هامش سلبي بركاني

الهوامش البركانية السلبية والهوامش غير البركانية السلبية هما شكلان من القشرة الانتقالية التي تقع أسفل الهوامش القارية السلبية ، والتي تتشكل على سطح الأرض نتيجة لتكوّن أحواض المحيطات عبر التصدع القاري . تبدأ العمليات النارية المرتبطة بالهوامش البركانية السلبية قبل عملية التصدع أو خلالها، وذلك تبعًا لسبب التصدع. يوجد نموذجان مقبولان لتكوّن الهوامش البركانية السلبية: البقع الساخنة / أعمدة الوشاح، وسحب الصفيحة . ينتج عن كلا النموذجين تدفقات حمم بركانية كبيرة وسريعة خلال فترة جيولوجية قصيرة نسبيًا (أي بضعة ملايين من السنين). تستمر الهوامش البركانية السلبية في التطور مع بدء التبريد والهبوط، حيث تفسح الهوامش المجال لتكوّن قشرة محيطية عادية من الصدوع المتسعة. [ 1 ]

صفات

على الرغم من الاختلافات في الأصل والتكوين، فإن معظم البروتينات الغشائية الوعائية تشترك في نفس الخصائص:

  • تدفقات بازلتية (غالباً) وسيليكية هوائية بسمك يتراوح بين 4 و 7  كيلومترات ؛ أسراب من السدود والطبقات المتداخلة تمتد بالتوازي مع الصدوع العادية المواجهة للقارة. [ 1 ] [ 2 ]
  • تُظهر الأجسام التي يتراوح سمكها بين 10 و15  كيلومترًا في القشرة الأرضية السفلى (HVLC) سرعات عالية لموجات P الزلزالية ، تتراوح بين 7.1 و7.8 كيلومتر/ثانية، وتقع أسفل القشرة الانتقالية (القشرة الواقعة بين القشرة القارية والقشرة المحيطية ). [ 2 ] [ 3 ] 
  • سلسلة العواكس المائلة باتجاه البحر (SDR): تقع العواكس الداخلية فوق القشرة القارية الانتقالية. وهي تتكون من مزيج متنوع من التدفقات البركانية السطحية، والرواسب البركانية الفتاتية ، والرواسب غير البركانية، ويتراوح  عرضها بين 50 و150 كيلومترًا،  وسمكها بين 5 و10 كيلومترات. أما العواكس الخارجية فتقع فوق القشرة المحيطية الانتقالية، وتتكون من تدفقات بازلتية تحت سطح البحر، ويتراوح  سمكها بين 3 و9 كيلومترات. [ 2 ] [ 3 ]

تطوير

ليس على المقياس. يؤدي الإجهاد التمددي إلى صعود الغلاف المائع والصدوع الانزلاقية.
الرسم ليس على المقياس. يستمر صعود الغلاف المائع، والتصدع الانزلاقي، وترقق القشرة الأرضية. يؤدي الحمل الحراري في الوشاح (أ) إلى إضعاف الغلاف الصخري بشكل أكبر ، مما يؤدي إلى تكوين السدود والطبقات المتداخلة (ب). تغذي السدود والطبقات المتداخلة حجرات الصهارة في القشرة السفلية والعلوية (ج). تندفع الحمم البركانية على شكل تدفقات صفائحية بازلتية (د).
ليس على المقياس. تتعرض القشرة الرقيقة لإجهاد شديد حتى تكاد تنكسر، مُشكّلةً سلسلة جبال وسط المحيط (أ). تصعد مواد الوشاح لملء الفجوة عند سلسلة جبال وسط المحيط (ب) وتبرد لتُشكّل قشرة محيطية (ج). تُشكّل التدفقات الصفائحية البركانية فوق القشرة المحيطية الانتقالية عاكسات خارجية مائلة باتجاه البحر (د). تبرد مواد الوشاح المتصاعدة على طول قاعدة القشرة الانتقالية لتُشكّل طبقات رقيقة عالية السرعة (هـ).
يؤدي التمدد إلى ترقق القشرة الأرضية. تصل الصهارة إلى السطح عبر العتبات والسدود المتشععة، مُشكّلةً تدفقات بازلتية، بالإضافة إلى غرف صهارية عميقة وضحلة تحت السطح. تغوص القشرة تدريجيًا نتيجةً للهبوط الحراري، وتدور التدفقات البازلتية الأفقية في الأصل لتصبح عاكسات مائلة باتجاه البحر.

بدء الصدع

التصدع النشط

يرى نموذج الصدع النشط أن التصدع مدفوع بنشاط البقع الساخنة أو أعمدة الوشاح. تنشأ تيارات الوشاح الساخن الصاعدة، والمعروفة بأعمدة الوشاح، من أعماق الأرض وتصعد لتسخين الغلاف الصخري وتخفيف سماكته. يترقق الغلاف الصخري الساخن ويضعف ويرتفع، ثم يتصدع في النهاية. يُعدّ الانصهار المتزايد الذي يلي تفكك القارات عاملاً بالغ الأهمية في نماذج الصدع البركاني، إذ يُنتج قشرة محيطية أكثر سمكًا من المعتاد، يتراوح  سمكها بين 20 و40 كيلومترًا. [ 1 ] تُشكّل المصهورات الأخرى الناتجة عن تيارات الحمل الصاعدة خزانات من الصهارة ، تنطلق منها أسراب من السدود والطبقات المتداخلة في نهاية المطاف إلى السطح، مُكوّنةً تدفقات الحمم البركانية المميزة المائلة باتجاه البحر. هذا النموذج مثير للجدل. [ 1 ] [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ]

التصدع السلبي

يستنتج نموذج الصدع السلبي أن شد الصفيحة يؤدي إلى تمدد الغلاف الصخري وترققه. وللتعويض عن ترقق الغلاف الصخري، تصعد المياه المائعة من الغلاف المائع، وترتفع الصهارة الناتجة عن انخفاض الضغط الأديباتي ، والصهارة المشتقة منها إلى السطح لتنفجر. وتندفع الصهارة عبر الصدوع نحو السطح، مكونةً السدود والطبقات المتداخلة. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

تطور القشرة الانتقالية

يؤدي التمدد المستمر إلى تسارع النشاط البركاني، بما في ذلك الانفجارات المتكررة. وتُشكّل هذه الانفجارات المتكررة طبقات سميكة من الحمم البركانية قد يصل سمكها الإجمالي إلى 20  كيلومترًا. وتُحدّد هذه الطبقات في مقاطع الانكسار الزلزالي على أنها عاكسات مائلة باتجاه البحر. ولا تقتصر المرحلة المبكرة من النشاط البركاني على إنتاج البازلت ، بل يمكن أيضًا العثور على الريوليت وصخور فلسية أخرى في هذه المناطق. [ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]

يؤدي التمدد المستمر المصاحب للنشاط البركاني إلى تكوين قشرة انتقالية، تعمل على لحام القارة المتصدعة بقاع المحيط الناشئ. تغطي الطبقات البركانية منطقة الانتقال من القشرة القارية الرقيقة إلى القشرة المحيطية. وخلال هذه المرحلة، تتشكل أيضًا مناطق زلزالية عالية السرعة أسفل القشرة القارية الرقيقة والقشرة الانتقالية. تُعرف هذه المناطق بسرعات زلزالية نموذجية تتراوح بين 7.2 و7.7  كم/ث، وعادةً ما تُفسر على أنها طبقات من الصخور المافية إلى فوق المافية التي ترسبت أسفل القشرة الانتقالية. [ 2 ] [ 3 ] [ 5 ] يؤدي صعود الغلاف المائع إلى تكوين سلسلة جبال وسط المحيط، وتفصل القشرة المحيطية الجديدة تدريجيًا نصفي الصدع اللذين كانا متصلين. وتؤدي الثورات البركانية المستمرة إلى انتشار تدفقات الحمم البركانية عبر القشرة الانتقالية وعلى القشرة المحيطية. ونظرًا لارتفاع معدل النشاط الصهاري، تتشكل القشرة المحيطية الجديدة بسماكة أكبر بكثير من القشرة المحيطية النموذجية. وقد افترض البعض أن الكميات الوفيرة من المواد البركانية تؤدي أيضاً إلى تكوين الهضاب المحيطية في هذا الوقت.

ما بعد الانقسام

المرحلة الأخيرة والأطول هي الهبوط الحراري المستمر للقشرة الانتقالية وتراكم الرواسب. ويؤدي استمرار اتساع قاع البحر إلى تكوين قشرة محيطية ذات سمك طبيعي. وبمرور الوقت، يؤدي هذا التكوين للقشرة المحيطية الطبيعية واتساع قاع البحر إلى تكوين محيط. [ 2 ] وتُعد هذه المرحلة ذات أهمية بالغة لقطاع النفط وعلماء الجيولوجيا الرسوبية.

التوزيع والأمثلة

يُظهر الرسم البياني على اليمين توزيع الهوامش البركانية المعروفة. لم تخضع العديد من هذه الهوامش لدراسة شاملة، ويتم تصنيف بعض الهوامش الخاملة على أنها بركانية من حين لآخر.

الهوامش البركانية السلبية:

  • جنوب المحيط الأطلسي
  • غرب أستراليا
  • جنوب غرب الهند
  • غرب جرينلاند
  • شرق جرينلاند
  • بحر لابرادور الشمالي
  • جنوب الجزيرة العربية
  • هامش النرويج
  • هامش المحيط الأطلسي الأمريكي
خريطة توضح توزيع الهوامش السلبية للأرض، مع تمييز الهوامش البركانية وغير البركانية المعروفة. تم تحديد الهوامش باستخدام أقنعة لونية، حيث يمثل اللون الأزرق الداكن الهوامش السلبية غير البركانية، بينما يمثل اللون الأحمر الداكن الهوامش السلبية البركانية.

مثال على VPM: هامش المحيط الأطلسي للولايات المتحدة

يمتد الهامش السلبي الأطلسي للولايات المتحدة من فلوريدا إلى جنوب نوفا سكوتيا. وقد نشأ هذا الهامش نتيجة تفكك القارة العظمى بانجيا ، حيث انفصلت أمريكا الشمالية عن شمال غرب أفريقيا وشبه الجزيرة الأيبيرية لتشكيل المحيط الأطلسي الشمالي. يتميز هذا الهامش بتاريخ نموذجي من الأحداث التكتونية التي تُمثل الهوامش السلبية البركانية، حيث حدث التصدع وتكوين الهامش السلبي قبل 225 إلى 165 مليون سنة. ومثل غيره من الهوامش السلبية البركانية، تطور هامش الساحل الشرقي للولايات المتحدة على مرحلتين: الأولى، التصدع، الذي بدأ خلال العصر الترياسي الأوسط إلى المتأخر واستمر حتى العصر الجوراسي ؛ والثانية، تمدد قاع البحر، الذي بدأ في العصر الجوراسي ولا يزال مستمراً حتى اليوم. يضم الساحل الشرقي للولايات المتحدة عدة مكونات مميزة للهوامش السلبية البركانية، بما في ذلك العواكس المائلة باتجاه البحر، والبازلت الفيضي، والسدود، والطبقات المتداخلة.

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 جيفري، لوران (2005). "الهوامش السلبية البركانية" . Comptes Rendus علوم الأرض . 337 (16): 1395–1408 . بيب كود : 2005CRGeo.337.1395G . دوى : 10.1016/j.crte.2005.10.006 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 مارتن أ.، مينزيس؛ وآخرون (2002). "خصائص هوامش الصدوع البركانية". ورقة خاصة للجمعية الجيولوجية الأمريكية . 362 : 1-14 . 
  3. 1 2 3 4 5 أوكي، نيلغون (1995). التطور الحراري وتجديد الهضاب الهامشية على طول الهوامش البركانية الانتقالية لبحر النرويج-غرينلاند . جامعة مدينة نيويورك.{{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  4. 1 2 جيرنيجون، لوران؛ وآخرون . (20 مارس 2005). "الهامش البركاني النرويجي" . www.mantleplumes.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 ديسمبر 2008 . 
  5. 1 2 3 4 كوفين، ميلارد ف.؛ أولاف إلدولم (فبراير 1994). "المقاطعات النارية الكبيرة: بنية القشرة الأرضية، وأبعادها، وعواقبها الخارجية". مراجعات الجيوفيزياء . 32 (1): 1-36 . Bibcode : 1994RvGeo..32....1C . doi : 10.1029/93RG02508 .
  6. موتر، جون سي. وآخرون (10 فبراير 1988). "الانصهار الجزئي الحملي: نموذج لتكوين متواليات بازلتية سميكة أثناء بدء الانتشار". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 93 (B2): 1031-1048 . Bibcode : 1988JGR....93.1031M . doi : 10.1029/JB093iB02p01031 .