صدع ريو غراندي

يُعدّ صدع ريو غراندي منطقة صدع قاري تمتد شمالًا، وتفصل هضبة كولورادو غربًا عن قلب الدرع القاري لأمريكا الشمالية شرقًا. ^{[ 1 ]} يمتد الصدع من وسط كولورادو شمالًا إلى ولاية تشيهواهوا في المكسيك جنوبًا. ^{[ 2 ]} تتكون منطقة الصدع من أربعة أحواض يبلغ متوسط ​​عرضها 50 كيلومترًا (31 ميلًا) . ^{[ 1 ]} يمكن ملاحظة الصدع في مواقع مختلفة، منها غابة ريو غراندي الوطنية ، ومتنزه وايت ساندز الوطني ، وغابة سانتا فيه الوطنية ، وغابة سيبولا الوطنية . 

لطالما شكّل صدع ريو غراندي موقعًا بالغ الأهمية للبشر، كونه يُمثّل ممرًا يمتد من الشمال إلى الجنوب بمحاذاة نهر رئيسي. يتبع نهر ريو غراندي مسار الصدع من جنوب كولورادو إلى إل باسو، حيث ينعطف جنوب شرقًا ويتدفق نحو خليج المكسيك . تقع مدن هامة، منها ألبوكيرك ، وسانتا فيه ، وتاوس ، وإسبانيولا ، ولاس كروسيس ، وإل باسو ، وسيوداد خواريز ، داخل هذا الصدع.

يمثل صدع ريو غراندي أقصى تجلٍّ شرقي للتمدد الواسع النطاق في غرب الولايات المتحدة خلال الـ 35 مليون سنة الماضية. يتألف الصدع من ثلاثة أحواض رئيسية والعديد من الأحواض الأصغر، بمساحة تقل عن 100 كيلومتر مربع (39 ميلًا مربعًا ) . الأحواض الرئيسية الثلاثة (من أقصى الشمال إلى أقصى الجنوب) هي أحواض سان لويس ، وإسبانيولا ، وألبوكيرك . يحدّ حوض نهر أركنساس العلوي، الواقع بين ليدفيل وساليدا في كولورادو، الامتداد الشمالي للصدع . وإلى الجنوب، يتحدد الصدع بشبكة من الأحواض والسلاسل الجبلية الأصغر حجمًا والأقل تميزًا من الناحية الطبوغرافية. ويتلاشى التمييز بين هذه الأحواض الأصغر حجمًا وأحواض مقاطعة الأحواض والسلاسل الجبلية في شمال المكسيك . ^{[ 3 ] [ 4 ]}  

يقل حجم الأحواض عمومًا باتجاه الشمال في منطقة الصدع، مع أن حوض إسبانيولا يمتد لمسافة 120 كيلومترًا تقريبًا من الشمال إلى الجنوب ، و 40 كيلومترًا تقريبًا من الشرق إلى الغرب، بينما يبلغ حجم حوض سان لويس حوالي 120 كيلومترًا في 80 كيلومترًا . وقد تحتوي هذه الأحواض على وحدات أصغر داخلها، مثل حوض ألاموسا داخل حوض سان لويس، والذي يحده جبال سان خوان وتوساس من الغرب، وجبال سانغري دي كريستو من الشرق. ^{[ 5 ]} يُعد حوض ألبوكيرك أكبر الأحواض الثلاثة، إذ يمتد لمسافة 160 كيلومترًا من الشمال إلى الجنوب ، و 86 كيلومترًا من الشرق إلى الغرب عند أوسع نقاطه. وهو أقدم الأحواض الرئيسية الثلاثة، ويحتوي على 7350 مترًا من الرواسب الفتاتية الباليوجينية التي ترسبت على قاعدة ما قبل الكمبري . يحتوي حوض ألبوكيرك الجنوبي على رواسب بركانية تعود إلى ما قبل التصدع ، بينما تحتوي الأجزاء الوسطى والشمالية على صخور بركانية ثارت أثناء التصدع. ^{[ 3 ]}      

في المقطع العرضي، تتخذ الأحواض داخل الصدع شكل أنصاف أحواض غير متناظرة، حيث تقع حدود الصدوع الرئيسية على جانب، بينما يقع محور هابط على الجانب الآخر. ويتناوب الجانب الذي يضم الصدع الرئيسي أو المحور على طول الصدع. ويحدث هذا التناوب بين أنصاف الأحواض على طول صدوع انتقالية تمتد عبر الصدع لتربط الصدوع الرئيسية التي تحدد الأحواض، وتوجد بين الأحواض أو داخلها في بعض المواضع. ويتغير تضاريس القاعدة ما قبل الكمبرية بشكل حاد في هذه المنطقة، من 8700 متر (28500 قدم) تحت مستوى سطح البحر في قاع حوض ألبوكيرك إلى 3300 متر (10800 قدم) فوق مستوى سطح البحر في جبال سانديا المجاورة ، التي تحد حوض ألبوكيرك من الشرق. وتكون الجبال المحيطة أعلى عمومًا على طول الجانب الشرقي من الصدع (مع أن بعض هذا التضاريس قد يكون من أصل لارامي ). ^{[ 1 ]} يزداد سمك القشرة الأرضية باتجاه الشمال أسفل الصدع، حيث قد يصل إلى 5 كيلومترات (3.1 ميل) أكثر مما هو عليه في الجنوب. ويبلغ متوسط ​​سمك القشرة الأرضية أسفل الصدع 30-35 كيلومترًا (19-22 ميلًا) ، أي أقل بمقدار 10-15 كيلومترًا (6.2-9.3 ميلًا) من هضبة كولورادو غربًا والسهول الكبرى شرقًا. ^{[ 6 ]}     

بدأ تشكل الصدع بتشوه وتصدع كبيرين، مع إزاحات تصل إلى عدة كيلومترات، بدءًا من حوالي 35  مليون سنة. ^{[ 7 ]} يتمثل أكبر مظاهر التصدع في آلية تصدع القص البحت، حيث يتباعد جانبا الصدع بشكل متساوٍ وبطيء، مع تمدد القشرة السفلى والوشاح العلوي ( الغلاف الصخري ) بشكل ملحوظ . ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} يرتبط هذا التمدد بانخفاض سرعات الموجات الزلزالية في الوشاح العلوي على عمق يزيد عن 400 كيلومتر (250 ميلًا)، وهو ما يرتبط أيضًا بارتفاع درجة حرارة الوشاح وانخفاض درجات الانصهار الجزئي. ^{[ 11 ]} يُعتقد أن هذا التوغل للغلاف المائع في الغلاف الصخري والقشرة القارية هو المسؤول عن معظم النشاط البركاني المرتبط بصدع ريو غراندي. 

تتكون الرواسب التي تملأ الأحواض بشكل رئيسي من تدفقات الحمم الفيضية والبركانية المافية . وقد ثارت الحمم الأكثر قلوية خارج منطقة الصدع. ^{[ 12 ]} تُعرف الرواسب التي ترسبت أثناء عملية التصدع باسم مجموعة سانتا فيه . تحتوي هذه المجموعة على أحجار رملية ، وكونغلوميرات ، وصخور بركانية. كما توجد رواسب ريحية في بعض الأحواض. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

يتقاطع صدع ريو غراندي في شمال نيو مكسيكو مع خط جيميز الممتد من الشمال الشرقي إلى الجنوب الغربي ، والذي يمتد إلى داخل ولاية أريزونا . يتميز هذا الخط بوجود حقول بركانية متراصة وعدة فوهات بركانية في المنطقة، بما في ذلك محمية فالي كالديرا الوطنية في جبال جيميز . يُعتقد أن خط جيميز هو ندبة منطقة اندساس مائية، تفصل صخور القاعدة ما قبل الكمبري لمنطقة يافاباي - مازاتزل الانتقالية عن مقاطعة مازاتزل نفسها. ^{[ 13 ] [ 14 ]} كما يقع حقل سان خوان البركاني في جبال سان خوان بولاية كولورادو، على هضبة كولورادو ولكن إلى الشمال منها .

تقع أحدث الانفجارات البركانية في منطقة الصدع في وادي النيران ، نيو مكسيكو، ويبلغ  عمرها حوالي 5400 عام. ^{[ 15 ] [ 16 ]} وتضم منطقة سوكورو ، نيو مكسيكو ، الواقعة في الصدع المركزي، كتلة صهارية متضخمة تشبه العتبة في منتصف القشرة الأرضية على عمق 19  كيلومترًا، وهي المسؤولة عن النشاط الزلزالي المرتفع بشكل غير طبيعي في المنطقة المجاورة، بما في ذلك أكبر الزلازل المرتبطة بالصدع في التاريخ (زلزالان بقوة 5.8 درجة تقريبًا) في يوليو ونوفمبر 1906. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} وتشير القياسات الجيوديسية الأرضية والفضائية إلى ارتفاع مستمر في سطح الأرض فوق كتلة صهارة سوكورو ^{[ 20 ]} بمعدل 2  مليمتر/سنة تقريبًا. ^{[ 21 ]}

• 
  مقطع عرضي عام لصدع ريو غراندي، يوضح بنية الغلاف الصخري والغلاف المائع . لاحظ عدسات الصهارة والصخور البركانية الناتجة عن صعود الغلاف المائع إلى القشرة الأرضية، وترقق الغلاف الصخري ^{[ 12 ].}
• 
  صورة زلزالية عميقة لصدع ريو غراندي مُجمّعة من المقطع الزلزالي الموضح في الشكل السابق، تُظهر تدفق الوشاح المُستنتج وتضاريس القشرة والوشاح ( موهو ) المصورة (نقلاً عن ويلسون وآخرون) (2005) . ^{[ 8 ]}
• 
  جدول زمني موجز يوضح التمدد والنشاط البركاني في منطقة صدع ريو غراندي. أعقب نهاية حقبة لاراميد الجبلية نشاط بركاني ثم تمدد. كما لوحظت تغيرات في التركيب الكيميائي للحمم البركانية، نتيجة لتغيرات في مصادر الصهارة. ^{[ 22 ]}

يُعدّ التطور التكتوني لصدع ريو غراندي معقدًا إلى حدٍ ما. حدث التغيير الجوهري في الحافة الغربية لصفيحة أمريكا الشمالية، من حالة اندساس إلى حد تحويلي، خلال حقبة الحياة الحديثة . استمرت صفيحة فارالون  في الاندساس تحت غرب أمريكا الشمالية لمدة لا تقل عن 100 مليون سنة خلال أواخر حقبة الحياة الوسطى وأوائل حقبة الحياة الحديثة . استمر التشوه الانضغاطي والانضغاطي العرضي الناتج عن تكوين جبال لاراميد حتى حوالي 40 مليون سنة مضت في نيو مكسيكو. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]} قد يكون هذا التشوه ناتجًا عن اقتران صفيحة فارالون المندسة مع صفيحة أمريكا الشمالية التي تعلوها . حدث سماكة في القشرة الأرضية نتيجةً لانضغاط لاراميد. بعد تكوين جبال لاراميد وحتى 20 مليون سنة مضت، شهدت منطقة جنوب غرب الولايات المتحدة فترة نشاط بركاني كبير. أدى حقن الصهارة الساخنة إلى إضعاف الغلاف الصخري، مما سمح بتمدد المنطقة لاحقًا. ^{[ 26 ]}  

بدأ التمدد خلال حقبة الحياة الحديثة قبل حوالي 30  مليون سنة. وقد لوحظت مرحلتان من التمدد: أواخر العصر الأوليغوسيني ومنتصف العصر الميوسيني . ^{[ 27 ]} أنتجت المرحلة الأولى من التمدد أحواضًا واسعة ضحلة محاطة بفوالق ذات زاوية ميل منخفضة. وربما امتدت القشرة الأرضية بنسبة تصل إلى 50% خلال هذه المرحلة. يشير النشاط البركاني الواسع النطاق في منتصف حقبة الحياة الحديثة إلى أن الغلاف الصخري كان ساخنًا، وأن الانتقال من الهشاشة إلى الليونة كان ضحلًا نسبيًا. ^{[ 26 ]} هناك أدلة على أن المرحلة الثانية من التمدد بدأت في وقت أبكر في وسط وشمال صدع ريو غراندي مقارنةً بجنوبه. ^{[ 1 ]} وربما بدأت مرحلة ثالثة من التمدد في أوائل العصر البليوسيني . ^{[ 28 ]}

إحدى النظريات المطروحة هي أن هضبة كولورادو تعمل كصفيحة دقيقة شبه مستقلة ^{[ 29 ]} ، وإحدى طرق تفسير نشأة صدع ريو غراندي هي الدوران البسيط لهضبة كولورادو بمقدار 1-1.5 درجة في اتجاه عقارب الساعة بالنسبة إلى الصفيحة القارية لأمريكا الشمالية. ^{[ 1 ]} وتشمل التفسيرات الأخرى أن التمدد مدفوع بقوى الوشاح، مثل صعود الوشاح على نطاق واسع ^{[ 30 ]} أو الحمل الحراري للوشاح على نطاق ضيق عند حافة الصفيحة القارية المستقرة؛ ^{[ 31 ]} أو انهيار القشرة القارية السميكة جدًا ؛ ^{[ 32 ]} أو بدء التصدع التحويلي على طول الحافة الغربية للصفيحة القارية لأمريكا الشمالية؛ ^{[ 33 ]} أو انفصال جزء من صفيحة فارالون أسفل منطقة ريو غراندي مما عزز صعود الغلاف المائع في نافذة الصفيحة. ^{[ 34 ]}

• كاخا ديل ريو
• التسلسل الزمني الجيولوجي لغرب أمريكا الشمالية
• حقل لوسيرو البركاني
• هضبة باخاريتو
• حقل بوتريلو البركاني
• درب ريو غراندي