن الضغط في الطرف الشمالي للصفيحة. أما قوى الشد الدافعة فتحدث عند الصدوع الشرقية والغربية. ونظرًا لسرعة معدلات التباعد على طول هذه الحدود، فإن الغلاف الصخري للصفيحة الشرقية الصغيرة رقيق. تكفي قوى الشد العمودية المطبقة عبر الصدوع الشرقية والغربية لدفع دوران الصفيحة الصغيرة. وبسبب تباطؤ معدلات التباعد هذه على طول هذه الصدوع باتجاه الشمال، يُعتقد أن الغلاف الصخري يزداد سمكًا بالقرب من الشمال، ويُعتقد أن قوى القص تُساهم في القوة الدافعة الإجمالية. [ 8 ]

القوى المقاومة

تُشكّل قوة السحب القاعدية للغلاف الأرضي 20% من القوى المؤثرة على صفيحة إيستر الدقيقة. تُحسب قوة السحب القاعدية للغلاف الأرضي باستخدام المعادلة التالية:Fد=دV{\displaystyle {\vec {F}}_{D}=D{\vec {V}}}، أينFد{\displaystyle {\vec {F}}_{D}}هي قوة السحب في الوشاح لكل وحدة مساحة،د{\displaystyle D}هو ثابت التناسب ، وV{\displaystyle {\vec {V}}}هي السرعة المطلقة للصفيحة الدقيقة باستخدام نقطة ساخنة ثابتة كإطار مرجعي. قيمة لـFد{\displaystyle {\vec {F}}_{D}}يمثل هذا قياسًا كميًا لقوة المقاومة الكلية التي تطبقها الغلاف المائع على الغلاف الصخري الهش العائم في الأعلى.

تأتي نسبة 80% المتبقية من قوى المقاومة من دوران الصفيحة الدقيقة إيستر. أثناء دوران الصفيحة، تُطبَّق مقاومات طبيعية على طرفيها الشمالي والجنوبي حيث لا توجد شقوق تُساعد على تعديل وضع الصفيحة. يُساهم كلٌّ من الشد والضغط في المقاومة، لكن قوى الضغط على طول نهايات الشقوق لها تأثير أكبر. هذه القوى هي التي تُشكِّل المناطق المرتفعة المحيطة بـ "بيتو ديب". [ 8 ]

مراجع

  1. 1 2 نعار، ديفيد؛ هاي، ر. (10 مايو 1991). "التطور التكتوني للصفيحة الشرقية الصغيرة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 96 (B5): 7961-7993 . Bibcode : 1991JGR....96.7961N . doi : 10.1029/90JB02398 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 روسبي، روث؛ سيرل، روجر (يوليو 1995). "تاريخ صفيحة إيستر الصغيرة، من 5.25 مليون سنة إلى الوقت الحاضر". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 100 (B7): 12617-12640 . Bibcode : 1995JGR...10012617R . doi : 10.1029/94JB02779 .
  3. هاندشوماخر، د. و. (1981). "بنية وتطور صفيحة إيستر". صفيحة نازكا: تكوين القشرة الأرضية والتقارب الأنديزي . مذكرات الجمعية الجيولوجية الأمريكية. المجلد 154. الصفحات 63-76 . doi : 10.1130/MEM154-p63 . ISBN   0-8137-1154-1.
  4. ألدن، أندرو (28 فبراير 2017). "إليكم أحجام الصفائح التكتونية أو الليثوسفيرية" . شركة ثوت .
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 هاي، ر.؛ نعار، ديفيد (26 سبتمبر 1985). "تكتونية الصفائح الدقيقة على طول نظام انتشار قاع البحر فائق السرعة بالقرب من جزيرة إيستر". مجلة نيتشر . 317 (6035): 320-325 . Bibcode : 1985Natur.317..320H . doi : 10.1038/317320a0 . S2CID 4330384 . 
  6. أندرسون، روجر؛ فورسيث، دونالد؛ مولنار، بيتر؛ ماميريكس، جاكلين (ديسمبر 1974). "حلول مستوى الصدع للزلازل على حدود صفيحة نازكا وصفيحة إيستر". رسائل علوم الأرض والكواكب . 24 (2): 188-202 . Bibcode : 1974E & PSL..24..188A . doi : 10.1016/0012-821X(74)90096-X .
  7. إنجلن، جوزيف؛ شتاين، سيث (مايو 1984). "تكتونيات صفيحة إيستر". رسائل علوم الأرض والكواكب . 68 (2): 259-270 . Bibcode : 1984E & PSL..68..259E . doi : 10.1016/0012-821X(84)90158-4 .
  8. 1 2 نيفيس، إم سي؛ سيرل، آر سي؛ بوت، إم إتش بي (أكتوبر 2002). "ديناميكيات الصفيحة الشرقية الصغيرة". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 108 (B4): 2213. Bibcode : 2003JGRB..108.2213N . doi : 10.1029/2001JB000908 . hdl : 10400.1/11125 .