صدع

منظر كتلي لقطع صدع مكون من ثلاثة أجزاء، يوضح موقع مناطق التكيف بينها عند تغيرات في موقع الصدع أو قطبيته (اتجاه الميل).
صدع خليج السويس يظهر الصدوع التوسعية الرئيسية

في علم الجيولوجيا ، يُعرف الصدع بأنه منطقة خطية تتباعد فيها الغلاف الصخري [ 1 ] [ 2 ] ، وهو مثال على التكتونية التوسعية . [ 3 ] من السمات المميزة للصدع وجود منخفض خطي مركزي منخفض ، يُسمى الخسف ، أو ما يُعرف عادةً بالخسف النصفي ذي الصدوع العادية، وارتفاعات على جانبي الصدع، خاصةً على جانب واحد. [ 4 ] عندما تبقى الصدوع فوق مستوى سطح البحر، فإنها تُشكل واديًا صدعيًا ، قد يمتلئ بالماء مُشكلاً بحيرة صدعية . قد يحتوي محور منطقة الصدع على صخور بركانية ، ويُعد النشاط البركاني جزءًا من العديد من أنظمة الصدوع النشطة، ولكن ليس جميعها.

تحدث الصدوع الرئيسية على طول المحور المركزي لمعظم سلاسل منتصف المحيط ، حيث يتم إنشاء قشرة محيطية جديدة وغلاف صخري على طول حدود متباعدة بين صفيحتين تكتونيتين .

تُعدّ الصدوع الفاشلة نتيجةً لتصدّع القارات الذي لم يستمر حتى نقطة الانفصال. عادةً ما يحدث الانتقال من التصدّع إلى التباعد عند نقطة التقاء ثلاثية حيث تلتقي ثلاثة صدوع متقاربة فوق بؤرة ساخنة . يتطور اثنان من هذه الصدوع إلى نقطة تباعد قاع البحر، بينما يفشل الثالث في نهاية المطاف، ليصبح صدعًا محيطيًا .

الهندسة

المقطع الطبوغرافي لبحيرة ملاوي

تتألف معظم الصدوع من سلسلة من الأجزاء المنفصلة التي تشكل معًا المنطقة الخطية المميزة للصدوع. تتميز أجزاء الصدع الفردية بشكلها شبه الخسفي، الذي يتحكم فيه صدع واحد يحد الحوض. وتختلف أطوال الأجزاء بين الصدوع، تبعًا لسمك الغلاف الصخري المرن.

تتميز مناطق الغلاف الصخري السميك والبارد، مثل صدع بحيرة بايكال، بأطوال قطاعات تتجاوز 80  كيلومترًا، بينما قد تقل أطوال القطاعات في مناطق الغلاف الصخري الرقيق والدافئ عن 30  كيلومترًا. [ 5 ] على طول محور الصدع، يتغير موضع الصدع الرئيسي، وفي بعض الحالات قطبيته (اتجاه ميله)، من قطاع إلى آخر. غالبًا ما تتميز حدود القطاعات ببنية أكثر تعقيدًا، وتتقاطع عمومًا مع محور الصدع بزاوية حادة. تستوعب مناطق حدود القطاعات هذه الاختلافات في إزاحة الصدع بين القطاعات، ولذلك تُعرف بمناطق الاستيعاب.

تتخذ مناطق التكيف أشكالاً متنوعة، بدءاً من منحدر تتابعي بسيط عند تقاطع صدعين رئيسيين من نفس القطبية، وصولاً إلى مناطق ذات تعقيد بنيوي عالٍ، لا سيما عندما تكون للقطاعات قطبية متعاكسة. وقد تتواجد مناطق التكيف حيث تتقاطع تراكيب قشرية أقدم مع محور الصدع. في صدع خليج السويس، تقع منطقة التكيف الزعفرانية عند نقطة التقاء منطقة قص في الدرع العربي النوبي مع الصدع. [ 6 ]

تُعرف جوانب أو أكتاف الصدوع بأنها مناطق مرتفعة تحيط بالصدوع. ويبلغ عرض أكتاف الصدوع عادةً حوالي 70  كيلومترًا. [ 7 ] وخلافًا للاعتقاد السائد سابقًا، فإن الهوامش القارية السلبية المرتفعة، مثل المرتفعات البرازيلية وجبال الدول الاسكندنافية وجبال غاتس الغربية في الهند ، ليست أكتافًا للصدوع. [ 7 ]

تطوير الصدع

بدء الصدع

يعكس تكوّن أحواض الصدع وتمركز الإجهاد نضج الصدع. عند بدء التصدع، يبدأ الجزء العلوي من الغلاف الصخري بالتمدد على سلسلة من الصدوع العادية غير المتصلة في البداية ، مما يؤدي إلى تكوين أحواض معزولة. [ 8 ] في الصدوع فوق سطح البحر، على سبيل المثال، يكون التصريف عند بدء التصدع داخليًا بشكل عام، دون وجود أي عنصر من التصريف العابر. يُعد التصدع السلبي شائعًا جدًا في المراحل الأولية لتطور الصدع. ويتضمن ذلك ترقق الغلاف الصخري الناتج عن الإجهادات المنتقلة أفقيًا. ولا يرتبط التصدع السلبي عادةً بأي نشاط صهاري. [ 9 ]

مرحلة التصدع الناضجة

مع تطور الصدع، تنمو بعض أجزاء الصدع الفردية، لتتصل في النهاية ببعضها لتشكل الصدوع الحدودية الأكبر. ويتركز التمدد اللاحق على هذه الصدوع. وتؤدي الصدوع الأطول والمسافات الأوسع بينها إلى مناطق هبوط متصلة أكثر على طول محور الصدع. وفي هذه المرحلة، يحدث ارتفاع ملحوظ في أكتاف الصدع، مما يؤثر بشدة على التصريف والترسيب في أحواض الصدع. [ 8 ]

خلال ذروة التصدع الليثوسفيري، ومع ترقق القشرة الأرضية، يهبط سطح الأرض ويرتفع مستوى موهو تبعًا لذلك. في الوقت نفسه، يترقق الليثوسفير الوشاحي، مما يؤدي إلى ارتفاع قمة الأستينوسفير. هذا بدوره يجلب تدفقًا حراريًا عاليًا من الأستينوسفير الصاعد إلى الليثوسفير المترقق، مسخنًا الليثوسفير الأوروجيني لعملية ذوبان الجفاف، مما يتسبب عادةً في تحول صخري شديد عند تدرجات حرارية عالية تتجاوز 30  درجة مئوية. تتكون نواتج التحول من صخور جرانيتية عالية الحرارة إلى فائقة الحرارة، بالإضافة إلى صخور الميغماتيت والجرانيت المرتبطة بها في الأوروجينات التصادمية، مع احتمال وجود معقدات نواة متحولة في مناطق التصدع القارية، ومعقدات نواة محيطية في التلال المتباعدة. يؤدي هذا إلى نوع من التكوين الجبلي في بيئات تمددية، يُشار إليه باسم التكوين الجبلي التصدعي. [ 10 ]

الهبوط بعد التصدع

بمجرد توقف التصدع، تبرد طبقة الوشاح أسفل الصدع، ويصاحب ذلك هبوط واسع النطاق بعد التصدع. يرتبط مقدار الهبوط ارتباطًا مباشرًا بمقدار الترقق خلال مرحلة التصدع، والذي يُحسب بمعامل بيتا (سُمك القشرة الأرضية الابتدائي مقسومًا على سُمك القشرة الأرضية النهائي)، ولكنه يتأثر أيضًا بدرجة امتلاء حوض التصدع في كل مرحلة، نظرًا لكثافة الرواسب العالية مقارنةً بالماء. يوفر "نموذج ماكنزي" البسيط للتصدع، الذي يعتبر مرحلة التصدع آنية، تقديرًا أوليًا جيدًا لمقدار ترقق القشرة الأرضية من خلال رصد مقدار الهبوط بعد التصدع. [ 11 ] [ 12 ] وقد استُبدل هذا النموذج عمومًا بـ"نموذج الكابولي الانحنائي"، الذي يأخذ في الاعتبار هندسة صدوع التصدع والتوازن الانحنائي للجزء العلوي من القشرة الأرضية. [ 13 ]

التصدع متعدد المراحل

تُظهر بعض الصدوع تاريخًا معقدًا وطويلًا من التصدع، مع عدة مراحل متميزة. ويُظهر صدع بحر الشمال أدلة على عدة مراحل تصدع منفصلة من العصر البرمي وحتى العصر الطباشيري المبكر ، [ 14 ] وهي فترة تزيد عن 100 مليون سنة.

التصدع نحو الانفصال

قد يؤدي التصدع إلى تفكك القارات وتكوين أحواض محيطية. ويؤدي التصدع الناجح إلى اتساع قاع البحر على طول سلسلة جبال وسط المحيط، وتكوين مجموعة من الهوامش المترافقة التي يفصل بينها حوض محيطي. [ 15 ] قد يكون التصدع نشطًا، ويتحكم فيه تيار الحمل الحراري في الوشاح . وقد يكون أيضًا سلبيًا، مدفوعًا بقوى تكتونية بعيدة المدى تعمل على شد الغلاف الصخري. يتطور شكل الهوامش نتيجة للعلاقات المكانية والزمانية بين مراحل التشوه التمددي. ويؤدي تجزئة الهوامش في النهاية إلى تكوين نطاقات صدعية ذات تضاريس موهو متنوعة ، بما في ذلك النطاق القريب ذو الكتل القشرية الملتوية بفعل الصدوع، ومنطقة التخصر ذات القاعدة القشرية الرقيقة ، والنطاق البعيد ذو أحواض الهبوط العميقة، ومنطقة الانتقال بين المحيط والقارة، والنطاق المحيطي. [ 16 ]

يتفاعل التشوه والنشاط البركاني أثناء تطور الصدوع، مما قد يؤدي إلى تكوين هوامش صدعية غنية بالصهارة وأخرى فقيرة بها. [ 16 ] وتضم الهوامش الغنية بالصهارة معالم بركانية رئيسية. وعلى الصعيد العالمي، تمثل الهوامش البركانية غالبية الهوامش القارية السلبية. [ 17 ] أما الهوامش الصدعية الفقيرة بالصهارة فتتأثر بالتصدع واسع النطاق والتمدد المفرط للقشرة الأرضية. [ 18 ] ونتيجة لذلك، غالبًا ما تنكشف صخور البريدوتيت والجابرو في الوشاح العلوي وتتحول إلى سيربنتين على طول صدوع التمدد في قاع البحر.

النشاط البركاني

الأشكال الأرضية البركانية التكتونية المرتبطة بالتصدع في شبه جزيرة ريكجانيس ، أيسلندا : الصدوع ، والشقوق ، والبراكين المستطيلة ذات الأصل الجليدي ، وحقول الحمم البركانية ما بعد الجليدية

تُعدّ العديد من الصدوع مواقع لنشاط صهاري ولو طفيف ، لا سيما في المراحل المبكرة من التصدع. [ 19 ] وتُعتبر البازلتات القلوية والبراكين ثنائية النمط من النواتج الشائعة للنشاط الصهاري المرتبط بالصدوع. [ 20 ] [ 21 ]

تشير الدراسات الحديثة إلى أن الجرانيت ما بعد التصادم في السلاسل الجبلية التصادمية هو نتاج النشاط البركاني المتصدع عند هوامش الصفائح المتقاربة.

الأهمية الاقتصادية

تحتوي الصخور الرسوبية المرتبطة بالصدوع القارية على رواسب مهمة من المعادن والهيدروكربونات . [ 22 ]

رواسب معدنية

توجد رواسب المعادن SedEx بشكل رئيسي في بيئات الصدوع القارية. وتتشكل ضمن متواليات ما بعد الصدع عندما تُقذف السوائل الحرارية المائية المرتبطة بالنشاط الصهاري في قاع البحر. [ 23 ]

النفط والغاز

تُعدّ الصدوع القارية مواقع لتراكمات نفطية وغازية كبيرة، مثل خندق فايكنغ وصدع خليج السويس . ويوجد ثلاثون بالمئة من حقول النفط والغاز العملاقة ضمن هذه البيئة. [ 24 ] وفي عام 1999، قُدّر وجود 200 مليار برميل من احتياطيات النفط القابلة للاستخراج في الصدوع. غالبًا ما تتشكل الصخور المصدرية ضمن الرواسب التي تملأ الصدع النشط ( الصخور المصاحبة للصدع )، إما في بيئة بحيرية أو في بيئة بحرية محدودة، مع العلم أن هذه التتابعات لا توجد في جميع الصدوع. وقد تتشكل صخور الخزان في تتابعات ما قبل الصدع، والصخور المصاحبة للصدع، والصخور اللاحقة للصدع.

قد توجد طبقات عازلة إقليمية فعالة ضمن التتابع اللاحق للتصدع إذا ترسبت أحجار طينية أو متبخرات . يوجد ما يزيد قليلاً عن نصف احتياطيات النفط المقدرة مرتبطة بصدوع تحتوي على تتابعات بحرية متزامنة مع التصدع وما بعده، وأقل من الربع بقليل في صدوع ذات تتابعات غير بحرية متزامنة مع التصدع وما بعده، والثمن في تتابعات غير بحرية متزامنة مع التصدع مع تتابعات بحرية ما بعد التصدع. [ 25 ]

أمثلة

انظر أيضاً

مراجع

  1. الوادي المتصدع: التعريف والأهمية الجيولوجية ، جياكومو كورتي، الوادي المتصدع الإثيوبي
  2. انصهار تخفيف الضغط أثناء تمدد الغلاف الصخري القاري ، جولانتي فان ويك، MantlePlumes.org
  3. تكتونيات الصفائح: المحاضرة 2 ، قسم الجيولوجيا بجامعة ليستر
  4. ليدر، إم آر؛ غاوثورب، آر إل (1987). "نماذج رسوبية لأحواض الكتل المائلة/نصف الخندق التوسعية" (ملف PDF) . في: كوارد، إم بي؛ ديوي، جيه إف؛ هانكوك، بي إل (محررون). التكتونيات التوسعية القارية . الجمعية الجيولوجية، منشورات خاصة. المجلد  28. الصفحات 139-152 . ISBN  9780632016051.
  5. إيبينجر، سي جيه؛ جاكسون، جيه إيه؛ فوستر، إيه إن؛ هايوارد، إن جيه (1999). "هندسة الأحواض التمددية والغلاف الصخري المرن". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ . 357 (1753): 741-765 . Bibcode : 1999RSPTA.357..741E . doi : 10.1098/rsta.1999.0351 . S2CID 91719117 . 
  6. يونس، أ. إ.؛ مكلاي، ك. (2002). "تطوير مناطق الإقامة في خليج السويس - صدع البحر الأحمر، مصر" . نشرة الجمعية الأمريكية لجيولوجيي البترول . 86 (6): 1003-1026 . doi : 10.1306/61EEDC10-173E-11D7-8645000102C1865D . تاريخ الاسترجاع: 29 أكتوبر 2012 .
  7. 1 2 غرين، بول ف.؛ جابسن، بيتر؛ تشالمرز، جيمس أ.؛ بونو، يوهان م.؛ دودي، إيان ر. (2018). "دفن واستخراج الهوامش القارية السلبية بعد الانفصال: سبعة مقترحات لإثراء النماذج الجيوديناميكية". أبحاث غوندوانا . 53 : 58-81 . Bibcode : 2018GondR..53...58G . doi : 10.1016/j.gr.2017.03.007 .
  8. 1 2 ويذجاك، إم أو؛ شليش، آر دبليو؛ أولسن، بي إي (2002). "بنية حوض الصدع وتأثيرها على الأنظمة الرسوبية" (ملف PDF) . في: رينو، آر دبليو وأشلي، جي إم (محرران). الترسيب في الصدوع القارية . منشورات خاصة. المجلد 73. جمعية الجيولوجيا الرسوبية . تاريخ الاسترجاع: 28 أكتوبر 2012 . 
  9. روجر باك، دبليو. (أبريل 1986). "الحمل الحراري على نطاق صغير الناتج عن التصدع السلبي: سبب ارتفاع أكتاف الصدع" (ملف PDF) . رسائل علوم الأرض والكواكب . 77 ( 3-4 ): 362-372 . doi : 10.1016/0012-821X(86)90146-9 . تاريخ الاسترجاع: 7 ديسمبر 2025 .
  10. تشنغ، ي.-ف.؛ تشن، ر.-إكس. (2017). "التحول الإقليمي في الظروف القاسية: آثاره على تكوين الجبال عند هوامش الصفائح المتقاربة" . مجلة علوم الأرض الآسيوية . 145 : 46-73 . Bibcode : 2017JAESc.145...46Z . doi : 10.1016/j.jseaes.2017.03.009 .
  11. ماكنزي، د. (1978). "بعض الملاحظات حول تطور الأحواض الرسوبية" (ملف PDF) . 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 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 1 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 25 أكتوبر 2012 . 
  12. كوزنير، ن. ج.؛ روبرتس، أ. م.؛ مورلي، س. ك. (1995). "النمذجة الأمامية والعكسية لتكوين أحواض الصدع" . في لامبياس، ج. ج. (محرر). موائل الهيدروكربونات في أحواض الصدع . منشورات خاصة. المجلد 80. لندن: الجمعية الجيولوجية . الصفحات 33-56 . ISBN   9781897799154تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2012 .
  13. نوتفيت، أ.؛ غابريلسن، ر.هـ.؛ ستيل، ر.ج. (1995). "علم الطبقات التكتونية والبنية الرسوبية لأحواض الصدع، مع الإشارة إلى شمال بحر الشمال". الجيولوجيا البحرية والبترولية . 12 (8): 881-901 . Bibcode : 1995MarPG..12..881N . doi : 10.1016/0264-8172(95)98853-W .
  14. رافناس، ر.؛ نوتفيت، أ.؛ ستيل، ر. ج.؛ ويندلستاد، ج. (2000). "البنى الرسوبية المتزامنة مع التصدع في شمال بحر الشمال" . ديناميات الهامش النرويجي . منشورات خاصة. المجلد 167. لندن: الجمعية الجيولوجية . الصفحات 133-177 . ISBN   9781862390560تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2012 .
  15. زيغلر، ب. أ.؛ كلوتينغ، س. (يناير 2004). "العمليات الديناميكية التي تتحكم في تطور الأحواض المتصدعة". مراجعات علوم الأرض . 64 ( 1-2 ): 1-50 . Bibcode : 2004ESRv...64....1Z . doi : 10.1016/S0012-8252(03)00041-2 .
  16. 1 2 بيرون-بينفيديك، جي.؛ ماناتشال، جي.؛ أوزموندسن، بي. تي. (مايو 2013). "مقارنة هيكلية لهوامش التصدع الأطلسي النموذجية: مراجعة للملاحظات والمفاهيم". جيولوجيا البحار والبترول . 43 : 21-47 . Bibcode : 2013MarPG..43...21P . doi : 10.1016/j.marpetgeo.2013.02.002 .
  17. ريستون تي جيه؛ ماناتشال جي (2011). "اصطدام القوس القاري". في براون دي وريان بي دي (محرران). لبنات بناء الاصطدام اللاحق . فرونتيرز إن إيرث ساينسز.
  18. بيرون-بينفيديك، جي.؛ ماناتشال، جي. (2009). "التطور النهائي للتصدع عند الهوامش السلبية العميقة الفقيرة بالصهارة من شبه الجزيرة الأيبيرية إلى نيوفاوندلاند: وجهة نظر جديدة". المجلة الدولية لعلوم الأرض . 98 (7): 1581. Bibcode : 2009IJEaS..98.1581P . doi : 10.1007/s00531-008-0337-9 . S2CID 129442856 . 
  19. وايت، آر إس؛ ماكنزي، دي. (1989). "النشاط البركاني في مناطق الصدوع: تكوين الهوامش البركانية والبازلت الفيضاني" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 94 (B6): 7685-7729 . Bibcode : 1989JGR....94.7685W . doi : 10.1029/jb094ib06p07685 . تاريخ الاسترجاع: 27 أكتوبر 2012 .
  20. فارمر، جي إل (2005). "الصخور البازلتية القارية" . في رودنيك، آر إل (محرر). دراسة في الجيوكيمياء: القشرة الأرضية . دار نشر جلف بروفيشنال. ص 97. ISBN  9780080448473تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2012 .
  21. كاس، آر إيه إف (2005). "البراكين والدورة الجيولوجية" . في مارتي ج. وإرنست جي جي (محرران). البراكين والبيئة . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 145. ISBN  9781139445108تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2012 .
  22. هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (1993). "بحيرة بايكال - حجر الزاوية لدراسات التغير العالمي والصدوع" . مؤرشف من الأصل في 29 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه في 28 أكتوبر 2012 .
  23. غروفز، دي آي؛ بيرلين، إف بي (2007). "الأوضاع الجيوديناميكية لأنظمة الرواسب المعدنية" . مجلة الجمعية الجيولوجية . 164 (1): 19-30 . رمز Bibcode : 2007JGSoc.164...19G . doi : 10.1144/0016-76492006-065 . S2CID 129680970. تاريخ الاسترجاع: 27 أكتوبر 2012 . 
  24. مان، ب.؛ غاهاغان، ل.؛ غوردون، م.ب. (2001). "الوضع التكتوني لحقول النفط العملاقة في العالم" . مجلة وورلد أويل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أكتوبر 2012 .
  25. لامبياس، جيه جيه؛ مورلي، سي كيه (1999). "الهيدروكربونات في أحواض الصدع: دور علم الطبقات". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ . 357 (1753): 877-900 . Bibcode : 1999RSPTA.357..877L . CiteSeerX 10.1.1.892.6422 . doi : 10.1098/rsta.1999.0356 . S2CID 129564482 .  
  26. تشوهان، أ.ك. البنية الهيكلية فوق حوض صدع كوتش النشط زلزاليًا، الهند: رؤى من نموذج الجاذبية العالمي 2012. علوم الأرض البيئية 79، 316 (2020). https://doi.org/10.1007/s12665-020-09068-2
  27. تشوهان، أ.ك.، تشودري، ب.، وبال، س.ك. أدلة جديدة على وجود قشرة رقيقة وتراكم صهاري تحت حوض صدع كامباي، غرب الهند، من خلال نمذجة بيانات الجاذبية EIGEN-6C4. مجلة علوم نظام الأرض 129، 64 (2020). https://doi.org/10.1007/s12040-019-1335-y

للمزيد من القراءة