تكوين جبال نيفادا

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

حدثت عملية تكوين جبال نيفادا على طول الحافة الغربية لأمريكا الشمالية خلال أواخر العصر الجوراسي إلى أوائل العصر الطباشيري ، أي ما يقارب 155 إلى 145 مليون سنة مضت. [ 1 ] وخلال هذه العملية، حدث نوعان مختلفان على الأقل من عمليات تكوين الجبال. ففي المراحل المبكرة، تشكل قوس ماغماتي قاري من نوع "الأنديز" نتيجة انغماس صفيحة فارالون المحيطية أسفل صفيحة أمريكا الشمالية . [ 2 ] أما في المراحل اللاحقة، فقد شهدت عملية تكوين الجبال تراكم العديد من التضاريس القوسية المحيطية على الحافة الغربية لأمريكا الشمالية ضمن ما يُعرف بتكوين جبال الكورديليرا التراكمي. [ 2 ] ويقتصر التشوه الناتج عن تراكم هذه التضاريس القوسية البركانية في الغالب على المناطق الغربية من السلاسل الجبلية الناتجة ( سلسلة جبال كلاماث وسلسلة جبال سييرا نيفادا )، بينما يغيب عن المناطق الشرقية. [ 3 ] إضافةً إلى ذلك، يُعزى التشوه الذي شهدته هذه السلاسل الجبلية في الغالب إلى عملية تكوين جبال نيفادا، وليس إلى أحداث خارجية أخرى مثل عمليتي تكوين جبال سيفير ولاراميد الأحدث . [ 4 ] تجدر الإشارة إلى أن جبال كلاماث وسلسلة جبال سييرا نيفادا تتشاركان طبقات جيولوجية متشابهة، مما يدل على أنهما تشكلتا بفعل عملية تكوين جبال نيفادا. [ 5 ] [ 6 ] بالمقارنة مع أحداث تكوين الجبال الأخرى، يبدو أن عملية تكوين جبال نيفادا حدثت بسرعة نسبية، إذ استغرقت حوالي 10 ملايين سنة فقط، مقارنةً بمئات الملايين من السنين لعمليات تكوين جبال أخرى حول العالم (مثل عملية تكوين جبال ترانس-هدسون ). [ 7 ]

ترتيب الأحداث

نمط "كورديليرا" لتراكم التضاريس القوسية على كتلة أرضية قارية. يؤدي استمرار الانغماس إلى نقل التضاريس القوسية إلى حافة القارة حيث تصبح طافية للغاية بحيث لا يمكن انغماسها، فتُدمج مع القارة.

بدأت عملية تكوين جبال نيفادا بتشكل قوس بركاني قاري نتيجة انغماس صفيحة فارالون شرقًا أسفل صفيحة أمريكا الشمالية . [ 1 ] أدى استمرار انغماس القشرة المحيطية إلى نقل العديد من التضاريس القوسية المحيطية إلى الحافة الغربية لأمريكا الشمالية، حيث اندمجت مع حافة القارة. [ 1 ] أثناء اندماج هذه التضاريس القوسية مع أمريكا الشمالية، اندفعت الرواسب والمواد القشرية بين أمريكا الشمالية والتضاريس القوسية المندمجة إلى القارة، مُشكّلةً متواليات أفيوليتية محفوظة في كل من جبال كلاماث وسلسلة جبال سييرا نيفادا . تقع هاتان السلسلتان الجبليتان في شمال كاليفورنيا وجنوب أوريغون، ووسط كاليفورنيا على التوالي. [ 5 ] نتج عن اندماج التضاريس القوسية نشوء ثلاثة أحزمة متميزة في سييرا نيفادا: الحزام الغربي، والحزام الأوسط، والحزام الشرقي. [ 1 ] تتميز جبال كلاماث ببنية أكثر تعقيدًا من جبال سييرا نيفادا. [ 5 ]

سييرا نيفادا

جبال سييرا نيفادا، المغطاة بالثلوج في الصورة اليسرى.

الحزام الشرقي

نمط تكوين الجبال "الأنديزي" يتضمن انزلاق صفيحة محيطية أسفل صفيحة قارية، مما يؤدي إلى انصهار جزئي للغلاف المائع فوق الصفيحة المنزلقة. ثم يرتفع هذا الانصهار الجزئي، محفزًا النشاط البركاني الذي يؤدي إلى تكوين الجبال عبر تدفقات الحمم البركانية والترسبات الناتجة عن الانفجارات.

يتألف الحزام الشرقي لسلسلة جبال سييرا نيفادا من نطاق سييرا الشمالي. [ 8 ] [ 1 ] تشكل نطاق سييرا الشمالي نتيجة النشاط البركاني على الحافة الغربية لأمريكا الشمالية بسبب انغماس صفيحة محيطية، مما أدى في النهاية إلى اندماج نطاقي نهر تولومني وسليت كريك مع أمريكا الشمالية. [ 8 ] يشبه هذا نمط تكوين الجبال "الأنديزي"، حيث يؤدي انغماس صفيحة محيطية إلى عمق 110 كيلومترات تقريبًا (68 ميلًا) تحت سطح الأرض إلى انصهار الصفيحة المنغمسة وتدفق الغلاف المائع . [ 9 ] قد يُساعد وجود الماء في هذا الانصهار فيما يُعرف بالانصهار بالتدفق . [ 9 ] ثم يصعد الصهارة من الصفيحة المنغمسة عبر الغلاف المائع وعبر القشرة الأرضية لتكوين كتل صخرية ضخمة ونشاط بركاني.  

على الرغم من انتشار التشوه في المناطق الغربية والوسطى من سييرا نيفادا، إلا أن التشوه الناتج عن عملية تكوين جبال نيفادا في الحزام الشرقي محدود نوعًا ما. [ 10 ] وقد تبين أن التشوه كان ضئيلاً في الحزام الشرقي من خلال فحص السدود النارية التي اخترقت الصخور التي بدت في معظمها غير مشوهة. [ 10 ] تم تأريخ هذه السدود غير المشوهة باستخدام طريقة البوتاسيوم-الأرجون (K-Ar) ، وتبين أن عمرها يتراوح بين 169 و209 مليون سنة، مما يشير إلى أنها تشكلت قبل حدوث أي تشوه مرتبط بعملية تكوين جبال نيفادا. [ 10 ] وبما أن عمر هذه السدود أقدم من عمر تشوه عملية تكوين جبال نيفادا، فمن الواضح أن معظم التشوه حدث باتجاه الجانب الغربي من سييرا نيفادا، وليس في المناطق الشرقية. [ 10 ]

الحزام المركزي

يتألف الحزام المركزي لسلسلة جبال سييرا نيفادا من صخور منطقة نهر تولومني، التي تراكمت على الهامش الغربي لأمريكا الشمالية في وقت أبكر (>150 مليون سنة) من صخور منطقة سلات كريك. وبشكل عام، توجد منطقتان مختلفتان في الحزام المركزي، وهما: مُركّب كالافيراس من الشست الأخضر، ومُركّب شو فلاي . [ 2 ]

يقع مجمع كالافيراس-الشيست الأخضر في النصف الغربي من الحزام المركزي، ويتكون أساسًا من صخور القوس البركاني بالإضافة إلى كميات قليلة من الصوان والطين. [ 2 ] يقع مجمع شو فلاي شرق مجمع كالافيراس-الشيست الأخضر، ويتكون في معظمه من الحجر الرملي الكوارتزي مع كميات قليلة من الحجر الجيري والفيليت . [ 2 ]

تشير نتائج التأريخ باستخدام طريقة البوتاسيوم-أرغون لمنطقة نهر تولومني إلى أن عمرها يتراوح بين 170 و190 مليون سنة. [ 8 ] خلال هذه الفترة، كان من المرجح حدوث طيات وتصدعات انزلاقية كبيرة بالقرب من منطقة التصادم لكل من منطقة نهر تولومني ومنطقة سييرا الشمالية الحالية. [ 1 ] [ 8 ] ومع ذلك، فإن معظم التشوه الذي حدث أثناء التصادم اقتصر على منطقة نهر تولومني، حيث لوحظ تشوه طفيف في الحزام الشرقي. [ 10 ]

الحزام الغربي

تتألف صخور الحزام الغربي في الغالب من صخور رسوبية، بما في ذلك الصخور الرملية الرمادية والطينية ، التي تعرضت للتشوه. [ 1 ] في الجزء الجنوبي من الحزام الغربي، تعرضت الصخور للطي كنوع رئيسي من التشوه. [ 1 ] يفصل الحزام الغربي عمومًا عن الحزام المركزي منطقة صدع ميلونيس، التي تميز أيضًا بين الصخور المتحولة في الحزامين الغربي والمركزي لسلسلة جبال سييرا نيفادا. [ 1 ]

يُعتقد أن صخور الحزام الغربي جزء من نطاق سلات كريك، الذي انضم إلى الهامش الغربي لأمريكا الشمالية منذ حوالي 150 مليون سنة. [ 8 ] وقد تم تحديد عمر هذه الصخور باستخدام تقنية التأريخ بالبوتاسيوم والأرجون. [ 8 ]

توجد في السفوح الغربية لسلسلة جبال سييرا نيفادا العديد من السدود النارية التي اخترقت الصخور التي يتراوح عمرها بين 148 و155 مليون سنة. [ 11 ] يُعتقد أن هذه السدود قد تشكلت عندما شهدت صفيحة أمريكا الشمالية تغيرًا في اتجاه حركتها، بحيث لم يعد الانغماس يحدث في اتجاه الشمال الشرقي، بل في اتجاه الجنوب الشرقي. [ 11 ] اتجاه القص على طول هذه السدود هو اتجاه قص يساري، مما يشير إلى انغماس لاحق للصفيحة المحيطية باتجاه الجنوب الشرقي. [ 11 ]

جبال كلاماث

جبال كلاماث مُظللة باللون الأحمر. تمتد سلسلة جبال سييرا نيفادا (غير مُظللة) على طول الحافة الشرقية للوادي الكبير في كاليفورنيا.

تُشابه جبال كلاماث جبال سييرا نيفادا في كونها نتاجًا لعدة أحداث تراكمية مختلفة لجزر قوسية. يتضمن النموذج المقترح حاليًا لتكوين جبال كلاماث مراحل متعددة. تمثلت المرحلة الأولى في النشاط البركاني القوسي على الساحل الغربي لأمريكا الشمالية، والذي أدى إلى تكوين منطقة هايفورك الغربية. [ 12 ] بمجرد تشكل منطقة هايفورك الغربية (وتوقف تشكلها لاحقًا)، اخترقت المنطقة سدود مافية تُعزى إلى شكل من أشكال التمدد في حوالي 160 مليون سنة. [ 12 ] بعد توقف التمدد في المنطقة، بدأ الضغط من جديد، مما أدى إلى إغلاق حوض خلفي صغير جدًا ناتج عن التمدد، وتراكمت فيه متواليات الأفيوليت التي تُرى في جبال كلاماث منذ حقبة تكوين جبال نيفادا (أفيوليت جوزفين في 155 مليون سنة). [ 12 ] أدى استمرار التقارب في منطقة جبال كلاماث في نهاية المطاف إلى وضع السدود والطبقات المتداخلة داخل أفيوليت جوزفين عند حوالي 153 مليون سنة. [ 12 ] يبدو أن أفيوليت جوزفين هو أحدث سلسلة أفيوليت تراكمية في جبال كلاماث، حيث يُقدّر عمره بحوالي 155 إلى 150 مليون سنة باستخدام طريقتي الأرجون-أرجون (Ar-Ar) والرصاص-يورانيوم (Pb-U). [ 13 ] بدلاً من أن يُدفع فوق أمريكا الشمالية، تراكم أفيوليت جوزفين من خلال عملية مختلفة تضمنت دفعه أسفل أمريكا الشمالية ثم ظهوره في النهاية على السطح. [ 13 ] لوحظ أيضًا في جبال كلاماث وجود كتلتين صخريتين أخريين تراكمتا خلال حقبة تكوين جبال نيفادا، وهما صخور الميكا الشيستية أبرامز وسالمون التابعة لتكوين ستيوارت فورك. [ 3 ] باستخدام طريقة التأريخ النظائري K-Ar على الفيلليت، حُدد عمر التحول في تكوين ستيوارت فورك بحوالي 148 مليون سنة. [ 3 ] يعود التحول المرتبط بالفيلليت في تكوين ستيوارت فورك إلى اندفاع صخور الميكا الشيستية أبرامز وسالمون الأقدم فوق صخور ستيوارت فورك خلال نهاية حقبة تكوين جبال نيفادا. [ 3 ]

توقيت الأحداث في جبال سييرا نيفادا وكلاماث

تشكلت جبال سييرا نيفادا وجبال كلاماث نتيجة لتراكم قوس ماغماتي قاري ثم قوس محيطي خلال حقبة تكوين جبال نيفادا بين 155 و145 مليون سنة. [ 12 ] [ 2 ] [ 1 ] وفي نفس الوقت تقريبًا الذي كان يتشكل فيه الحزام الشرقي لسلسلة جبال سييرا نيفادا، كانت منطقة هايفورك الغربية لجبال كلاماث قيد التكوين. [ 8 ] [ 12 ] ومع تقدم حقبة تكوين جبال نيفادا، انضمت منطقة نهر تولومني إلى سلسلة جبال سييرا نيفادا في نفس الوقت تقريبًا الذي تشكل فيه أفيوليت جوزفين في جبال كلاماث (150-155 مليون سنة). [ 12 ] [ 2 ] خلال المراحل الأخيرة من تكوين الجبال، تراكمت الصخور الرسوبية للحزام الغربي على سلسلة جبال سييرا نيفادا، بينما اندفعت صخور الميكا الشيستية من نوعي أبرامز وسالمون فوق تكوين ستيوارت فورك في جبال كلاماث. [ 8 ] [ 3 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 شوايكرت، ريتشارد؛ بوغان، نيكولاس ل.؛ غيرتي، غاري هـ.؛ هانسون، ريتشارد إي.؛ ميرغوريان، تشارلز (1984). "توقيت وتعبير بنيوي لتكوين جبال نيفادا، سييرا نيفادا، كاليفورنيا". نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية . 95 (8): 967-979 . doi : 10.1130/0016-7606(1984)95 < 967:taseot > 2.0.co ; 2 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 توبيش، أوتمار؛ باترسون، سكوت ر. لونجيارو، صموئيل؛ بهاتاشاريا، تاباس (1987). “امتداد جبال نيفادان، وسط سييرا نيفادا، كاليفورنيا”. الجيولوجيا . 15 (2): 132–135 . دوى : 10.1130/0091-7613(1987)15 < 132:eotnoc > 2.0.co ; 2 .
  3. 1 2 3 4 5 لانفير، مارفن؛ إيروين، ويليام ب.؛ هوتز، بريستون إي. (1968). "العمر النظائري لتكوين جبال نيفادا والأحداث البلوتونية والمتحولة الأقدم في جبال كلاماث، كاليفورنيا". نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية . 79 (8): 1027-1052 . doi : 10.1130/0016-7606(1968)79 [ 1027:iaotno ] 2.0.co ; 2 .
  4. ↑ هاكر، برادلي؛ دوناتو، ماري م.؛ بارنز، كالفن ج.؛ ماكويليامز، م.و.؛ إرنست، و.ج. (1995). "الأطر الزمنية لتكوين الجبال: بناء جبال كلاماث في العصر الجوراسي". علم التكتونيات . 14 (3): 677-703 . Bibcode : 1995Tecto..14..677H . doi : 10.1029/94tc02454 .
  5. 1 2 3 إنجرسول، ريموند؛ شويكيرت، ريتشارد أ. (1986). "نموذج تكتوني للصفائح لتكوين الأفيوليت في أواخر العصر الجوراسي، وتكوين جبال نيفادا، وبداية القوس الأمامي، شمال كاليفورنيا". علم التكتونيات . 5 (6): 901-912 . Bibcode : 1986Tecto...5..901I . doi : 10.1029/tc005i006p00901 .
  6. ↑ إرنست، دبليو جي؛ غوتليب، إريك إس؛ بارنز، كالفن جي؛ هوريغان، جيريمي كيه. (2016). "أعمار الزركون باستخدام طريقة اليورانيوم-الرصاص والتطور الصخري للكتلة الجرانيتية في إنجلش بيك: نمو القشرة الأرضية الجوراسي في شمال غرب كاليفورنيا" . جيوسفير . 12 (5): 1422-1436 . Bibcode : 2016Geosp..12.1422E . doi : 10.1130/ges01340.1 .
  7. ↑ هوفمان، بول ف. (1988). "الصفائح المتحدة لأمريكا، ميلاد الدرع: التجميع المبكر للبروتيروزوي ونمو لورنتيا". المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 16 : 543-603 . doi : 10.1146/annurev.earth.16.1.543 .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 إيدلمان، ستيفن هـ. (1991). "العلاقات بين حركية تصادم القوس القاري وحركية الصدوع الانضغاطية، والطيات، ومناطق القص، والتورق في تكوين جبال نيفادا، شمال سييرا نيفادا، كاليفورنيا". تكتونوفيزياء . 191 ( 3-4 ): 223-236 . Bibcode : 1991Tectp.191..223E . doi : 10.1016/0040-1951(91)90058-z .
  9. 1 2 رولاند، ي؛ بوش، د؛ غييو، س؛ دي سيغوييه، ج؛ مارتينو، ج؛ أغارد، ب؛ ياماتو، ب (2016). "الاندساس وتكوين الجبال: مقدمة للمجلد الخاص" (ملف PDF) . مجلة الجيوديناميكا . 96 : 1-5 . Bibcode : 2016JGeo...96....1R . doi : 10.1016/j.jog.2016.03.006 .
  10. 1 2 3 4 5 رين، بول ر.؛ تورين، برنت د. (1987). "قيود على توقيت التشوه في سلسلة جبال بنتون، جنوب شرق كاليفورنيا، وآثارها على تكوين جبال نيفادا". الجيولوجيا . 15 (11): 1031-1034 . doi : 10.1130/0091-7613(1987)15 < 1031:cotodi > 2.0.co ; 2 .
  11. 1 2 3 وولف، مايكل ب.؛ ساليبي، جيسون ب. (1992). "مناطق القصّ الناتجة عن تجمعات السدود في جبال كورديليرا الجوراسية: دلالات على تكوين جبال نيفادا وحركة الصفائح في أمريكا الشمالية". مجلة الجيولوجيا . 20 (8): 745-748 . doi : 10.1130/0091-7613(1992)020 < 0745:jcdssz > 2.3.co ; 2 .
  12. 1 2 3 4 5 6 7 هاربر، غريغوري د.؛ رايت، جيمس إي. (1984). "التطور التكتوني لجبال كلاماث، كاليفورنيا-أوريغون، خلال العصر الجوراسي الأوسط إلى المتأخر". علم التكتونيات . 3 (7): 759-772 . Bibcode : 1984Tecto...3..759H . doi : 10.1029/tc003i007p00759 .
  13. هاربر ، غريغوري د.؛ ساليبي، جيسون ب.؛ هيزلر، ماثيو (1994). "تكوين وتوضع أفيوليت جوزفين وتكوين جبال نيفادا في جبال كلاماث، كاليفورنيا-أوريغون: التأريخ الجيولوجي باستخدام اليورانيوم/الرصاص في الزركون والأرجون-40/الأرجون-39" ( ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 99 (B3): 4293-4221 . Bibcode : 1994JGR....99.4293H . doi : 10.1029/93jb02061 .