أوكلاوما الجنوبية أولاكوجين

حوض أوكلاهوما الجنوبي(آه-لاه-كوه-جين)^{يُعدّ ⓘ} صدعًافاشلًا، أو ذراعًا صدعية فاشلة (أولاكوجين)، مننقطة التقاء ثلاثيةشكّلت فيما بعدسلسلةجبالإيابيتوس المحيطية . وهو معلم جيولوجي هام فيغربوجنوبالولايات المتحدة. تشكّل في الفترة ما بين أوائل ومنتصفالكامبري، ويمتد عبرجبال ويتشيتا،تاوفايان،وحوض أناداركو، وحوض هاردمان فيجنوب غرب أوكلاهوما. ^{[ 1 ]} يتكوّن أولاكوجين جنوب أوكلاهوما بشكل أساسي منسدودبازلتية،وجابرو، ووحدات منالجرانيتية. ^{[ 2 ]}

يمتدّ حوض أوكلاهوما الجنوبي لمسافة 805 كيلومترات تقريبًا،  وعرضه يتراوح بين 129 و145  كيلومترًا. شكّلت ذراعا حدود الصفيحة القارية المتبقية من نقطة التقاء الصفائح الثلاثية، التي تشكّل منها حوض أوكلاهوما الجنوبي، منطقتي انتشار لمحيط إيابيتوس خلال تفكك القارة العظمى رودينيا ، والذي يُقدّر حدوثه في العصر الكريوجيني ، قبل حوالي 750 مليون سنة. ^{[ 3 ]} انغلقت هاتان الذراعان في العصر البنسلفاني (منذ حوالي 323.2 إلى 298.9 مليون سنة) وشكّلتا جزءًا من حزام أواشيتا الجبلي . ويُقدّر أن حوض أوكلاهوما الجنوبي يحتوي على أكثر من 250,000  كيلومتر ^مكعب من الصخور النارية. ^{[ 4 ]} يتميز هذا الحوض بانعكاس اتجاهه: فبدلاً من امتداده عبر السطح، يخترق الصفيحة القارية لأمريكا الشمالية ، ^{[ 3 ]} ويتماشى مع الحافة الشمالية لحوض بروتيروزوي مدفون في أعماق الأرض ، ذي أصل غير مؤكد، والذي ربما يكون قد تشكل من خلال الترسيب أو التطبق الناري. ^{[ 5 ]} وينتهي هذا الحوض عند اتصاله بحزام أواشيتا الجبلي . ويرتبط حوض أوكلاهوما الجنوبي بمنطقة شاذة واسعة الانتشار تنتقل فيها الموجات الزلزالية ببطء. ^{[ 6 ]} ويُجرى عادةً مقارنة بين هذا الحوض وحوض دنيبر-دونيتس في البلطيق، نظرًا لأن كليهما يمثلان صدوعًا داخلية مهمة. ^{[ 7 ]}

يحتوي حوض أوكلاهوما الجنوبي على العديد من الصخور النارية . من بين هذه الصخور، أنواع عديدة من الجابرو ، بما في ذلك الجابرو الغني بالتيتانيوم ، والجابرو الغني بالحديد ، والجابرو الغني بالفوسفور ، والجابرو البيوتيتي . ^{[ 2 ]} كما يشمل أيضًا الريوليت والجرانيت . يشبه هذا التجمع إلى حد كبير معقدات الأنورثوزيت - المانجيريت - الشارنوكيت - الجرانيت (AMCG) التي تعود إلى منتصف حقبة البروتيروزويك في أمريكا الشمالية، باستثناء غياب كتل الأنورثوزيت الخشنة . وهذا أمر مهم لأن معقدات AMCG تميل إلى التكوّن على أعماق هائلة في قشرة الأرض ، وبالتالي تبرد ببطء أكبر، مما يسمح لكتل ​​الأنورثوزيت بالتكوّن بحبيبات خشنة. يشير التشابه في التركيب الناري إلى أن الصهارة التي شكلت الصخور النارية في منطقة أوكلاهوما الجنوبية قد بردت بسرعة إلى نقطة تبلورها أو بالقرب منها ، أسرع بكثير من صهارة مجمعات AMCG، مما أدى إلى تكوين صخور أنورثوزيت ذات حبيبات أدق. ^{[ 2 ]}

في الآونة الأخيرة، أدت التفسيرات المختلفة للبيانات الزلزالية وبيانات التكشفات الصخرية ، بالإضافة إلى علم الطبقات في المنطقة، إلى قيام بعض الدراسات بافتراض أن هذا التكوين قد لا يكون أولاكوجين في نهاية المطاف، بل نظام من الصدوع التحويلية . ^{[ 8 ]}

تشكلت منطقة أوكلاهوما الجنوبية (أولاكوجين) في وقت ما خلال حقبة البروتيروزويك المتأخرة ، بين 525 و550 مليون سنة مضت، ^{[ 9 ]} أثناء تصدع قارة لورنتيا العظمى أو درع أمريكا الشمالية، النواة الجيولوجية لأمريكا الشمالية. تزامن تشكلها مع نشاطها الناري ثنائي النمط ، حيث شهدت مرحلتين محددتين من النشاط الصهاري، مافية وفلسية . تكونت الأولى بشكل رئيسي من صهارة غنية بالجابرو، بينما تكونت الثانية بشكل أساسي من صهارة الريوليت. يُفترض أنه بين المرحلتين المافية والفلسية من النشاط الصهاري، حدث ارتفاع كبير، وهو ما يتوافق مع غياب صخور الأنورثوزيت الخشنة الحبيبات التي ذُكرت سابقًا. [ ^{2 ] أصبح} الفرعان المتبقيان من نقطة التقاء ثلاثية أصلية منطقتين للتوسع في محيط إيابيتوس الناشئ . اخترق الأولاكوجين الكراتون، مما تسبب في تشكل صدوع عادية فيما أصبح حوض أناداركو . ^{[ 5 ]}

خضعت منطقة أولاكوجين لانضغاط القشرة الأرضية وانقلابها في الفترة ما بين العصر المسيسيبي وبداية العصر البرمي ، أي قبل حوالي 330 إلى 280 مليون سنة. ويتزامن هذا مع إغلاق مناطق انتشار إيابيتوس ودفع مرتفع أواشيتا فوق حوض أناداركو، مما أدى إلى تكوين جبال ويتشيتا . ^{[ 5 ]} كما أدى ذلك إلى إعادة تنشيط صدوع التصدع الكمبري، والتي غالبًا ما تحولت إلى صدوع دفع عكسية أو انزلاقية . ^{[ 3 ]} تشكلت طيات محدبة في طبقات الصخور الرسوبية للحوض، مما ساهم في تكوين خزان الهيدروكربونات العميق لحوض أناداركو. ويشير تشكل هذه الصدوع الانزلاقية والطيات المحدبة إلى أن انضغاط القشرة الأرضية كان كبيرًا، حيث وصل إلى 10-15 كيلومترًا أو أكثر. ^{[ 5 ]} 

رُفعت الصخور النارية الموجودة في منطقة أولاكوجين خلال عملية رفع أواشيتا، ثم دُفنت لاحقًا بواسطة رواسب محلية ومنقولة. ونظرًا لعدم حدوث تشوه كبير في الجزء الأوسط من أمريكا الشمالية خلال حقبتي الميزوزويك والسينوزويك ، فقد حُفظت بنية منطقة أولاكوجين وتكوينها الصدعي في معظمها. وقد أدى التعرية في العصور الحديثة إلى تآكل الرواسب التي تعلو جزءًا من الصخور البلوتونية والبركانية التي كانت تُشكل في السابق الصخور الأساسية لمنطقة أولاكوجين، ونتيجة لذلك، تُعد هذه المنطقة من أفضل المناطق المحفوظة والأكثر وضوحًا من بين النتائج النارية لنشاط الصدع القديم. ^{[ 2 ]} وبناءً على ذلك، تُعتبر منطقة أولاكوجين جنوب أوكلاهوما هي النموذج المُعتمد في الولايات المتحدة. ^{[ 5 ]}

يمكن تقسيم الصخور المافية في منطقة أولاكوجين جنوب أوكلاهوما إلى مجموعتين رئيسيتين: غابرو راغيدي ماونتن وسدود الديابيز المتأخرة. ويمكن تقسيم غابرو راغيدي ماونتن إلى مجموعتين فرعيتين بناءً على التحليل البتروغرافي والمسح الميداني، وهما: مُركّب غلين ماونتينز الطبقي وغابرو روزفلت . ^{[ 2 ]}

• يُغطي مُركّب غلين ماونتينز الطبقي (GMLC)، الذي يُعتقد أنه أقدم وحدة سطحية في الأولاكوجين، مساحةً تُقارب 2000 كيلومتر مربع، ويتألف من عدة وحدات رئيسية، تشمل مُتراكمات البلاجيوكلاز ، والبلاجيوكلاز- أوليفين - بيروكسين ، والبلاجيوكلاز-بيروكسين الذي يعلو طبقة من مُتراكمات البلاجيوكلاز-أوليفين. وقد وُصفت هذه الصخور بأنها ثوليتية . ^{[ 10 ]} تحتوي بلورات البلاجيوكلاز الموجودة في هذه المنطقة على نسبة من الأنورثيت أعلى بكثير من متوسط ​​محتوى الأنورثوزيت من نوع الكتلة . في المتوسط، يتراوح محتوى البلاجيوكلاز في الأنورثوزيت من نوع الكتلة بين ₄₀ و ₆₅ أنورثيت. أما في بلورات البلاجيوكلاز من مُركّب غلين ماونتينز الطبقي، فيبلغ متوسط ​​محتوى الأنورثيت ₇₀ أنورثيت ، ويتراوح بين ₅₇ و ₈₀ أنورثيت . ^{[ ٢ ]} تتميز صخور هذه المنطقة عمومًا باحتوائها على كميات أكبر بكثير من أكسيد الألومنيوم وأكسيد الكالسيوم ، وكميات أقل من ثاني أكسيد السيليكون وأكسيد الصوديوم مقارنةً بالكتل الصخرية المتوسطة، ويرتبط ذلك بمحتوى الأنورثوزيت. وتوجد بلورات كبيرة من الكلينوبيروكسين (عشرات السنتيمترات) في هذه المنطقة، بالإضافة إلى وجودها في كلٍ من الطورين التراكمي والطور بين التراكمي، مع أن الكلينوبيروكسين بين التراكمي أقل شيوعًا. ^{[ ٢ ]} تُعدّ صخور غابرو روزفلت سلسلة صغيرة من كتل وصخور غابرو مائية غنية بالبيوتيت ، تتداخل مع مُركّب غلين ماونتينز الطبقي. تحتوي هذه الكتل على طبقات متميزة متنوعة، مثل الديوريت الغني بالحديد والبيوتيت والهورنبلند والكوارتز ، وطبقات التوناليت ، وطبقات غابرو الأوليفين. كما توجد أيضًا صخور البغماتيت التي تُظهر تحولًا ثانويًا. تتوافق هذه الخصائص مع الصهارة الغابروية المائية الضحلة. إلا أن هذا يتعارض مع مجمع غلين ماونتينز الطبقي، وبالتالي يُفترض أن المجموعتين الفرعيتين قد تشكلتا من كتلتين صهاريتين منفصلتين، إحداهما جافة والأخرى مائية. ^{[ 2 ]}
• تُعدّ سدود الديابيز المتأخرة سدودًا بازلتية بورفيرية دقيقة الحبيبات تقطع منطقة أولاكوجين جنوب أوكلاهوما. ونظرًا لأن السدود تخترق عادةً جميع أنواع الصخور النارية تقريبًا، يُعتقد عمومًا أنها مرتبطة بالمرحلة الأخيرة من النشاط الناري في المنطقة، وخاصةً في منطقة الصدع. ومع ذلك، يشير التركيب الفريد لسدود الديابيز المتأخرة إلى أن تداخلها حدث بالتزامن مع فترة التصدع بأكملها. يتميز تركيب هذه السدود بوجود رواسب منصهرة جزئيًا من جرانيت جبل سكوت متداخلة بجوار أحدها، مما يدل على ارتفاع درجة الحرارة المحيطة أثناء تداخلها، ما يشير إلى أن تداخل سد الديابيز حدث مباشرةً بعد تداخل جرانيت جبل سكوت. ويبدو أن هذا، إلى جانب شظايا سدود الديابيز الموجودة داخل وحدات جرانيتية محلية أخرى، يتوافق مع فرضية التداخل المتزامن للسدود. ويمكن تصنيف هذه السدود إلى ثلاث مجموعات بناءً على تركيبها المعدني. تشمل هذه المجموعات الميكرودايوريت، والميكروغابرو، والديابيز المتأخر. تتكون عروق الميكرودايوريت عمومًا من الأمفيبول والبلاجيوكلاز الصودي. أما عروق الميكروغابرو فتتكون في الغالب من الأوليفين والبيوتيت. بينما تحتوي عروق الديابيز المتأخر على الأوجيت والبلاجيوكلاز الكلسي. ^{[ 2 ]}

تنقسم الصخور الفلسية في منطقة أوكلاهوما الجنوبية إلى وحدتين رئيسيتين، هما مجموعة كارلتون الريوليتية ومجموعة ويتشيتا الجرانيتية. ويُلاحظ تغير واضح في نسيج طبقات الجرانيت، حيث تتميز الطبقات المترسبة سابقًا بحبيبات دقيقة جدًا مقارنةً بطبقات الجرانيت اللاحقة ذات الحبيبات الخشنة. ^{[ 11 ]}

• تُعدّ مجموعة كارلتون ريوليت سلسلة سميكة للغاية من التدفقات السطحية ، والطف البركاني ، وتدفقات البازلت ، والتكتلات، تظهر على السطح على شكل طبقات مسطحة يتراوح سمكها بين 80 و400 متر. مع ذلك، فقد تشكّلت مجموعة كارلتون ريوليت في سلاسل سميكة بشكل استثنائي من هذه الطبقات المسطحة، يصل سمكها أحيانًا إلى كيلومترين. ^{[ 12 ]} توجد نتوءات محدودة من ريوليت كارلتون في المنطقة، لكنها تمتد على نطاق واسع تحت السطح. باستخدام تأريخ اليورانيوم-الرصاص ، تم تحديد عمر ريوليت كارلتون بحوالي 500 إلى 550 مليون سنة. تشير التحليلات الجيوحرارية للزركون إلى أن ريوليت كارلتون تبلور عند درجة حرارة تقارب 950 درجة مئوية. تحتوي مجموعة كارلتون ريوليت أيضًا على اختلافات عالية الحرارة من الكوارتز الجوفي مثل بيتا - كريستوباليت . يشير هذا إلى أن الصهارة الأم لصخور الريوليت في كارلتون كانت عبارة عن حمم بركانية فلسية عالية الحرارة . تحتوي صخور الريوليت في كارلتون على بلورات كبيرة نسبياً من معادن فلسية متنوعة، مثل البلاجيوكلاز والكوارتز والفلسبار القلوي ، على الرغم من احتوائها أيضاً على كميات محدودة من المعادن المافية مثل البيروكسين. ^{[ 2 ]} 
• تُعدّ مجموعة جرانيت ويتشيتا جزءًا من صفائح جرانيتية واسعة، يمتد أطولها لأكثر من 55  كيلومترًا، بينما لا يتجاوز  سمكها 0.5 كيلومتر. ^{[ 13 ]} تتوزع مجموعة جرانيت ويتشيتا على طول حدودها مع مجموعات صخرية أخرى في المنطقة، وتحديدًا مع مُركّب غلين ماونتينز الطبقي (GMLC) ومجموعة كارلتون رايوليت. تتميز هذه السلسلة الجرانيتية بحدود فريدة مع هاتين المجموعتين، إذ تقطع مجموعة كارلتون رايوليت، وتحتوي على سدود نارية متداخلة تخترق مُركّب غلين ماونتينز الطبقي، وقد تندمج جزئيًا مع طبقات مجموعة راغيدي ماونتين جابرو، حيث عُثر على صخور هجينة مافية وفلسية بالقرب من نقطة التماس بينهما. بشكل عام، تتكون مجموعة جرانيت ويتشيتا من فلسبار قلوي متوسط ​​إلى دقيق الحبيبات، على الرغم من وجود بعض وحدات الجرانيت خشن الحبيبات. ^{[ 2 ]}

طُرحت بعض الأفكار حول التداخل المافي اللازم لتكوين هذه الصخور الفلسية، إما من خلال الانصهار الجزئي للقشرة المجاورة أو من خلال التبلور الجزئي للصهارة المافية نفسها. ويشير جيلبرت (1982) ^{[ 10 ]} إلى أن جسمًا ناريًا مرتبطًا بسدود الديابيز المتأخرة قد يكون مسؤولًا عن ذلك، على الرغم من الاختلافات الجيوكيميائية بين السدود "الرطبة" والصخور الفلسية "الجافة". كما يُشير جيلبرت إلى أن وجود صهارة مافية سابقة للصخور الفلسية يستبعد افتراض أن شذوذ جاذبية بوجيه الموجب ناتج فقط عن الصخور المافية المرصودة حاليًا في الأولاكوجين. ^{[ 10 ]}

بسبب بنيتها الفريدة وتصدعاتها، تشكلت في المنطقة داخل وحول حوض أولاكوجين أحواض عميقة جدًا (مثل حوض أناداركو )، مما أدى إلى تكوين مصادر نفطية ممتازة. غالبًا ما تشكل رواسب الصخور النارية الجدران العلوية للصدوع العكسية في هذه المنطقة، مما أدى إلى حفر عدد غير معتاد من آبار النفط فيها للوصول إلى طبقات الصخور الحاملة للنفط الموجودة أسفلها. ^{[ 13 ]} يشير رسم بياني للتاريخ الحراري الأرضي لحوض أولاكوجين جنوب أوكلاهوما إلى أن أجزاءً من الصخور في المنطقة ربما كانت، في وقت ما، ضمن نطاق درجة حرارة "النافذة السائلة"، وهو نطاق درجات الحرارة المثالي لتكوين النفط. تتراوح خطوط تساوي درجة الحرارة لهذه النافذة من 65 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية. وهذا يشير أيضًا إلى أن المنطقة ربما كانت بمثابة طبقة لتكوين النفط قبل نبضة هجرة السوائل في أواخر العصر الأوردوفيسي . ^{[ 14 ]}