الخندق المحيطي

تتشكل القشرة المحيطية عند سلسلة جبال المحيط ، بينما تنغرز الغلاف الصخري مرة أخرى في الغلاف المائع عند الخنادق

الخنادق المحيطية عبارة عن منخفضات طوبوغرافية بارزة وطويلة وضيقة في قاع المحيط . يتراوح عرضها عادةً بين 50 و100 كيلومتر (30 إلى 60 ميلاً)، وعمقها بين 3 و4 كيلومترات (1.9 إلى 2.5 ميلاً) تحت مستوى قاع المحيط المحيط بها، ولكن قد يصل طولها إلى آلاف الكيلومترات. يوجد حوالي 50,000 كيلومتر (31,000 ميل) من الخنادق المحيطية حول العالم، معظمها حول المحيط الهادئ، ولكن يوجد أيضاً في شرق المحيط الهندي وفي مواقع أخرى قليلة. أما أعمق خندق محيطي تم قياسه فهو في خندق تشالنجر العميق في خندق ماريانا ، على عمق 10,994 متراً (36,070 قدماً) تحت مستوى سطح البحر.       

تُعدّ الخنادق المحيطية سمةً مميزةً لحركة الصفائح التكتونية على سطح الأرض . وهي تُشير إلى مواقع حدود الصفائح المتقاربة ، التي تتحرك على طولها الصفائح الليثوسفيرية باتجاه بعضها البعض بمعدلات تتراوح من بضعة ملليمترات إلى أكثر من عشرة سنتيمترات سنويًا. يتحرك الغلاف الصخري المحيطي داخل الخنادق بمعدل عالمي يبلغ حوالي 3 كيلومترات مربعة (1.2 ميل مربع ) سنويًا. [ 1 ] يُشير الخندق إلى الموضع الذي تبدأ عنده الصفيحة المنثنية المنزلقة بالانزلاق أسفل صفيحة ليثوسفيرية أخرى. وتكون الخنادق عمومًا موازيةً للقوس البركاني وعلى بُعد حوالي 200 كيلومتر (120 ميلًا) منه .     

يعود جزء كبير من السائل المحتجز في رواسب الصفيحة المنغرزة إلى السطح عند الخندق المحيطي، مُكَوِّنًا براكين طينية وتسربات باردة . تدعم هذه البيئات أنظمة بيئية فريدة تعتمد على الكائنات الدقيقة الكيميائية التغذية . ثمة مخاوف من تراكم المخلفات البلاستيكية في الخنادق، مما يُهدد هذه المجتمعات.

التوزيع الجغرافي

الخنادق الرئيسية في المحيط الهادئ (1-10) ومناطق الصدع (11-20): 1. كيرماديك 2. تونغا 3. بوغانفيل 4. ماريانا 5. إيزو-أوغاساوارا 6. اليابان 7. كوريل-كامتشاتكا 8. ألوشيان 9. أمريكا الوسطى 10. بيرو-تشيلي 11. ميندوسينو 12. موراي 13. مولوكاي 14. كلاريون 15. كليبرتون 16. تشالنجر 17. إلتانين 18. أودينتسيف 19. مرتفع شرق المحيط الهادئ (على شكل حرف S) 20. سلسلة جبال نازكا

يبلغ طول هوامش الصفائح المتقاربة في جميع أنحاء العالم حوالي 50,000 كيلومتر (31,000 ميل) . تقع معظم هذه الهوامش حول المحيط الهادئ، ولكنها موجودة أيضًا في شرق المحيط الهندي، مع وجود بعض الأجزاء الأقصر منها في مناطق أخرى من المحيط الهندي، وفي المحيط الأطلسي، وفي البحر الأبيض المتوسط. [ 2 ] وتوجد هذه الهوامش على الجانب المواجه للمحيط من الأقواس الجزرية والسلاسل الجبلية من نوع جبال الأنديز . [ 3 ] وعلى الصعيد العالمي، يوجد أكثر من 50 خندقًا محيطيًا رئيسيًا تغطي مساحة 1.9 مليون كيلومتر مربع ، أي ما يعادل 0.5% تقريبًا من مساحة المحيطات. [ 4 ]   

تختلف الخنادق جيومورفولوجيًا عن الأحواض . فالأحواض عبارة عن منخفضات ممتدة في قاع البحر ذات جوانب شديدة الانحدار وقيعان مسطحة، بينما تتميز الخنادق بمقطع عرضي على شكل حرف V. [ 4 ] تُوصف الخنادق المملوءة جزئيًا أحيانًا بأنها أحواض، مثل خندق مكران . [ 5 ] بعض الخنادق مدفونة بالكامل وتفتقر إلى أي مظهر باثيمتري، كما هو الحال في منطقة اندساس كاسكاديا ، [ 6 ] المملوءة بالكامل بالرواسب. [ 7 ] على الرغم من مظهرها، فإن البنية التكتونية الأساسية في هذه الحالات لا تزال خندقًا محيطيًا. تبدو بعض الأحواض مشابهة للخنادق المحيطية ولكنها تمتلك بنى تكتونية أخرى. ومن الأمثلة على ذلك حوض جزر الأنتيل الصغرى ، وهو حوض القوس الأمامي لمنطقة اندساس جزر الأنتيل الصغرى . [ 8 ] كما أن حوض كاليدونيا الجديدة ليس خندقاً ، فهو حوض رسوبي تمددي مرتبط بمنطقة اندساس تونغا-كيرماديك . [ 9 ] بالإضافة إلى ذلك، فإن حوض كايمان، وهو حوض تمددي ضمن منطقة صدع تحويلي ، [ 10 ] ليس خندقاً محيطياً.

تُعدّ الخنادق، إلى جانب الأقواس البركانية ومناطق واداتي-بينوف (مناطق الزلازل الواقعة تحت قوس بركاني)، مؤشراتٍ دالة على حدود الصفائح المتقاربة وتجلياتها الأعمق، وهي مناطق الاندساس . [ 2 ] [ 3 ] [ 11 ] في هذه المناطق، تنجرف صفيحتان تكتونيتان باتجاه بعضهما البعض بمعدل يتراوح بين بضعة ملليمترات وأكثر من 10 سنتيمترات (4 بوصات) سنويًا. إحدى هاتين الصفيحتين على الأقل هي الغلاف الصخري المحيطي ، الذي ينزلق تحت الصفيحة الأخرى ليعاد تدويره في وشاح الأرض . 

تُعدّ الخنادق مناطقَ مُرتبطةً بمناطق تصادم القارات، مثل جبال الهيمالايا ، ولكنها تختلف عنها . فعلى عكس الخنادق، تدخل القشرة القارية في مناطق تصادم القارات منطقة اندساس. وعندما تدخل القشرة القارية الطافية خندقًا، يتوقف الاندساس وتصبح المنطقة منطقة تصادم قاري. وترتبط بمناطق التصادم سماتٌ تُشبه الخنادق، منها حوض المقدمة المحيطي ، وهو منخفض أمامي مليء بالرواسب . ومن أمثلة أحواض المقدمة المحيطية سهول نهر الغانج الفيضية ونظام نهري دجلة والفرات . [ 2 ]

تاريخ مصطلح "الخندق"

لم تُحدد الخنادق البحرية بوضوح حتى أواخر أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين. كانت بيانات قياس أعماق المحيط غير معروفة بدقة قبل رحلة تشالنجر الاستكشافية (1872-1876)، [ 12 ] التي أجرت 492 قياسًا لأعماق المحيط. [ 13 ] في المحطة رقم 225، اكتشفت البعثة خندق تشالنجر ، [ 14 ] المعروف الآن بأنه الطرف الجنوبي لخندق ماريانا . وقد شكّل مدّ كابلات التلغراف عبر المحيط الأطلسي في قاع البحر بين القارات خلال أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين حافزًا إضافيًا لتحسين قياس الأعماق. [ 15 ] استُخدم مصطلح "الخندق" ، بمعناه الحديث الذي يشير إلى منخفض بارز وممتد في قاع البحر، لأول مرة من قِبل جونستون في كتابه المدرسي " مقدمة في علم المحيطات " عام 1923. [ 16 ] [ 2 ]

خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين، قاس فيليكس أندرياس فينينغ ماينز الجاذبية فوق الخنادق باستخدام مقياس جاذبية مُطوَّر حديثًا ، قادر على قياس الجاذبية من على متن غواصة. [ 11 ] واقترح فرضية التكتوجين لتفسير أحزمة شذوذ الجاذبية السالبة التي وُجدت بالقرب من الأقواس الجزرية. ووفقًا لهذه الفرضية، كانت هذه الأحزمة مناطق هبوط لصخور قشرية خفيفة ناتجة عن تيارات الحمل الحراري تحت القشرة الأرضية. وقد طوّر غريغز فرضية التكتوجين في عام 1939، باستخدام نموذج تناظري قائم على زوج من الأسطوانات الدوارة. ثم قام هاري هاموند هيس بمراجعة النظرية بشكل جوهري بناءً على تحليله الجيولوجي. [ 17 ]

أدت الحرب العالمية الثانية في المحيط الهادئ إلى تحسينات كبيرة في قياس الأعماق، لا سيما في غرب المحيط الهادئ. وفي ضوء هذه القياسات الجديدة، اتضحت الطبيعة الخطية للأعماق. وشهدت جهود البحث في أعماق البحار نموًا سريعًا، وخاصة الاستخدام الواسع النطاق لأجهزة قياس الأعماق بالصدى في خمسينيات وستينيات القرن الماضي. وقد أكدت هذه الجهود جدوى مصطلح "الخندق" من الناحية المورفولوجية. وتم تحديد الخنادق المهمة وأخذ عينات منها ورسم خرائط لها باستخدام السونار.

بلغت المرحلة المبكرة من استكشاف الخنادق ذروتها مع غوص الغواصة تريست إلى قاع خندق تشالنجر العميق عام 1960. وبعد طرح روبرت إس. ديتز وهاري هيس لفرضية تمدد قاع المحيط في أوائل الستينيات، وثورة نظرية الصفائح التكتونية في أواخر الستينيات، أصبح الخندق المحيطي مفهومًا مهمًا في نظرية الصفائح التكتونية . [ 11 ]

علم التشكل

مقطع عرضي لخندق محيطي تشكل على طول حدود تقارب محيطية-محيطية
يقع خندق بيرو-تشيلي مباشرةً إلى يسار الخط الفاصل بين المحيط الأزرق العميق (على اليسار) والجرف القاري ذي اللون الأزرق الفاتح، على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية. ويمتد الخندق على طول حدود المحيط والقارة، حيث تنغرز صفيحة نازكا المحيطية تحت صفيحة أمريكا الجنوبية القارية.

يبلغ عرض الخنادق المحيطية من 50 إلى 100 كيلومتر (من 30 إلى 60 ميلاً) ، وتتخذ شكل حرف V غير متماثل، حيث يكون الانحدار أكثر حدة (من 8 إلى 20 درجة) على الجانب الداخلي (العلوي) من الخندق، وأقل حدة (حوالي 5 درجات) على الجانب الخارجي (المنغرز) منه. [ 18 ] [ 19 ] يُمثل قاع الخندق الحد الفاصل بين الصفيحتين المنغرزة والعلوية، والمعروف باسم قص حدود الصفيحة القاعدية [ 20 ] أو انفصال الانغراز . [ 2 ] يعتمد عمق الخندق على العمق الابتدائي للغلاف الصخري المحيطي عند بدء انغماسه في الخندق، وزاوية انغماس الصفيحة، وكمية الرواسب في الخندق. يكون كل من عمق بدء الانزلاق وزاوية الانزلاق أكبر بالنسبة للغلاف الصخري المحيطي الأقدم، وهو ما ينعكس في الخنادق العميقة في غرب المحيط الهادئ. هنا، يصل عمق قيعان خنادق ماريانا وتونغا-كيرماديك إلى 10-11 كيلومترًا (6.2-6.8 ميل) تحت مستوى سطح البحر. أما في شرق المحيط الهادئ، حيث يكون الغلاف الصخري المحيطي المنزلق أحدث بكثير، فيبلغ عمق خندق بيرو-تشيلي حوالي 7 إلى 8 كيلومترات (4.3 إلى 5.0 ميل) . [ 18 ]   

على الرغم من ضيقها، تتميز الخنادق المحيطية بطولها واستمراريتها الملحوظة، مما يجعلها أكبر المنخفضات الخطية على سطح الأرض. وقد يصل طول الخندق الواحد إلى آلاف الكيلومترات. [ 3 ] وتكون معظم الخنادق محدبة باتجاه الصفيحة المنغرزة، ويعزى ذلك إلى الشكل الكروي للأرض. [ 21 ]

يعكس عدم تناظر الخندق الآليات الفيزيائية المختلفة التي تحدد زاوية الميل الداخلي والخارجي. تُحدد زاوية الميل الخارجي للخندق بنصف قطر انحناء الصفيحة المنزلقة، والذي يُحدد بدوره بسماكتها المرنة. وبما أن الغلاف الصخري المحيطي يزداد سمكًا مع مرور الزمن، فإن زاوية الميل الخارجي تُحدد في نهاية المطاف بعمر الصفيحة المنزلقة. [ 22 ] [ 20 ] أما زاوية الميل الداخلي فتُحدد بزاوية استقرار حافة الصفيحة العلوية. [ 20 ] ويعكس هذا حدوث زلازل متكررة على طول الخندق تمنع زيادة انحدار الميل الداخلي. [ 2 ]

مع اقتراب الصفيحة المنغرزة من الخندق، تنحني قليلاً إلى الأعلى قبل أن تبدأ انغماسها في الأعماق. ونتيجة لذلك، يُحدّ المنحدر الخارجي للخندق بارتفاع خارجي . هذا الارتفاع طفيف، وغالبًا ما لا يتجاوز عشرات الأمتار، ويقع عادةً على بُعد بضعة عشرات من الكيلومترات من محور الخندق. على المنحدر الخارجي نفسه، حيث تبدأ الصفيحة بالانحناء نحو الأسفل داخل الخندق، ينكسر الجزء العلوي من الصفيحة المنغرزة بفعل صدوع الانحناء التي تُضفي على المنحدر الخارجي للخندق تضاريسًا من نوع الهورست والغرابن . يقلّ تكوّن هذه الصدوع في المناطق التي تنغرز فيها التلال المحيطية أو الجبال البحرية الكبيرة داخل الخندق، بينما تقطع هذه الصدوع الجبال البحرية الأصغر حجمًا. عندما تكون الصفيحة المنغرزة مغطاة بطبقة رقيقة من الرواسب، غالبًا ما يُظهر المنحدر الخارجي تلالًا متباعدة في قاع البحر مائلة بالنسبة لتلال الهورست والغرابن. [ 20 ]

الترسيب

تتأثر مورفولوجيا الخندق بشكل كبير بكمية الترسيب فيه. وتتراوح هذه الكمية من انعدام الترسيب تقريبًا، كما هو الحال في خندق تونغا-كيرماديك، إلى امتلاء الخندق بالرواسب تمامًا، كما هو الحال في منطقة اندساس كاسكاديا . ويعتمد الترسيب بشكل كبير على قرب الخندق من مصدر رواسب قاري. [ 21 ] ويتضح نطاق الترسيب جليًا في خندق تشيلي. فالجزء الشمالي من الخندق في تشيلي، الممتد على طول صحراء أتاكاما ذات معدل التجوية البطيء جدًا، فقير بالرواسب، حيث تتراوح سماكة الرواسب في قاع الخندق من 20 إلى بضع مئات من الأمتار. وتظهر المورفولوجيا التكتونية لهذا الجزء من الخندق بوضوح في قاع المحيط. يتميز الجزء الأوسط من الخندق في تشيلي بترسبات متوسطة، حيث تتداخل الرواسب مع الرواسب البحرية أو قاع المحيط للصفيحة المنغرزة، إلا أن شكل الخندق لا يزال واضحًا. أما الجزء الجنوبي من الخندق في تشيلي فهو مترسب بالكامل، لدرجة أن الارتفاع الخارجي والمنحدر لم يعودا واضحين. ومن الخنادق الأخرى المترسب بالكامل: خندق مكران، حيث يصل سمك الرواسب إلى 7.5 كيلومترات (4.7 ميل) ؛ ومنطقة انغراز كاسكاديا، المدفونة بالكامل تحت طبقة من الرواسب يتراوح سمكها بين 3 و4 كيلومترات (1.9 إلى 2.5 ميل) ؛ ومنطقة انغراز سومطرة الشمالية، المدفونة تحت طبقة من الرواسب يبلغ سمكها 6 كيلومترات (3.7 ميل) . [ 23 ]   

تُنقل الرواسب أحيانًا على طول محور الخندق المحيطي. يشهد خندق تشيلي المركزي نقل الرواسب من المراوح الرسوبية المصدرية على طول قناة محورية. [ 24 ] وقد وُثِّق نقل مماثل للرواسب في خندق ألوشيان. [ 2 ]

إضافةً إلى الترسيب الناتج عن الأنهار التي تصب في الخندق، يحدث الترسيب أيضاً نتيجةً للانهيارات الأرضية على المنحدر الداخلي شديد الانحدار بفعل التكتونية، والتي غالباً ما تكون مدفوعة بالزلازل الضخمة . ويُعد انهيار ريلوكا في خندق تشيلي المركزي مثالاً على هذه العملية. [ 25 ]

الهوامش التآكلية مقابل الهوامش التراكمية

تُصنّف الهوامش المتقاربة إلى نوعين: هوامش تآكلية وهوامش تراكمية، وهذا يؤثر بشكل كبير على شكل المنحدر الداخلي للخندق. تُعدّ الهوامش التآكلية، مثل خنادق شمال بيرو-تشيلي، وتونغا-كيرماديك، وماريانا، خنادق فقيرة بالرواسب. [ 3 ] تعمل الصفيحة المنغرزة على تآكل المواد من الجزء السفلي من الصفيحة العلوية، مما يقلل من حجمها. وتتعرض حافة الصفيحة للهبوط والانحدار، مع حدوث تصدعات عادية. ويستند المنحدر على صخور نارية ومتحولة قوية نسبيًا، تحافظ على زاوية استقرار عالية. [ 26 ] أكثر من نصف الهوامش المتقاربة هي هوامش تآكلية. [ 2 ]

ترتبط الهوامش التراكمية، مثل جنوب بيرو-تشيلي، وكاسكاديا، وجزر ألوشيان، بخنادق ذات ترسبات متوسطة إلى كثيفة. عند انزلاق الصفيحة التكتونية، تُدفع الرواسب بقوة على حافة الصفيحة العلوية، مُشكّلةً إسفينًا تراكميًا أو منشورًا تراكميًا . يؤدي ذلك إلى نمو الصفيحة العلوية نحو الخارج. ولأن الرواسب تفتقر إلى الصلابة، فإن زاوية استقرارها أقل حدة من الصخور المُكوّنة للمنحدر الداخلي لخنادق الهوامش التآكلية. يرتكز المنحدر الداخلي على طبقات متداخلة من الرواسب الاندفاعية. وتزداد تضاريس المنحدر الداخلي خشونةً بفعل الانهيارات الأرضية الموضعية . [ 26 ] لا تُظهر كاسكاديا أي بروزات باثيمترية تُذكر للمرتفع الخارجي والخندق، نظرًا لامتلاءها الكامل بالرواسب، إلا أن منحدر الخندق الداخلي مُعقد، ويحتوي على العديد من التلال الاندفاعية. تتنافس هذه التلال مع تكوين الأخاديد بفعل الأنهار التي تصب في الخندق. نادراً ما تظهر منحدرات الخنادق الداخلية للهوامش المتآكلة نتوءات الدفع. [ 19 ]

تنمو الموشورات التراكمية بطريقتين. الأولى هي التراكم الأمامي، حيث تُكشط الرواسب من الصفيحة المنزلقة وتترسب في مقدمة الموشور التراكمي. [ 2 ] ومع نمو الوتد التراكمي، تزداد صلابة الرواسب الأقدم الأبعد عن الخندق ، وتزداد انحدار الصدوع وغيرها من السمات البنيوية بفعل الدوران باتجاه الخندق. [ 27 ] أما الآلية الأخرى لنمو الموشور التراكمي فهي التراكم السفلي [ 2 ] (المعروف أيضًا بالتراكم القاعدي [ 28 ] ) للرواسب المنغرزة، بالإضافة إلى بعض القشرة المحيطية ، على طول الأجزاء الضحلة من سطح الانفصال المنغرز. تُفسَّر مجموعة فرانسيسكان في كاليفورنيا على أنها موشور تراكمي قديم، حيث سُجِّل التراكم السفلي على شكل مزيجات تكتونية وبنى مزدوجة. [ 2 ]

تشكل الخندق المحيطي على طول حدود تقارب المحيطات.
يحتوي خندق ماريانا على أعمق جزء من محيطات العالم، ويمتد على طول حدود تقارب بين صفيحتين محيطيتين. وهو ناتج عن انزلاق صفيحة المحيط الهادئ تحت صفيحة ماريانا المحيطية .

الزلازل

تُؤدي الزلازل الضخمة المتكررة إلى تغيير المنحدر الداخلي للخندق عن طريق إحداث انهيارات أرضية هائلة. وتُخلّف هذه الانهيارات منحدرات أرضية نصف دائرية ذات منحدرات تصل إلى 20 درجة على الجدران الأمامية والجانبية. [ 29 ]

قد يؤدي انغماس الجبال البحرية والتلال غير الزلزالية في الخندق إلى زيادة الزحف غير الزلزالي وتقليل شدة الزلازل. وعلى النقيض من ذلك، قد يسمح انغماس كميات كبيرة من الرواسب بانتشار التصدعات على طول سطح الانفصال الناتج عن الانغماس لمسافات طويلة، مما يؤدي إلى حدوث زلازل ضخمة. [ 30 ]

تراجع الخندق

تبدو الخنادق مستقرةً في مواقعها بمرور الوقت، لكن يعتقد العلماء أن بعض الخنادق - وخاصةً تلك المرتبطة بمناطق الاندساس حيث تتقارب صفيحتان محيطيتان - تتحرك للخلف باتجاه الصفيحة المندسة. [ 31 ] [ 32 ] يُطلق على هذه الظاهرة اسم تراجع الخندق ، أو تراجع المفصلة ، ​​أو تراجع الصفيحة ، وهي أحد تفسيرات وجود أحواض ما وراء القوس .

تُعزى زيادة انحدار الصفيحة، وبالتالي حركة المفصل والخندق على السطح، إلى قوى عمودية عليها (جزء الصفيحة المنغرزة داخل الوشاح). [ 33 ] تنشأ هذه القوى من الطفو السالب للصفيحة بالنسبة للوشاح [ 34 ] ، والذي يتأثر بهندسة الصفيحة نفسها. [ 35 ] يمكن أن يؤدي تمدد الصفيحة العلوية، استجابةً لتدفق الوشاح شبه الأفقي الناتج عن إزاحة الصفيحة، إلى تكوين حوض خلف القوس. [ 36 ]

العمليات المعنية

تتداخل عدة قوى في عملية تراجع الصفيحة. هناك قوتان متعاكستان عند سطح التماس بين الصفيحتين المنغرزتين. تُمارس الصفيحة المنغرزة قوة انحناء (FPB) تُولّد ضغطًا أثناء الانغراز، بينما تُمارس الصفيحة العلوية قوةً معاكسةً للصفيحة المنغرزة (FTS). تنشأ قوة سحب الصفيحة (FSP) من الطفو السالب للصفيحة، مما يدفعها إلى أعماق أكبر. تُعاكس قوة المقاومة من الوشاح المحيط قوى سحب الصفيحة. تُسبب التفاعلات مع انقطاع 660 كم انحرافًا نتيجةً للطفو عند الانتقال الطوري (F660). [ 35 ] التفاعل الفريد لهذه القوى هو ما يُولّد تراجع الصفيحة. عندما يُعيق الجزء العميق من الصفيحة حركة الجزء الضحل منها، يحدث تراجع الصفيحة. تتعرض الصفيحة المنغرزة للغوص العكسي نتيجة لقوى الطفو السالبة، مما يؤدي إلى تراجع مفصل الخندق على طول السطح. ويمكن أن يؤدي صعود الوشاح حول الصفيحة إلى تهيئة ظروف مواتية لتكوين حوض خلف القوس. [ 36 ]

توفر التصوير المقطعي الزلزالي أدلة على تراجع الصفيحة التكتونية. تُظهر النتائج شذوذات حرارية عالية داخل الوشاح، مما يشير إلى وجود مواد مندفعة في الوشاح. [ 37 ] تُعتبر الأفيوليتات دليلاً على آليات مثل اندفاع الصخور ذات الضغط والحرارة العاليين بسرعة إلى السطح من خلال عمليات تراجع الصفيحة التكتونية، مما يوفر مساحة لظهور الأفيوليتات .

لا يُعدّ انحسار الصفيحة عمليةً مستمرةً دائمًا، مما يُشير إلى طبيعتها الدورية. [ 34 ] تُفسَّر الطبيعة الدورية للانحسار بتغيّر كثافة الصفيحة المنغرزة، مثل وصول الغلاف الصخري الطافي (قارة، أو قوس، أو سلسلة جبال، أو هضبة)، أو تغيّر ديناميكيات الانغراز، أو تغيّر حركية الصفيحة. لا يؤثر عمر الصفائح المنغرزة على انحسار الصفيحة. [ 35 ] تؤثر التصادمات القارية القريبة على انحسار الصفيحة. تُحفِّز هذه التصادمات تدفق الوشاح وتدفق مواده، مما يُسبِّب تمددًا وانحسارًا في القوس الخندقي. [ 36 ] في منطقة جنوب شرق المحيط الهادئ، حدثت عدة أحداث انحسار نتج عنها تكوين العديد من أحواض ما وراء القوس. [ 34 ]

تفاعلات الوشاح

تلعب التفاعلات مع فواصل الوشاح دورًا هامًا في تراجع الصفيحة. يؤدي الركود عند فاصل 660 كم إلى حركة ارتدادية للصفيحة نتيجة لقوى الشفط المؤثرة على السطح. [ 35 ] يحفز تراجع الصفيحة تدفقًا عكسيًا في الوشاح، مما يتسبب في تمدد ناتج عن إجهادات القص عند قاعدة الصفيحة العلوية. مع ازدياد سرعات تراجع الصفيحة، تزداد أيضًا سرعات التدفق الدائري في الوشاح، مما يُسرّع معدلات التمدد. [ 33 ] تتغير معدلات التمدد عندما تتفاعل الصفيحة مع الفواصل داخل الوشاح على عمق 410  كم و660  كم. يمكن للصفائح إما أن تخترق الوشاح السفلي مباشرةً ، أو أن تتباطأ بسبب التحول الطوري عند  عمق 660 كم، مما يُحدث فرقًا في الطفو.  تُعزى الزيادة في هجرة الخنادق التراجعية (تراجع الصفيحة) (2-4 سم/سنة) إلى تسطح الصفائح عند انقطاعية 660 كم، حيث لا تخترق الصفيحة الوشاح السفلي. [ 38 ] وينطبق هذا على خنادق اليابان وجاوة وإيزو-بونين. تتوقف هذه الصفائح المسطحة مؤقتًا فقط في المنطقة الانتقالية. ويحدث الانزياح اللاحق إلى الوشاح السفلي بفعل قوى سحب الصفيحة، أو عدم استقرارها نتيجة التسخين والتوسع بفعل الانتشار الحراري. أما الصفائح التي تخترق الوشاح السفلي مباشرةً، فتؤدي إلى معدلات تراجع أبطأ (~1-3  سم/سنة)، كما هو الحال في قوس ماريانا وقوس تونغا. [ 38 ]

خندق بورتوريكو

النشاط الحراري المائي والمناطق الأحيائية المرتبطة به

عندما تنغرز الرواسب في قاع الخنادق، يُطرد جزء كبير من محتواها السائل ويعود على طول سطح الانفصال ليظهر على المنحدر الداخلي على شكل براكين طينية وتسربات باردة . كما تتراكم هيدرات الميثان وهيدرات الغاز في المنحدر الداخلي، وهناك مخاوف من أن تحللها قد يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري . [ 2 ]

تُعدّ السوائل المنبعثة من البراكين الطينية والينابيع الباردة غنيةً بالميثان وكبريتيد الهيدروجين ، مما يُوفّر الطاقة الكيميائية للكائنات الدقيقة الكيميائية التغذية التي تُشكّل أساس بيئة خندقية فريدة . وقد تمّ تحديد مجتمعات الينابيع الباردة في المنحدرات الداخلية للخندق في غرب المحيط الهادئ (وخاصةً اليابان [ 39 ] )، وأمريكا الجنوبية، وبربادوس، والبحر الأبيض المتوسط، ومكران، وخندق سوندا. وتوجد هذه المجتمعات على أعماق تصل إلى 6000 متر (20000 قدم) . [ 2 ] وقد تمّ تسلسل جينوم بكتيريا دينوكوكوس المُحِبّة للظروف القاسية من خندق تشالنجر ديب، وذلك للاستفادة من خصائصها البيئية واستخداماتها الصناعية المُحتملة. [ 40 ] 

نظراً لأن الخنادق هي أدنى النقاط في قاع المحيط، فهناك مخاوف من تراكم المخلفات البلاستيكية في الخنادق مما قد يعرض النظم البيئية الهشة في الخنادق للخطر. [ 41 ]

أعمق الخنادق المحيطية

تشير القياسات الحديثة، التي تم فيها قياس ملوحة ودرجة حرارة الماء طوال فترة الغوص، إلى وجود هامش خطأ يبلغ حوالي 15 مترًا (49 قدمًا) . [ 42 ] وقد تكون القياسات القديمة غير دقيقة بمئات الأمتار.  

خندقمحيطأدنى نقطةأقصى عمقمصدر
ماريانا ترينشالمحيط الهاديتشالنجر ديب10,925 متر (35,843 قدم)  [ 42 ] [ 43 ]
خندق تونغاالمحيط الهاديهورايزون ديب10820 متر (35500 قدم)  [ 42 ]
خندق الفلبينالمحيط الهاديإمدن ديب10,540 متر (34,580 قدم)  [ 44 ]
خندق كوريل-كامتشاتكاالمحيط الهادي10,542 متر (34,587 قدم)  [ 44 ]
خندق كيرماديكالمحيط الهادي10,047 متر (32,963 قدم)  [ 44 ]
خندق إيزو – بونين ( خندق إيزو – أوغاساوارا )المحيط الهادي9810 متر (32190 قدم)  [ 44 ]
خندق نيو بريتينالمحيط الهادئ ( بحر سليمان )كوكب عميق9140 متراً (29990 قدماً)  [ 45 ]
خندق بورتوريكوالمحيط الأطلسيميلووكي ديب8376 متراً (27480 قدماً)  [ 42 ] [ 46 ]
خندق ساوث ساندويتشالمحيط الأطلسينيزك عميق8266 متراً (27119 قدماً)  [ 42 ] [ 47 ]
خندق بيرو-تشيلي أو خندق أتاكاماالمحيط الهاديريتشاردز ديب8,055 متر (26,427 قدم)  [ 44 ]
خندق اليابانالمحيط الهادي8412  متر (27498  قدم)[ 44 ]
خندق كايمانالمحيط الأطلسيأعماق البحر الكاريبي7686 متراً (25217 قدماً)  [ 44 ]
خندق ساوث ساندويتشالمحيط الجنوبيفاكتوريان ديب7334 متراً (24062 قدماً)  [ 42 ] [ 47 ]
خندق سونداالمحيط الهنديجافا ديب7192 متر (23596 قدم)  [ 44 ] [ 43 ]
خندق موريشيوسالمحيط الهنديموريشيوس بوينت6875 متر (22556 قدم)  [ 44 ]
خندق الهندالمحيط الهنديبين الهند وجزر المالديف7225 متر (23704 قدم)  [ 44 ]
خندق سيلانالمحيط الهنديأعماق سريلانكا6400 متر (21000 قدم)  [ 44 ]
خندق الصومالالمحيط الهنديسومالي ديب6,084 متر (19,961 قدم)  [ 44 ]
خندق مدغشقرالمحيط الهنديأعماق مدغشقر6,048 متر (19,843 قدم)  [ 44 ]
خندق بورتوريكوالمحيط الأطلسيريو برمودا ديب5625 متراً (18455 قدماً)  [ 44 ]
سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسيالمحيط المتجمد الشماليمولوي ديب5550 متر (18210 قدم)  [ 42 ] [ 43 ]

الخنادق المحيطية البارزة

خندقموقع
خندق ألوشيانجنوب جزر ألوشيان ، غرب ألاسكا
خندق بوغانفيلجنوب غينيا الجديدة
خندق كايمانغرب الكاريبي
خندق سيدروس (غير نشط)ساحل المحيط الهادئ في باجا كاليفورنيا
حوض هيكورانجيشرق نيوزيلندا
خندق هيورتجنوب غرب نيوزيلندا
خندق إيزو-أوغاساوارابالقرب من جزيرتي إيزو وبونين
خندق اليابانشرق اليابان
خندق كيرماديكشمال شرق نيوزيلندا
خندق كوريل-كامتشاتكا *بالقرب من جزر الكوريل
خندق مانيلاغرب لوزون ، الفلبين
خندق ماريانا *غرب المحيط الهادئ؛ شرق جزر ماريانا
خندق أمريكا الوسطىشرق المحيط الهادئ؛ قبالة سواحل المكسيك وغواتيمالا والسلفادور ونيكاراغوا وكوستاريكا
خندق نيو هبريدسغرب فانواتو (جزر نيو هبريدس).
خندق بيرو-تشيليالمحيط الهادئ الشرقي؛ قبالة سواحل بيرو وتشيلي
خندق الفلبين *شرق الفلبين
خندق بورتوريكوحدود البحر الكاريبي والمحيط الأطلسي
خندق بويسيجورجنوب غرب نيوزيلندا
خندق ريوكيوالحافة الشرقية لجزر ريوكيو اليابانية
خندق ساوث ساندويتششرق جزر ساندويتش الجنوبية
خندق سونداتمتد المنحنيات من جنوب جاوة إلى غرب سومطرة وجزر أندامان ونيكوبار
خندق تونغا *بالقرب من تونغا
خندق يابالمحيط الهادئ الغربي؛ بين جزر بالاو وخندق ماريانا

(*) أعمق خمسة خنادق في العالم

الخنادق المحيطية القديمة

خندقموقع
خندق إنترمونتانغرب أمريكا الشمالية؛ بين جزر إنترمونتين وأمريكا الشمالية
الخندق الجزيريغرب أمريكا الشمالية؛ بين الجزر الجزرية وجزر إنترمونتان
خندق فارالونغرب أمريكا الشمالية
خندق تيثيسجنوب تركيا وإيران والتبت وجنوب شرق آسيا

انظر أيضاً

مراجع

  1. رولي 2002 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ستيرن 2005 .
  3. 1 2 3 4 Kearey, Klepeis & Vine 2009 , ص. 250.
  4. 1 2 هاريس وآخرون 2014 .
  5. داستانبور 1996 .
  6. توماس، بوربيدج وكومينز 2007 .
  7. غولدفينغر وآخرون 2012 .
  8. ^ ويستبروك وماسل وبيجو دوفال 1984 .
  9. هاكني، ساذرلاند وكولوت 2012 .
  10. إينسيل 2000 .
  11. 1 2 3 جيرسن وفويلكر وبيرمان 2018 .
  12. إيسلي 1946 .
  13. ويل 1969 ، ص 49.
  14. تومسون وموراي 1895 .
  15. ماكونيل 1990 .
  16. جونستون 1923 .
  17. Allwrardt 1993 .
  18. 1 2 كيري، كليبيس وفين 2009 ، ص 250-251.
  19. 1 2 Geersen, Voelker & Behrmann 2018 , ص. 420.
  20. 1 2 3 4 Geersen, Voelker & Behrmann 2018 , pp. 411–412.
  21. 1 2 كيري، كليبيس وفين 2009 ، ص. 251.
  22. بودين وواتس 1979 .
  23. Geersen, Voelker & Behrmann 2018 , pp. 412–416.
  24. فولكر وآخرون 2013 .
  25. فولكر وآخرون 2009 .
  26. 1 2 Geersen, Voelker & Behrmann 2018 , ص. 416.
  27. كيري، كليبيس وفين 2009 ، ص 264-266.
  28. بانغز وآخرون 2020 .
  29. فولكر وآخرون 2014 .
  30. Geersen, Voelker & Behrmann 2018 , ص. 421.
  31. دفوركين وآخرون 1993 .
  32. غارفانكل، أندرسون وشوبرت 1986 .
  33. 1 2 شيلارت وموريسي 2013 .
  34. 1 2 3 شيلارت، ليستر وتوي 2006 .
  35. 1 2 3 4 ناكاكوكي ومورا 2013 .
  36. 1 2 3 فلاور وديليك 2003 .
  37. هول وسباكمان 2002 .
  38. 1 2 كريستنسن 1996 .
  39. فوجيكورا وآخرون 2010 .
  40. Zhang et al. 2021 .
  41. بينغ وآخرون 2020 .
  42. 1 2 3 4 5 6 7 عاموس 2021 .
  43. 1 2 3 "رحلة استكشافية" . رحلة استكشافية إلى أعماق البحار الخمسة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يناير 2025 .
  44. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 جاميسون وآخرون. 2010 .
  45. غالو وآخرون 2015 .
  46. "المحيط الأطلسي" . رحلة استكشاف الأعماق الخمسة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يناير 2025 .
  47. 1 2 "صور السونار" . بعثة فايف ديبس . تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2025 .

فهرس

للمزيد من القراءة