الهوامش السلبية غير البركانية

تُشكّل الهوامش السلبية غير البركانية (NVPM) أحد طرفي أنواع القشرة الانتقالية التي تقع أسفل الهوامش القارية السلبية ؛ أما الطرف الآخر فهو الهوامش السلبية البركانية (VPM). تلتحم القشرة الانتقالية بين القشرة القارية والقشرة المحيطية على طول خطوط انفصال القارات. يتشكل كل من الهوامش السلبية البركانية وغير البركانية أثناء التصدع ، عندما تتصدع قارة لتكوين حوض محيطي جديد. تختلف الهوامش السلبية غير البركانية عن الهوامش السلبية البركانية في غياب النشاط البركاني. فبدلاً من التراكيب الصهارية المتداخلة، تتكون القشرة الانتقالية من قشرة قارية ممتدة ووشاح علوي مكشوف . عادةً ما تكون الهوامش السلبية غير البركانية مغمورة ومدفونة تحت رواسب سميكة، لذا يجب دراستها باستخدام التقنيات الجيوفيزيائية أو الحفر. تتميز الهوامش السلبية غير البركانية بخصائص زلزالية وجاذبية ومغناطيسية مميزة يمكن استخدامها لتمييزها عن الهوامش السلبية البركانية ولتحديد الانتقال بين القشرة القارية والمحيطية.

الخصائص النموذجية

تنتج صخور البيريدوتيت غير البركانية (NVPM) عن التصدع عندما تتفكك قارة لتشكل محيطًا، مما يُنتج قشرة انتقالية دون نشاط بركاني . ويؤدي التمدد إلى حدوث عدد من الأحداث. أولها ترقق الغلاف الصخري، مما يسمح بصعود الغلاف المائع؛ ويؤدي التسخين إلى مزيد من تآكل الغلاف الصخري ، مما يزيد من عملية الترقق. كما تُسبب قوى التمدد صدوعًا انزلاقية وعواكس مائلة باتجاه القارة، مما يُساعد في تحديد صخور البيريدوتيت غير البركانية وتمييزها عن صخور البيريدوتيت البركانية (VPM)، التي تتميز بعواكس زلزالية مائلة باتجاه البحر. ويكمن الفرق الرئيسي بين صخور البيريدوتيت غير البركانية والبركانية في أن الوشاح في الحالة الأخيرة يكون ساخنًا بدرجة كافية للانصهار وإنتاج كميات كبيرة من البازلت، بينما في الحالة الأولى لا ينصهر الوشاح ويكون النشاط البركاني ضئيلاً أو معدومًا. وبدلاً من ذلك، يسحب التمدد القشرة الأرضية بعيدًا، كاشفًا الوشاح، ومُظهرًا البيريدوتيت المتحول إلى سربنتين . لا ينصهر الوشاح بسبب برودته أو بطء صعوده، لذا لا توجد صخور نارية كما هو الحال في منطقة VPM. تُستبدل البازلتات والجرانيتات بالبيريدوتيت المتحول إلى سربنتين، مصحوبة بنشاط سربنتيني حراري ومائي حراري فريد . يؤدي ازدياد كثافة الغلاف الصخري مع برودته وتراكم الرواسب إلى حدوث هبوط أرضي.

الخصائص الجيوفيزيائية

الخصائص الزلزالية

تُظهر خطوط الانعكاس الزلزالي عبر الهوامش السلبية العديد من السمات الهيكلية المشتركة بين VPM و NVPM، مثل التصدع وترقق القشرة الأرضية، مع كون المؤشر الرئيسي المضاد للنشاط البركاني هو وجود عاكسات مائلة باتجاه القارة.

تُظهر الهامشات ذات السرعة المنخفضة (NVPM) أيضًا بنى سرعة مميزة لموجات P، مما يميزها عن الهامشات ذات السرعة العالية (VPM). تتميز الهامشات ذات السرعة المنخفضة عادةً بقشرة سفلية عالية السرعة والانحدار (6.4-7.7  كم/ث) تعلوها  طبقة رقيقة منخفضة السرعة (4-5 كم/ث) من القشرة العلوية. تُفسَّر الطبقة الضحلة عالية السرعة عادةً على أنها بريدوتيت متحول إلى سربنتين مرتبط بالهامشات ذات السرعة المنخفضة. في بعض الحالات، قد تُظهر طبقة نارية سميكة للغاية تحت الهامش ذي السرعة العالية سرعة موجة P مماثلة (7.2-7.8  كم/ث، ولكن بانحدار أقل). لهذا السبب، لا يمكن الاعتماد على بنية السرعة وحدها لتحديد طبيعة الهامش.

خصائص الجاذبية

توفر بيانات الجاذبية معلومات حول توزيع الكثافة تحت السطحية. أهم سمة جاذبية مرتبطة بأي انتقال بين قارة ومحيط ، بما في ذلك NVPM، هي شذوذ تأثير حافة الهواء الحر، والذي يتكون من ارتفاع وانخفاض في الجاذبية مرتبطين بالتباين بين القشرة القارية السميكة والقشرة المحيطية الرقيقة. توجد أيضًا اختلافات في الكثافة تحت السطحية تُسبب اختلافات كبيرة عبر منطقة الانتقال بين القارة والمحيط. تُصبح القشرة، وكذلك الغلاف الصخري بأكمله ، أرقّ نتيجة للتمدد الميكانيكي. يُشير انقطاع موهو إلى تباين كبير في الكثافة بين القشرة والوشاح ، عادةً ما لا يقل عن 0.35 جم/سم³. تحدث أعلى سعات شذوذ الجاذبية باتجاه البحر من منطقة الانتقال بين القارة والمحيط. ترتفع كثافة مواد الوشاح العلوي مقارنةً بجذر القشرة الأقرب إلى اليابسة. ثم تزداد كثافة القشرة المحيطية مع وجود الجابرو والبازلت، مما يُساهم أيضًا في اتجاه الجاذبية الإقليمي.

عند اختلاف سُمك القشرة الأرضية والغلاف الصخري، لا بد من الوصول إلى حالة توازن. وينتج التعويض الإيزوستاتيكي وشذوذات الجاذبية عن التوازن بين فائض كتلة الوشاح الإضافي أسفل الغلاف الصخري الرقيق والقشرة الأرضية منخفضة الكثافة التي تعلوه. وتنتج شذوذات الجاذبية الموجبة عن انخفاض مقاومة الانحناء للغلاف الصخري نسبيًا في بداية التصدع. ومع نضوج الهامش السلبي، تصبح القشرة الأرضية والجزء العلوي من الوشاح أكثر برودة وقوة، بحيث يكون الانحراف التعويضي في قاعدة الغلاف الصخري أوسع من الصدع الفعلي. وتؤدي زيادة مقاومة الانحناء إلى اتساع شذوذ الجاذبية مع مرور الوقت.

الخصائص المغناطيسية

تتأثر البصمة المغناطيسية للهامش القاري السلبي بحجم المواد ذات القابلية المغناطيسية العالية وعمقها تحت السطح. ترتبط الشذوذات المغناطيسية ذات السعة الكبيرة بالصخور النارية ذات القابلية المغناطيسية العالية (حوالي 0.06 وحدة كهرومغناطيسية) في الهامش البركاني. في المقابل، يُظهر الهامش غير البركاني شذوذات ذات سعة صغيرة فقط، مرتبطة بتأثير الحافة عند الحد الفاصل بين الوشاح المكشوف (حوالي 0.003 وحدة كهرومغناطيسية) في المنطقة الانتقالية، وبازلت القشرة المحيطية الحقيقية (حوالي 0.05 وحدة كهرومغناطيسية). يمكن استخدام هذا الشذوذ لتحديد الحد الفاصل بين القشرة الانتقالية والقشرة المحيطية. يُعد غياب الشذوذات ذات السعة الكبيرة مؤشرًا قويًا على أن الهامش غير بركاني.

تشكيل

التصدع السلبي

يحدث التصدع السلبي، على عكس التصدع النشط، بشكل رئيسي بفعل قوى التمدد التكتونية، وليس بفعل القوى الصهارية الناجمة عن خلايا الحمل الحراري أو أعمدة الوشاح. تسمح القوى المتساوية الضغط لمواد الوشاح بالصعود أسفل الغلاف الصخري الرقيق. ويحدث الهبوط والترسيب خلال كل من مرحلة التصدع الأولية ومراحل ما بعد التصدع. ولا يحدث انصهار الوشاح إلا بعد التصدع الأولي. وسيؤدي استمرار تمدد الغلاف الصخري في النهاية إلى انصهار الوشاح نتيجة انخفاض الضغط وتكوين سلسلة جبال وسط المحيط . وتنتج عن هذه العملية تكوين حوض محيطي، وربما صخور بركانية مترافقة. [ 1 ]

نماذج التصدع

توجد عدة نماذج لتكوين NVPM. يمكن أن يتبع التصدع السلبي نموذج القص النقي لماكنزي، أو نموذج القص البسيط لفيرنيكه، أو نموذج مركب يجمع بين خصائص كليهما، كما لوحظ في NVPM بنك غاليسيا.

نموذج ماكنزي للقص النقي

يصف القصّ الخالص "التسطيح المتجانس" للصخور دون دوران، مع الحفاظ على حجم ثابت. إذا تعرّض مكعب لقصّ خالص، فستكون النتيجة منشورًا مستطيلًا بأضلاع موازية لأضلاع المكعب الأصلي. يتنبأ نموذج ماكنزي بوجود هياكل متناظرة على جانبي منطقة الصدع، تتكون من كتل صدعية ملتوية محاطة بصدوع عادية. [ 2 ]

نموذج القص البسيط لفيرنيك

على عكس القصّ البحت، يصف القصّ البسيط إجهادًا ثابت الحجم مصحوبًا بدوران. إذا تعرّض مكعب لقصّ بسيط، فستكون النتيجة متوازي أضلاع تزداد أطوال أضلاعه وتصبح غير موازية لأضلاع المكعب الأصلي. لن يتمدد الجزء العلوي والسفلي من المكعب ولن يتقلصا. في نموذج القصّ البسيط، يتمدد حوض بشكل غير متناظر بفعل صدع انفصال واسع النطاق يمتد من القشرة العلوية إلى الغلاف الصخري السفلي، بل وحتى الغلاف المائع. [ 3 ]

بنك غاليسيا

تكوين النموذج المركب

خلال أواخر العصر الجوراسي وبداية العصر الطباشيري، أدت قوى التمدد التكتونية إلى نشوء صدع انفصالي مائل شرقًا بزاوية ضحلة . امتد هذا الصدع من ما يُعرف الآن بهامش فلاميش كاب في نوفا سكوتيا ، شرق كندا، إلى هامش غاليسيا ، الواقع غرب شبه الجزيرة الأيبيرية . اخترق هذا الصدع الجزء العلوي من القشرة القارية، واندمج في منطقة الانتقال بين القشرة العلوية الهشة والقشرة السفلية اللدنة. بمرور الوقت، انخفض الإزاحة على طول هذا الصدع الانفصالي إلى الصفر عند نقطة أسفل هامش غاليسيا. شرق هذا الصدع الانفصالي، يتميز تركيب غاليسيا NVPM بقصٍّ نقيٍّ تمامًا، مما ينتج عنه كتل صدعية ملتوية، وصدوع عادية، وعواكس زلزالية مائلة باتجاه القارة. يظهر القص البسيط فقط في الحافة الغربية لهامش غاليسيا والقشرة العلوية لهامش فلاميش كاب حيث تكون القشرة هشة. أسفل هذه القشرة الهشة، تتبع القشرة اللدنة نموذج ماكنزي للقص النقي. تتعرض مادة الوشاح المكونة من البيريدوتيت لعملية التميع بفعل مياه البحر المتداولة بعد صعودها بالقرب من القشرة العلوية نظرًا لانخفاض كثافتها وقوى التوازن الإستاتيكي. وبعد ترقق الغلاف الصخري بشكل كافٍ، تستقر هذه المادة المتحولة إلى سيربنتين عند منطقة الانتقال بين القارة والمحيط. ولهذا السبب، تتكون القشرة الانتقالية لمنطقة شمال غرب المحيط الهادئ من بيريدوتيت متحول إلى سيربنتين، بدلًا من البنى الصهارية الموجودة في منطقة غرب المحيط الهادئ. ومنذ تكوّن البيريدوتيت، بدأت القشرة المحيطية تتشكل عند سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي ، مما أدى إلى تباعد منطقتي شمال غرب المحيط الهادئ. وتحول صدع القص البسيط إلى صدع انفصال غير نشط بمجرد أن بدأت عملية التصدع هذه في تكوين قشرة محيطية جديدة. وتفسر هذه العملية البنى الموجودة على هامش غاليسيا اليوم.

التوزيع الجغرافي

مراجع

  1. ^ لوران جيفروي (ديسمبر 2005). “الحواف البركانية السلبية”. كومتيس ريندوس. علوم الأرض . 337 (16): 1395–1408 . دوى : 10.1016/J.CRTE.2005.10.006 . ردمك 1778-7025 . ويكي بيانات Q65581393 .  
  2. دان ماكنزي (يونيو 1978). "بعض الملاحظات حول تطور الأحواض الرسوبية". رسائل علوم الأرض والكواكب . 40 (1): 25-32 . Bibcode : 1978E & PSL..40...25M . CiteSeerX 10.1.1.459.4779 . doi : 10.1016/0012-821X(78)90071-7 . ISSN 0012-821X . Wikidata Q56523482 .   
  3. برايان ويرنيك (1985). "القص البسيط الطبيعي ذو الاتجاه المنتظم للغلاف الصخري القاري". المجلة الكندية لعلوم الأرض . 22 (1): 108-125 . Bibcode : 1985CaJES..22..108W . doi : 10.1139/E85-009 . ISSN 1480-3313 . Wikidata Q65581400 .  

قراءات إضافية