مقاطعة صخرية نارية كبيرة

لا تظهر سوى عدد قليل من أكبر المقاطعات النارية الكبيرة (باللون الأرجواني الداكن) على هذه الخريطة الجيولوجية ، والتي تصور المقاطعات الجيولوجية القشرية كما تظهر في بيانات الانكسار الزلزالي .

المقاطعة النارية الكبيرة ( LIP ) هي تراكم هائل للصخور النارية ، بما في ذلك الصخور المتداخلة ( الطبقات المتداخلة ، والسدود ) والصخور البركانية ( تدفقات الحمم البركانية ، ورواسب التيفرا )، تنشأ عندما تنتقل الصهارة عبر القشرة الأرضية نحو السطح. يُعزى تكوين المقاطعات النارية الكبيرة إلى أعمدة الوشاح أو إلى عمليات مرتبطة بحركة الصفائح التكتونية المتباعدة . [ 1 ] يتزامن تكوين بعض المقاطعات النارية الكبيرة خلال الـ 500 مليون سنة الماضية مع انقراضات جماعية وتغيرات مناخية سريعة ، مما أدى إلى ظهور العديد من الفرضيات حول العلاقات السببية. تختلف المقاطعات النارية الكبيرة اختلافًا جوهريًا عن أي براكين أو أنظمة بركانية نشطة أخرى حاليًا.

ملخص

تعريف

في عام ١٩٩٢، عرّف كوفين وإلدولم مصطلح "المقاطعة النارية الكبيرة" مبدئيًا بأنه يُمثل مجموعة متنوعة من المقاطعات النارية المافية التي تزيد مساحتها عن ١٠٠,٠٠٠  كيلومتر مربع، والتي تُمثل "توضعات قشرية هائلة من الصخور النارية السطحية والجوفية المافية (الغنية بالمغنيسيوم والحديد) في الغالب، والتي نشأت عبر عمليات أخرى غير التوسع الطبيعي لقاع البحر". [ ٢ ] [ ٣ ] [ ٤ ] شمل هذا التعريف الأصلي فيضانات البازلت القارية ، والهضاب المحيطية ، ومجموعات السدود الكبيرة (الجذور المتآكلة للمقاطعة البركانية)، والهوامش المتصدعة البركانية . ولم يشمل التعريف قيعان البحار البازلتية المافية وغيرها من المنتجات الجيولوجية لتكتونية الصفائح "الطبيعية". [ 5 ] تتكون معظم هذه المقاطعات البركانية الكبيرة من البازلت، لكن بعضها يحتوي على كميات كبيرة من الريوليت المصاحب (مثل مجموعة بازلت نهر كولومبيا في غرب الولايات المتحدة)؛ وعادةً ما يكون الريوليت جافًا جدًا مقارنةً بريوليت الأقواس الجزرية ، مع درجات حرارة ثوران أعلى بكثير (من 850  درجة مئوية إلى 1000  درجة مئوية) من الريوليت العادي. بعض المقاطعات البركانية الكبيرة سليمة جغرافيًا، مثل مصائد ديكان البازلتية في الهند، بينما تفتتت مقاطعات أخرى وانفصلت بفعل حركات الصفائح، مثل المقاطعة البركانية في وسط المحيط الأطلسي - والتي توجد أجزاء منها في البرازيل وشرق أمريكا الشمالية وشمال غرب إفريقيا. [ 6 ]

في عام 2008، قام برايان وإرنست بتنقيح التعريف لتضييقه إلى حد ما: "المقاطعات النارية الكبيرة هي مقاطعات ماغماتية ذات امتدادات مكانية >1 × 10⁵ كم²  ، أحجام الصخور النارية >يبلغ حجمها 1 × 10⁵ كم³ ، وعمرها الأقصى حوالي 50 مليون سنة ،  وتتميز ببيئات تكتونية داخل الصفائح أو بخصائص جيولوجية كيميائية، وتتسم بنبضات نارية قصيرة المدة (حوالي 1-5 ملايين سنة)، يتم خلالها وضع نسبة كبيرة (>75%) من إجمالي حجم الصخور النارية. وهي في الغالب مافية، ولكنها قد تحتوي أيضًا على مكونات فوق مافية وسيليسية كبيرة، وبعضها يهيمن عليه النشاط الصهاري السيليسي. يركز هذا التعريف على معدل وضع الصهارة العالي الذي يميز حدث المقاطعة البركانية الكبيرة، ويستثني الجبال البحرية، ومجموعات الجبال البحرية، والتلال البحرية، وقشرة قاع البحر الشاذة. [ 7 ]

تم توسيع تعريف المقاطعات البركانية الكبيرة (LIP) وتحسينه لاحقًا، ولا يزال قيد التطوير. تتضمن بعض التعريفات الجديدة للمقاطعات البركانية الكبيرة (LIP) مقاطعات جرانيتية واسعة، مثل تلك الموجودة في جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية وغرب أمريكا الشمالية. وقد وُضعت تصنيفات شاملة لتركيز المناقشات التقنية. واقتُرح تصنيف فرعي للمقاطعات البركانية الكبيرة إلى مقاطعات بركانية كبيرة (LVP) ومقاطعات بلوتونية كبيرة (LPP)، وإضافة الصخور الناتجة عن عمليات تكتونية الصفائح العادية، إلا أن هذه التعديلات غير مقبولة عمومًا. [ 8 ] يُستخدم مصطلح المقاطعات البركانية الكبيرة (LIP) الآن بشكل متكرر لوصف مساحات شاسعة، لا تقتصر على الصخور المافية فحسب، بل تشمل جميع أنواع الصخور النارية. علاوة على ذلك، تم تخفيض الحد الأدنى لمساحة المقاطعة البركانية الكبيرة (LIP) إلى 50,000  كيلومتر مربع . [ 8 ] التصنيف المستخدم حاليًا، والذي يركز بشكل كبير على الجيوكيمياء، هو:

  • مقاطعة بركانية كبيرة (LVP)
    • مقاطعة ريوليتية كبيرة (LRP)
    • مقاطعة أنديزيتية كبيرة (LAP)
    • مقاطعة بازلتية كبيرة (LBP): بازلت فيضاني محيطي أو قاري
    • مقاطعة بازلتية ريوليتية كبيرة (LBRP)
  • مقاطعة بلوتونية كبيرة (LPP)
    • مقاطعة جرانيتية كبيرة (LGP)
    • مقاطعة بلوتونية مافية كبيرة

يذاكر

نظراً لتكوّن المقاطعات النارية الكبيرة خلال أحداث نارية قصيرة الأمد، ينتج عنها تراكمات سريعة وكبيرة نسبياً للصخور البركانية والمتداخلة، فإنها تستحق الدراسة. تُظهر هذه المقاطعات روابط مؤكدة أو محتملة مع الانقراضات الجماعية والتغيرات البيئية والمناخية العالمية. يشير مايكل رامبينو وريتشارد ستوثرز إلى 11 حدثاً متميزاً من تدفقات البازلت الفيضية - التي وقعت خلال الـ 250 مليون سنة الماضية - والتي أدت إلى تكوين مقاطعات بركانية وهضاب محيطية، وتزامنت مع الانقراضات الجماعية. [ 9 ] وقد تطور هذا الموضوع ليصبح مجالاً بحثياً واسعاً، يربط بين تخصصات علوم الأرض مثل علم الطبقات الحيوية ، وعلم البراكين ، وعلم الصخور المتحولة ، ونمذجة نظام الأرض .

تُعدّ دراسة المقاطعات البركانية الكبيرة ذات أهمية اقتصادية. يربطها بعض الباحثين بالهيدروكربونات المحتجزة، كما ترتبط بتراكيز اقتصادية من النحاس والنيكل والحديد. [ 10 ] وترتبط أيضًا بتكوين مناطق معدنية رئيسية، بما في ذلك رواسب عناصر مجموعة البلاتين ، ورواسب الفضة والذهب في المقاطعات البركانية الكبيرة السيليسية. [ 5 ] كما توجد رواسب التيتانيوم والفاناديوم مرتبطة بالمقاطعات البركانية الكبيرة. [ 11 ]

لقد مثّلت المقاطعات البركانية الكبيرة في السجل الجيولوجي تغيراتٍ جوهرية في الغلاف المائي والغلاف الجوي ، مما أدى إلى تحولات مناخية كبيرة وربما انقراضات جماعية للأنواع. [ 5 ] ارتبطت بعض هذه التغيرات بالانبعاث السريع للغازات الدفيئة من الغلاف الصخري إلى الغلاف الجوي. لذا، يمكن استخدام التغيرات الناجمة عن المقاطعات البركانية الكبيرة كأمثلة لفهم التغيرات البيئية الحالية والمستقبلية.

تُفسر نظرية الصفائح التكتونية التضاريس باستخدام التفاعلات بين الصفائح التكتونية، المتأثرة بالإجهادات اللزجة الناتجة عن التدفق داخل الوشاح السفلي . ونظرًا للزوجة العالية للوشاح، يتغير معدل تدفقه على شكل نبضات تنعكس في الغلاف الصخري على هيئة تموجات صغيرة السعة وطويلة الموجة. يُعد فهم كيفية تأثير التفاعل بين تدفق الوشاح وارتفاع الغلاف الصخري على تكوين المقاطعات البركانية الكبيرة (LIPs) أمرًا بالغ الأهمية لاكتساب رؤى حول ديناميكيات الوشاح في الماضي. [ 12 ] وقد لعبت المقاطعات البركانية الكبيرة دورًا رئيسيًا في دورات تفكك القارات، وتكوينها، وإضافة قشرية جديدة من الوشاح العلوي ، ودورات القارات العظمى . [ 12 ]

تشكيل

يُعدّ موقع Three Devils Grade في Moses Coulee ، واشنطن، جزءًا من مجموعة Columbia River Basalt Group LIP.

للأرض غلاف خارجي يتكون من صفائح تكتونية منفصلة متحركة تطفو على وشاح صلب متدفق فوق لب سائل . وينتج تدفق الوشاح عن هبوط الصفائح التكتونية الباردة أثناء عملية الاندساس ، وصعود أعمدة الوشاح المليئة بالمواد الساخنة من المستويات الأدنى. ويعكس سطح الأرض تمدد الصفائح التكتونية وتسمكها وانحنائها نتيجة تفاعلها. [ 13 ]

يُعدّ تكوّن الصفائح المحيطية عند تيارات الصعود، والتوسع، والانغماس من الأسس الراسخة لنظرية تكتونية الصفائح، حيث يُحفّز صعود مواد الوشاح الساخنة وغوص الصفائح المحيطية الباردة حركة الحمل الحراري في الوشاح. في هذا النموذج، تتباعد الصفائح التكتونية عند سلاسل منتصف المحيط ، حيث تتدفق صخور الوشاح الساخنة إلى أعلى لملء الفراغ. وتُشكّل عمليات تكتونية الصفائح الجزء الأكبر من النشاط البركاني على سطح الأرض . [ 14 ]

إلى جانب تأثيرات الحركة الناتجة عن الحمل الحراري، تؤثر العمليات العميقة أيضًا على تضاريس سطح الأرض. إذ تُحرك تيارات الحمل الحراري صعودًا وهبوطًا في وشاح الأرض، ما ينعكس على مستويات السطح المحلية. ويمكن لمواد الوشاح الساخنة الصاعدة في عمود صاعد أن تنتشر شعاعيًا أسفل الصفيحة التكتونية، مُسببةً مناطق ارتفاع. [ 13 ] وتلعب هذه الأعمدة الصاعدة دورًا هامًا في تكوين المقاطعات البركانية الكبيرة.

عند تشكلها، غالبًا ما تمتد المقاطعات البركانية الكبيرة (LIPs) على مساحة بضعة ملايين من الكيلومترات المربعة، ويبلغ حجمها حوالي مليون كيلومتر مكعب. في معظم الحالات، يتشكل الجزء الأكبر من حجم هذه المقاطعات البازلتية في أقل من مليون سنة. ومن بين المعضلات المتعلقة بأصول هذه المقاطعات فهم كيفية تشكل هذه الكميات الهائلة من الصهارة البازلتية وانفجارها خلال فترات زمنية قصيرة كهذه، بمعدلات تدفق تفوق معدل تدفق بازلتات سلاسل منتصف المحيط بعشرة أضعاف. تُعزى مصادر العديد من هذه المقاطعات، أو جميعها، إلى أعمدة الوشاح، أو إلى عمليات مرتبطة بتكتونية الصفائح، أو إلى اصطدامات النيازك .

النقاط الساخنة

على الرغم من أن معظم النشاط البركاني على سطح الأرض يرتبط بمناطق الاندساس أو سلاسل منتصف المحيط، إلا أن هناك مناطق واسعة ذات نشاط بركاني طويل الأمد، تُعرف باسم البؤر الساخنة ، والتي لا ترتبط بتكتونية الصفائح إلا بشكل غير مباشر. تُعد سلسلة جبال هاواي-إمبراطور البحرية ، الواقعة على صفيحة المحيط الهادئ ، مثالًا على ذلك، إذ تُظهر ملايين السنين من الحركة النسبية مع تحرك الصفيحة فوق بؤرة هاواي الساخنة . وقد تم تحديد العديد من البؤر الساخنة متفاوتة الحجم والعمر في جميع أنحاء العالم. تتحرك هذه البؤر الساخنة ببطء بالنسبة لبعضها البعض، ولكنها تتحرك بسرعة أكبر بعشرة أضعاف بالنسبة للصفائح التكتونية، مما يُقدم دليلًا على أنها غير مرتبطة بها بشكل مباشر. [ 14 ]

لا يزال أصل النقاط الساخنة موضع جدل. قد يكون للنقاط الساخنة التي تصل إلى سطح الأرض ثلاثة أصول متميزة. من المرجح أن تنشأ أعمقها من الحد الفاصل بين الوشاح السفلي واللب؛ إذ تتميز حوالي 15-20% منها بخصائص مثل وجود سلسلة خطية من الجبال البحرية ذات أعمار متزايدة، ووجود مقاطعات بركانية كبيرة عند نقطة منشأ المسار، وانخفاض سرعة موجات القص مما يشير إلى درجات حرارة عالية أسفل الموقع الحالي للمسار، ونسب 3He إلى 4He التي تُعتبر متوافقة مع أصل عميق. أما النقاط الساخنة الأخرى ، مثل بيتكيرن وساموا وتاهيتي ، فيبدو أنها تنشأ من قمة قباب الحمم البركانية الساخنة الكبيرة والعابرة (التي تُسمى الانتفاخات الفائقة) في الوشاح. ويبدو أن الباقي ينشأ في الوشاح العلوي ، وقد اقتُرح أنه ناتج عن تفكك الغلاف الصخري المنغرز. [ 15 ]

أظهرت عمليات التصوير الحديثة للمنطقة الواقعة أسفل النقاط الساخنة المعروفة (مثل يلوستون وهاواي) باستخدام التصوير المقطعي بالموجات الزلزالية أدلة متزايدة تدعم وجود أعمدة حمل حراري ضيقة نسبياً وعميقة المنشأ، محدودة النطاق الجغرافي مقارنةً بدوران الصفائح التكتونية واسع النطاق الذي تندرج ضمنه. تكشف الصور عن مسارات رأسية متصلة ولكنها متعرجة، تحتوي على كميات متفاوتة من المواد الأكثر سخونة، حتى في الأعماق التي يُتوقع حدوث تحولات بلورية فيها. [ 16 ]

تمزق الصفائح

يُعدّ نموذجٌ بديلٌ رئيسيٌّ لنموذج الأعمدة الصاعدة، حيث تُعزى التصدعات إلى إجهاداتٍ مرتبطةٍ بالصفائح التكتونية، والتي تُؤدّي إلى تصدّع الغلاف الصخري، ممّا يسمح بوصول الصهارة إلى السطح من مصادر غير متجانسة ضحلة. ويُفترض أن الكميات الكبيرة من المواد المنصهرة التي تُشكّل المقاطعات البركانية الكبيرة ناتجةٌ عن تيارات الحمل الحراري في الوشاح العلوي، والتي تُعدّ ثانويةً لتيارات الحمل الحراري التي تُحرّك حركة الصفائح التكتونية. [ 17 ]

تدفقات الخزانات المتشكلة مبكراً

لقد طُرحت فرضية مفادها أن الأدلة الجيوكيميائية تدعم وجود خزان صهاري مُتشكل في وقت مبكر، ظلّ موجودًا في وشاح الأرض لحوالي 4.5 مليار سنة. ويُفترض أن المواد المنصهرة نشأت من هذا الخزان، مُساهمةً في تكوين بازلت فيضان جزيرة بافن قبل حوالي 60 مليون سنة. وتُظهر صخور البازلت من هضبة أونتوج جافا بصمات نظائرية وعناصر نادرة مُشابهة لتلك المُقترحة لخزان الأرض في بداياتها. [ 18 ]

النيازك

تم رصد سبعة أزواج من النقاط الساخنة والمقاطعات البركانية الكبيرة (LIPs) تقع على جانبي الأرض المتقابلين؛ وتشير التحليلات إلى أن هذا التزامن في الموقع المتقابل من غير المرجح أن يكون عشوائيًا. تشمل أزواج النقاط الساخنة مقاطعة بركانية كبيرة ذات نشاط بركاني قاري مقابل نقطة ساخنة محيطية. من المتوقع أن يكون لاصطدامات النيازك الكبيرة في المحيطات كفاءة عالية في تحويل الطاقة إلى موجات زلزالية. ستنتشر هذه الموجات حول العالم وتتقارب بالقرب من الموقع المتقابل؛ ومن المتوقع حدوث اختلافات طفيفة نظرًا لاختلاف السرعة الزلزالية تبعًا لخصائص المسار الذي تنتشر فيه الموجات. عندما تتركز الموجات في الموقع المتقابل، فإنها تضع القشرة الأرضية عند نقطة التركيز تحت ضغط كبير، ويُفترض أنها تُحدث تمزقًا فيها، مما يؤدي إلى تكوين أزواج متقابلة. عندما يصطدم النيزك بقارة، فمن غير المتوقع أن تؤدي الكفاءة المنخفضة لتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة زلزالية إلى تكوين نقطة ساخنة متقابلة. [ 17 ]

تم اقتراح نموذج ثانٍ لتكوين النقاط الساخنة والمقاطعات البركانية الكبيرة، مرتبط بالاصطدامات، حيث يُفترض أن النشاط البركاني الطفيف للنقاط الساخنة قد نشأ في مواقع اصطدام الأجسام الكبيرة، وأن النشاط البركاني لتدفقات البازلت قد انطلق في الاتجاه المعاكس بفعل الطاقة الزلزالية المركزة. وقد وُوجه هذا النموذج بالطعن، لأن الاصطدامات تُعتبر عمومًا غير فعالة زلزاليًا، كما أن مصائد ديكان في الهند لم تكن في الاتجاه المعاكس لاصطدام تشيكسولوب في المكسيك (وقد بدأ ثورانها قبل ذلك بعدة ملايين من السنين) . إضافةً إلى ذلك، لم يتم تأكيد أي مثال واضح على النشاط البركاني الناجم عن الاصطدامات، غير المرتبط بصفائح الصهارة، في أي فوهة بركانية أرضية معروفة. [ 17 ]

الارتباطات بتكوين LIP

رسم توضيحي يُظهر سدًا رأسيًا وعتبة أفقية.

تُعدّ أسراب السدود الممتدة على نطاق واسع ، ومناطق العتبات ، والتداخلات فوق المافية الطبقية الكبيرة ، مؤشرات على وجود مقاطعات بركانية كبيرة، حتى في حال عدم وجود أدلة أخرى قابلة للملاحظة حاليًا. وقد تكون طبقات البازلت العلوية للمقاطعات البركانية الكبيرة الأقدم قد أُزيلت بفعل التعرية أو تشوهت نتيجة تصادم الصفائح التكتونية الذي حدث بعد تكوّن الطبقة. ويُرجّح هذا الاحتمال بشكل خاص بالنسبة للفترات السابقة مثل حقبة الحياة القديمة وحقبة ما قبل الكامبري . [ 7 ]

أسراب السدود

تُعدّ أسراب السدود العملاقة التي يزيد طولها عن 300  كيلومتر [ 19 ] من السمات الشائعة للمناطق البركانية الكبيرة المتآكلة بشدة. وتوجد أنواع من أسراب السدود، منها الشعاعية والخطية. وتُعرف أسراب شعاعية تمتد على مساحة تزيد عن 2000  كيلومتر، وأخرى خطية تمتد على مساحة تزيد عن 1000  كيلومتر. غالبًا ما تحتوي أسراب السدود الخطية على نسبة عالية من السدود مقارنةً بالصخور المحيطة، خاصةً عندما يقل عرض الحقل الخطي عن 100  كيلومتر. ويبلغ عرض السدود عادةً 20-100  متر، على الرغم من الإبلاغ عن سدود فوق قاعدية بعرض يزيد عن كيلومتر واحد . [ 7 ] 

تكون السدود النارية عادةً شبه عمودية إلى عمودية. عندما تصطدم الصهارة المتدفقة للأعلى (المكونة للسدود النارية) بحدود أفقية أو نقاط ضعف، كما هو الحال بين الطبقات في الرواسب الرسوبية، يمكن أن تتدفق الصهارة أفقياً مكونةً عتبةً نارية. تمتد بعض مناطق العتبات النارية لأكثر من 1000  كيلومتر مربع. [ 7 ]

عتبات النوافذ

تتألف منطقة الانهيار الصخري الكبيرة (LIP) من سلسلة من العتبات الصخرية المتصلة التي تشكلت في وقت متزامن تقريبًا (خلال عدة ملايين من السنين) من سدود صخرية متصلة، إذا كانت مساحتها كبيرة بما يكفي. ومن الأمثلة على ذلك:

هوامش بركانية متصدعة

يؤدي التمدد إلى ترقق القشرة الأرضية. تصل الصهارة إلى السطح عبر العتبات والسدود المتشععة، مُشكّلةً تدفقات بازلتية، بالإضافة إلى غرف صهارية عميقة وضحلة تحت السطح. تترقق القشرة تدريجيًا نتيجةً للهبوط الحراري، وتدور التدفقات البازلتية الأفقية في الأصل لتصبح عاكسات مائلة باتجاه البحر.

توجد الهوامش البركانية المتصدعة على حدود المقاطعات النارية الكبيرة. تتشكل هذه الهوامش عندما يترافق التصدع مع انصهار كبير في الوشاح، مع حدوث نشاط بركاني قبل و/أو أثناء تفكك القارات. وتتميز الهوامش البركانية المتصدعة بما يلي: قشرة انتقالية تتكون من صخور نارية بازلتية، تشمل تدفقات الحمم البركانية، والطبقات المتداخلة، والسدود، والجابرو ؛ وتدفقات بازلتية كبيرة الحجم؛ وتسلسلات عاكسة مائلة باتجاه البحر من تدفقات بازلتية دارت خلال المراحل المبكرة من التفكك؛ وهبوط محدود للهوامش السلبية أثناء التفكك وبعده؛ ووجود قشرة سفلية ذات سرعات عالية بشكل غير طبيعي لموجات P الزلزالية في كتل القشرة السفلية، مما يدل على انخفاض درجة الحرارة وكثافة الوسط المحيط.

النقاط الساخنة

غالباً ما يصاحب النشاط البركاني المبكر للبؤر الساخنة الرئيسية، والذي يُفترض أنه ناتج عن أعمدة الوشاح العميقة، تدفقات بازلتية. وقد أدت هذه التدفقات البازلتية إلى تراكمات هائلة من الحمم البازلتية بمعدل يفوق بكثير ما يُشاهد في العمليات البركانية المعاصرة. وعادةً ما يتبع التصدع القاري النشاط البركاني البازلتي. كما قد تنشأ مقاطعات البازلت الفيضية نتيجةً للنشاط الأولي للبؤر الساخنة في أحواض المحيطات وكذلك على القارات. ومن الممكن تتبع البؤرة الساخنة وصولاً إلى تدفقات البازلت في مقاطعة نارية كبيرة؛ ويربط الجدول أدناه المقاطعات النارية الكبيرة بمسار بؤرة ساخنة محددة. [ 20 ] [ 21 ]

مقاطعةمنطقةنقطة اتصالمرجع
بازلت نهر كولومبياشمال غرب الولايات المتحدةبقعة يلوستون الساخنة[ 20 ] [ 22 ]
بازلت الفيضانات الإثيوبية اليمنيةإثيوبيا ، اليمن[ 20 ]
مقاطعة شمال الأطلسي الناريةشمال كندا، وغرينلاند ، وجزر فارو ، والنرويج ، وأيرلندا، واسكتلنداوجهة سياحية مميزة في أيسلندا[ 20 ]
مصائد الدكنالهندنقطة جذب رئيسية في جزيرة ريونيون[ 20 ]
فخاخ راج محلشرق الهندناينتي إيست ريدج[ 23 ] [ 24 ]
هضبة كيرغولينالمحيط الهنديجزر كيرغولين[ 23 ]
هضبة أونتوج جافاالمحيط الهاديلويزفيل، مركز جذب سياحي[ 20 ] [ 21 ]
مصائد بارانا وإيتنديكاالبرازيلناميبياتريستان هوت سبوت[ 20 ]
مقاطعة كارو فيرارجنوب أفريقيا، القارة القطبية الجنوبية ، أستراليا ونيوزيلنداجزيرة ماريون[ 20 ]
مقاطعة صخرية نارية كبيرة في منطقة البحر الكاريبيالهضبة المحيطية الكاريبية الكولومبيةنقطة جذب سياحي في جزر غالاباغوس[ 25 ] [ 26 ]
مقاطعة ماكنزي البركانية الكبيرةالدرع الكنديماكنزي هوت سبوت[ 27 ]

العلاقة بأحداث الانقراض

يبدو أن ثورات أو اندفاعات المقاطعات البركانية الكبيرة قد حدثت، في بعض الحالات، بالتزامن مع أحداث نقص الأكسجين في المحيطات وأحداث الانقراض الجماعي . ومن أهم الأمثلة على ذلك: مصائد ديكان ( حدث انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني )، ومصائد كارو-فيرار ( انقراض العصر البلينسباخي-التوارسي )، والمقاطعة البركانية في وسط المحيط الأطلسي ( حدث انقراض العصر الترياسي-الجوراسيومصائد سيبيريا ( حدث انقراض العصر البرمي-الترياسيومصائد إيميشيان ( حدث انقراض العصر الكابيتاني ).

تُقترح عدة آليات لتفسير ارتباط المقاطعات البركانية الكبيرة بأحداث الانقراض. إذ يُطلق ثوران هذه المقاطعات على سطح الأرض كميات هائلة من غاز الكبريتات، الذي يُكوّن حمض الكبريتيك في الغلاف الجوي؛ ما يمتص الحرارة ويُسبب تبريدًا ملحوظًا (كما في ثوران بركان لاكي في أيسلندا عام ١٧٨٣). ويمكن للمقاطعات البركانية المحيطية أن تُقلل الأكسجين في مياه البحر إما عن طريق تفاعلات الأكسدة المباشرة مع المعادن في السوائل الحرارية المائية، أو عن طريق التسبب في ازدهار الطحالب الذي يستهلك كميات كبيرة من الأكسجين. [ ٢٨ ]

رواسب الخام

ترتبط المقاطعات النارية الكبيرة بعدد قليل من أنواع رواسب الخامات، بما في ذلك:

شذوذات الزئبق

يُعدّ تركيز الزئبق بالنسبة إلى إجمالي الكربون العضوي (Hg/TOC) مؤشراً جيوكيميائياً شائعاً يُستخدم للكشف عن النشاط البركاني الهائل في السجل الجيولوجي، على الرغم من أن مدى دقته قد تم التشكيك فيه. [ 29 ]

أمثلة

مقاطعةمنطقةالعمر (مليون  سنة)المساحة (مليون  كيلومتر مربع )الحجم (مليون  كيلومتر مكعب )يُعرف أيضًا باسم أو يشملمرجع
هضبة أغولهاسجنوب غرب المحيط الهندي، جنوب المحيط الأطلسي، المحيط الجنوبي140–950.31.2سلسلة جبال موزمبيق في جنوب شرق أفريقيا ، سلسلة جبال شمال شرق جورجيا ، سلسلة جبال مود ، سلسلة جبال أستريد[ 30 ]
بازلت نهر كولومبياشمال غرب الولايات المتحدة17-60.160.175[ 22 ] [ 31 ]
بازلت الفيضانات الإثيوبية اليمنيةاليمن، إثيوبيا31–250.60.35أثيوبيا[ 31 ]
مقاطعة شمال الأطلسي الناريةشمال كندا، وغرينلاند، وجزر فارو، والنرويج، وأيرلندا، واسكتلندا62–551.36.6

أرض جيمسون هضبة ثوليان

[ 31 ]
مصائد الدكنالهند660.5–0.80.5–1.0[ 31 ]
مدغشقر88[ 32 ]
فخاخ راج محلالهند116[ 23 ] [ 24 ]
هضبة أونتوج جافاالمحيط الهاديج. 1221.868.4هضبة مانيهيكي وهضبة هيكورانجي[ 31 ]
مقاطعة الصخور النارية الكبيرة في القطب الشمالي العاليسفالبارد ، وأرض فرانز جوزيف ، وحوض سفيردروب ، وحوض أمريسيان ، وشمال جرينلاند130-95>  1.00.1[ 33 ] [ 34 ]
مصائد بارانا وإيتنديكاالبرازيل، ناميبيا134–1291.5>  1مقاطعة المحيط الأطلسي الاستوائية البركانية

المرتفعات البرازيلية

[ 31 ]
مقاطعة كارو فيرارجنوب أفريقيا، القارة القطبية الجنوبية، أستراليا، ونيوزيلندا183–1800.15–20.37 - 0.57[ 35 ] [ 31 ]
مقاطعة وسط المحيط الأطلسي البركانيةشمال أمريكا الجنوبية، شمال غرب أفريقيا، شبه الجزيرة الأيبيرية، شرق أمريكا الشمالية201–197112.5 (2.0–3.0)[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]
مصائد سيبيرياروسيا2501.5–3.90.9–2.0[ 31 ]
فخاخ إيميشيانجنوب غرب الصين253–2500.25ج. 0.3[ 31 ]
مقاطعة واراكورنا النارية الكبيرةأستراليا1078–10731.5شرق بيلبارا[ 39 ]

مقاطعات ريوليتية كبيرة

تتكون هذه المناطق البركانية الكبيرة بشكل أساسي من مواد فلسية . ومن الأمثلة على ذلك:

  • عيد العنصرة
  • سييرا مادري أوكسيدنتال (المكسيك)
  • مالاني
  • تشون أيكي (الأرجنتين)
  • جاولر (أستراليا)

مناطق أنديزيتية واسعة

تتكون هذه المناطق البركانية الكبيرة بشكل رئيسي من مواد أنديزيتية . ومن الأمثلة على ذلك:

  • جزر مقوسة مثل إندونيسيا واليابان
  • الهوامش القارية النشطة مثل جبال الأنديز وجبال كاسكيد
  • مناطق تصادم القارات مثل منطقة الأناضول وإيران

مقاطعات بازلتية كبيرة

تشمل هذه الفئة الفرعية معظم المقاطعات المدرجة في تصنيفات LIP الأصلية. وهي تتكون من البازلت الفيضي القاري، والبازلت الفيضي المحيطي، والمقاطعات المنتشرة.

البازلت الفيضي القاري

البازلت الفيضي المحيطي

مقاطعات كبيرة من البازلت والريوليت

  • سهل نهر سنيك – سهول الحمم البركانية العالية في ولاية أوريغون [ 40 ]
  • دونغارغار ، الهند [ 40 ]

مناطق بلوتونية كبيرة

مقاطعات جرانيتية كبيرة

  • باتاغونيا
  • بيرو-تشيلي باثوليث
  • باثوليث سلسلة جبال الساحل (شمال غرب الولايات المتحدة)

المقاطعات النارية الكبيرة التي يهيمن عليها السيليكا

انظر أيضاً

مراجع

  1. فولجر، جي آر (2010). الصفائح مقابل الأعمدة الصاعدة: جدل جيولوجي . وايلي-بلاك ويل . ISBN 978-1-4051-6148-0أُرشف من الأصل في 25 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2011 .
  2. كوفين، إم إف، إلدولم، أو. (محرران)، 1991. المقاطعات النارية الكبيرة: تقرير ورشة عمل JOI/USSAC. التقرير الفني لمعهد الجيوفيزياء بجامعة تكساس في أوستن، ص 114.
  3. كوفين، إم إف، وإلدولم، أو، 1992. النشاط البركاني وتفكك القارات: تجميع عالمي للمقاطعات النارية الكبيرة. في: ستوري، بي سي، وألاباستر، تي، وبانكهيرست، آر جيه (محررون)، النشاط البركاني وأسباب تفكك القارات. منشور خاص للجمعية الجيولوجية في لندن، المجلد 68، الصفحات 17-30.
  4. كوفين، إم إف، إلدولم، أو، 1994. المقاطعات النارية الكبيرة: بنية القشرة الأرضية، والأبعاد، والنتائج الخارجية. مراجعات الجيوفيزياء، المجلد 32، الصفحات 1-36.
  5. 1 2 3 برايان، سكوت؛ إرنست، ريتشارد (2007). "مراجعة مقترحة لتصنيف المقاطعات النارية الكبيرة" . مراجعات علوم الأرض . 86 (1): 175-202 . Bibcode : 2008ESRv...86..175B . doi : 10.1016/j.earscirev.2007.08.008 . مؤرشف من الأصل في 5 أبريل 2019. تم الاسترجاع في 10 سبتمبر 2009 .
  6. سفينسن، هـ.هـ؛ تورسفيك، ت.هـ؛ كاليجارو، س.؛ أوغلاند، ل.؛ هايمدال، ت.هـ؛ جيرام، د.أ؛ بلانك، س.؛ بيريرا، إ. (30 أغسطس 2017). "مقاطعات غوندوانا البركانية الكبيرة: إعادة بناء الصفائح، والأحواض البركانية، وأحجام العتبات" . الجمعية الجيولوجية، لندن، منشورات خاصة . 463 (1): 17-40 . doi : 10.1144/sp463.7 . hdl : 10852/63170 . ISSN 0305-8719 . 
  7. 1 2 3 4 إس. إي. برايان و آر إي إرنست؛ تعريف منقح للمقاطعات النارية الكبيرة (LIPs)؛ مراجعات علوم الأرض، المجلد 86 (2008)، الصفحات 175-202
  8. 1 2 شيث، هيتو سي. (2007). "«المقاطعات النارية الكبيرة (LIPs)»: التعريف، والمصطلحات الموصى بها، والتصنيف الهرمي (ملف PDF) . مراجعات علوم الأرض . 85 ( 3-4 ): 117-124 . Bibcode : 2007ESRv...85..117S . doi : 10.1016/j.earscirev.2007.07.005 .
  9. مايكل ر. رامبينو؛ ريتشارد ب. ستوثرز (1988). "النشاط البركاني للبازلت الفيضاني خلال الـ 250 مليون سنة الماضية" ( ملف PDF) . مجلة ساينس . 241 (4866): 663-668 . رمز Bibcode : 1988Sci...241..663R . doi : 10.1126/science.241.4866.663 . PMID 17839077. S2CID 33327812 .  
  10. إريمين، ن. إ. (2010). "النشاط البركاني في المنصات: الجيولوجيا والتعدين". جيولوجيا رواسب الخامات . 52 (1): 77-80 . Bibcode : 2010GeoOD..52...77E . doi : 10.1134/S1075701510010071 . S2CID 129483594 . 
  11. تشو، مي فو (2008). "سلسلتان من الصهارة وأنواع رواسب الخام المرتبطة بها في مقاطعة إيميشيان البركانية الكبيرة في العصر البرمي، جنوب غرب الصين". ليثوس . 103 ( 3-4 ): 352-368 . Bibcode : 2008Litho.103..352Z . doi : 10.1016/j.lithos.2007.10.006 .
  12. براون ، جان (2010). "التعبيرات السطحية المتعددة لديناميكيات الوشاح". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 3 (12): 825-833 . Bibcode : 2010NatGe...3..825B . doi : 10.1038/ngeo1020 . S2CID 128481079 . 
  13. 1 2 ألين، فيليب أ. (2011). "الديناميكا الأرضية: تأثير عمليات الوشاح على السطح". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 4 (8): 498-499 . Bibcode : 2011NatGe...4..498A . doi : 10.1038/ngeo1216 .
  14. 1 2 همفريز، يوجين؛ شمندت، براندون (2011). "البحث عن أعمدة الوشاح". فيزياء اليوم . 64 (8): 34. Bibcode : 2011PhT....64h..34H . doi : 10.1063/PT.3.1217 .
  15. كورتيلو، فنسنت؛ دافاي، آن ؛ بيس، جان؛ ستوك، جوان (يناير 2003). "ثلاثة أنواع متميزة من البقع الساخنة في وشاح الأرض". رسائل علوم الأرض والكواكب . 205 ( 3-4 ): 295-308 . Bibcode : 2003E & PSL.205..295C . doi : 10.1016/S0012-821X(02)01048-8 .
  16. إي. همفريز وب. شمندت؛ البحث عن أعمدة الوشاح؛ فيزياء اليوم؛ أغسطس 2011؛ ​​ص 34-39
  17. هاغستروم ، جوناثان ت. ( 2005 ). "البقع الساخنة المتقابلة والكوارث ثنائية القطب: هل كانت اصطدامات الأجسام الكبيرة في المحيط هي السبب؟". رسائل علوم الأرض والكواكب . 236 ( 1-2 ): 13-27 . Bibcode : 2005E & PSL.236...13H . doi : 10.1016/j.epsl.2005.02.020 .
  18. جاكسون، ماثيو ج.؛ كارلسون، ريتشارد و. (2011). "وصفة قديمة لتكوين البازلت الفيضي". مجلة نيتشر . 476 (7360): 316-319 . Bibcode : 2011Natur.476..316J . doi : 10.1038/nature10326 . PMID: 21796117. S2CID : 4423213 .  
  19. إرنست، ر. إي.؛ بوكان، ك. ل. (1997)، "أسراب السدود الإشعاعية العملاقة: استخدامها في تحديد المقاطعات النارية الكبيرة ما قبل حقبة الحياة الوسطى وأعمدة الوشاح"، في ماهوني، ج. ج.؛ كوفين، م. ف. (محرران)، المقاطعات النارية الكبيرة: البراكين القارية والمحيطية والفيضية (دراسة جيوفيزيائية 100) ، واشنطن العاصمة: الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي، ص 297، ISBN  978-0-87590-082-7
  20. 1 2 3 4 5 6 7 8 م. أ. ريتشاردز، ر. أ. دنكان، ف. إ. كورتيلو؛ بازلت الفيضانات ومسارات البقع الساخنة: رؤوس وذيول الأعمدة ؛ مجلة ساينس، المجلد 246 (1989) 103-108
  21. 1 2 أنتريتر، م.؛ ريساجر، ب.؛ هول، س.؛ تشاو، ش.؛ شتاينبرجر، ب. (2004). "نماذج خطوط العرض القديمة لبؤرة لويزفيل الساخنة وهضبة أونتوج جافا" . الجمعية الجيولوجية، لندن، منشورات خاصة . 229 (1): 21-30 . Bibcode : 2004GSLSP.229...21A . doi : 10.1144/GSL.SP.2004.229.01.03 . S2CID 129116505 . 
  22. 1 2 ناش، باربرا ب.؛ بيركنز، مايكل إي.؛ كريستنسن، جون ن.؛ لي، دير-تشوين؛ هاليداي، أ.ن. (2006). "بقعة يلوستون الساخنة في المكان والزمان: نظائر النيوديميوم والهافنيوم في الصهارة السيليسية". رسائل علوم الأرض والكواكب . 247 ( 1-2 ): 143-156 . Bibcode : 2006E & PSL.247..143N . doi : 10.1016/j.epsl.2006.04.030 .
  23. 1 2 3 وايس، د.؛ وآخرون (1993). "تأثير أعمدة الوشاح في تكوين قشرة المحيط الهندي". توليف نتائج الحفر العلمي في المحيط الهندي . سلسلة الدراسات الجيوفيزيائية. المجلد 70. الصفحات 57-89 . Bibcode : 1992GMS....70...57W . doi : 10.1029/gm070p0057 . ISBN    978-1-118-66803-0.{{cite book}}تم |journal=تجاهله ( مساعدة )
  24. 1 2 إي. في. فيرزبيتسكي. "النظام الحراري الأرضي ونشأة سلسلة جبال ناينتي إيست وشاغوس-لاكاديف". مجلة الديناميكا الأرضية ، المجلد 35، العدد 3، أبريل 2003، الصفحات 289-302
  25. ^ Sur l'âge des trapps basaltiques (في عصور أحداث الفيضانات البازلتية)؛ فنسنت إي. كورتيلوت وبول ر. رين؛ كومتيس ريندوس لعلوم الأرض؛ المجلد: 335 العدد: 1، يناير 2003؛ ص: 113-140
  26. هورنل، كاج؛ هوف، فولكمار؛ فان دن بوغارد، بول (2004). "تاريخي (139-69 مليون سنة) لإقليم الصخور النارية الكبيرة في منطقة البحر الكاريبي" . الجيولوجيا . 32 (8): 697-700 . Bibcode : 2004Geo....32..697H . doi : 10.1130/g20574.1 .
  27. إرنست، ريتشارد إي.؛ بوكان، كينيث إل. (2001). أعمدة الوشاح: تحديدها عبر الزمن . الجمعية الجيولوجية الأمريكية . الصفحات 143، 145، 146، 147، 148، 259. ISBN  978-0-8137-2352-5.
  28. كير، أ.س. (ديسمبر 2005). "شفاه المحيط: قبلة الموت". العناصر . 1 (5): 289-292 . رمز Bibcode : 2005Eleme...1..289K . doi : 10.2113/gselements.1.5.289 . S2CID 129378095 . 
  29. غراسبي، ستيفن إي.؛ ثيم، ثيودور ر.؛ تشين، تشوهينغ؛ ين، رونشنغ؛ أردكاني، أوميد ح. (سبتمبر 2019). "الزئبق كمؤشر للانبعاثات البركانية في السجل الجيولوجي" . مراجعات علوم الأرض . 196 102880. Bibcode : 2019ESRv..19602880G . doi : 10.1016/j.earscirev.2019.102880 . تم الاسترجاع في 1 يوليو 2024 - عبر Elsevier Science Direct.
  30. غول، ك.؛ أونزلمان-نيبن، ج.؛ غروبيس، ن. (2011). "نمو وانتشار مقاطعة صخرية أصلية كبيرة في جنوب شرق أفريقيا" (ملف PDF) . مجلة جنوب أفريقيا للجيولوجيا . 114 ( 3-4 ): 379-386 . Bibcode : 2011SAJG..114..379G . doi : 10.2113/gssajg.114.3-4.379 . تاريخ الاسترجاع: 12 يوليو 2015 .
  31. روس ، ب.س .؛ بياتب ، إ .؛ أوكستينز؛ ماكلينتوكا، م.ك.؛ زوك، ي.ج سكيلينغد، إ.ب.؛ وايتا، ج.د.ل.؛ هوتون، ب.ف. (2005). "الرواسب البركانية الفتاتية المافية في مقاطعات البازلت الفيضي : مراجعة" (ملف PDF) . مجلة علم البراكين والبحوث الحرارية الأرضية . 145 ( 3-4 ): 281-314 . Bibcode : 2005JVGR..145..281R . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2005.02.003 .
  32. تي إتش تورسفيك، آر دي تاكر، إل دي أشوال، إي إيه إيدي، إن إيه راكوتوسولوفو، إم جيه دي ويت. "النشاط البركاني في العصر الطباشيري المتأخر في مدغشقر: دليل مغناطيسي قديم على وجود بؤرة ماريون الساخنة الثابتة." رسائل علوم الأرض والكواكب ، المجلد 164، العددان 1-2، 15 ديسمبر 1998، الصفحات 221-232
  33. تيغنر، سي.؛ ستوري، إم.؛ هولم، بي. إم.؛ ثورارينسون، إس. بي.؛ تشاو، إكس.؛ لو، سي.-إتش.؛ كنودسن، إم. إف. (مارس 2011). "النشاط البركاني وتشوه يوريكا في مقاطعة القطب الشمالي العليا للصخور النارية الكبيرة: عمر 40Ar–39Ar للصخور البركانية لمجموعة كاب واشنطن، شمال غرينلاند" (ملف PDF) . رسائل علوم الأرض والكواكب . 303 ( 3-4 ): 203-214 . Bibcode : 2011E & PSL.303..203T . doi : 10.1016/j.epsl.2010.12.047 .
  34. ديغان، إف إم؛ بيس، في؛ نوبري سيلفا، آي جي؛ بيدارد، جيه إتش؛ موريس، جي. (نوفمبر 2023). "عمر وجيوكيمياء النشاط البركاني الثولييتي في مقاطعة الصخور النارية الكبيرة في القطب الشمالي الشمالي في شمال غرب جزيرة أكسل هايبرغ، كندا" . الجيوكيمياء، الجيوفيزياء، الجيولوجيا . 24 (11). doi : 10.1029/2023GC011083 . ISSN 1525-2027 . تاريخ الاسترجاع: 17 فبراير 2026 . 
  35. بورغيس، إس دي؛ بورينغ، إس إيه؛ فليمنغ، تي إتش؛ إليوت، دي إتش (1 أبريل 2015). "التسلسل الزمني الجيولوجي عالي الدقة يربط مقاطعة فيرار النارية الكبيرة بنقص الأكسجين في المحيطات وأزمة الحياة في أوائل العصر الجوراسي" . رسائل علوم الأرض والكواكب . 415 : 90-99 . doi : 10.1016/j.epsl.2015.01.037 . ISSN 0012-821X . 
  36. نايت، ك.ب.؛ نوماد، س.؛ رين، ب.ر.؛ مارزولي، أ.؛ برتراند، هـ.؛ يوبي، ن. (2004). "المقاطعة الصهارية في وسط المحيط الأطلسي عند الحد الفاصل بين العصرين الترياسي والجوارسي: أدلة مغناطيسية قديمة و40Ar/39Ar من المغرب على نشاط بركاني قصير ومتقطع". رسائل علوم الأرض والكواكب . 228 ( 1-2 ): 143-160 . Bibcode : 2004E & PSL.228..143K . doi : 10.1016/j.epsl.2004.09.022 .
  37. بلاكبيرن، تيرينس جيه؛ أولسن، بول إي؛ بورينغ، صموئيل أ؛ ماكلين، نوح م؛ كينت، دينيس ف؛ بافر، جون؛ ماكهون، غريغ؛ راسبري، تروي؛ التوحامي، محمد (2013). "التأريخ الجيولوجي للزركون باستخدام اليورانيوم-الرصاص يربط انقراض نهاية العصر الترياسي بإقليم وسط المحيط الأطلسي الصهاري". مجلة ساينس . 340 (6135): 941-945 . Bibcode : 2013Sci...340..941B . CiteSeerX 10.1.1.1019.4042 . doi : 10.1126/science.1234204 . PMID 23519213. S2CID 15895416 .   
  38. ريزيندي، غابرييل ل.؛ مارتينز، كريستيانو مندل؛ نوغيرا، أفونسو سي آر؛ دومينغوس، فابيو غارسيا؛ ريبيرو-فيلو، نيلسون (يونيو 2021). "أدلة على وجود مقاطعة وسط المحيط الأطلسي البركانية (CAMP) في الأحواض الرسوبية لما قبل الكمبري وحقبة الحياة الظاهرة في جنوب درع الأمازون، البرازيل" . مجلة علوم الأرض في أمريكا الجنوبية . 108 103216. doi : 10.1016/j.jsames.2021.103216 . تاريخ الاسترجاع: 17 فبراير 2026 .
  39. وينجيت، إم تي دي؛ بيرانو، إف؛ موريس، بي إيه (2004). "مقاطعة واراكورنا النارية الكبيرة: مقاطعة نارية كبيرة جديدة من العصر الميزوبروتيروزوي في غرب وسط أستراليا". الجيولوجيا . 32 (2): 105-108 . Bibcode : 2004Geo....32..105W . doi : 10.1130/G20171.1 .
  40. 1 2 شيث، إتش سي (2007). "تصنيف LIP" . www.mantleplumes.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 ديسمبر 2018 .
  41. أغانجي، أندريا (2011). التطور الصهاري والبركاني لمقاطعة صخرية نارية سيليسية كبيرة (SLIP): صخور غاولر رينج البركانية ومجموعة هيلتابا، جنوب أستراليا (أطروحة دكتوراه). جامعة تسمانيا . تاريخ الاسترجاع: 9 يناير 2022 .ملف PDF

للمزيد من القراءة