لوحة سكوتيا

صفيحة سكوتيا ( بالإسبانية : Placa Scotia ) هي صفيحة تكتونية صغيرة تقع على حافة المحيط الأطلسي الجنوبي والمحيط الجنوبي . يُعتقد أنها تشكلت خلال أواخر العصر الإيوسيني مع فتح ممر دريك الذي يفصل القارة القطبية الجنوبية عن أمريكا الجنوبية، [ 2 ] وهي صفيحة صغيرة تخضع حركتها إلى حد كبير لتأثير الصفيحتين الرئيسيتين المحيطتين بها: صفيحة أنتاركتيكا وصفيحة أمريكا الجنوبية . [ 3 ] سُميت صفيحة سكوتيا نسبةً إلى اليخت البخاري سكوتيا التابع للبعثة الوطنية الاسكتلندية لأنتاركتيكا (1902-1904)، وهي البعثة التي أجرت أول دراسة طبوغرافية لقاع البحر في المنطقة. [ 4 ]

تمتد الصفيحة التكتونية، ذات الشكل المعيني تقريبًا، بين خطي عرض 50° جنوبًا و 70° غربًا ، وخطي طول 63° جنوبًا و 20 ° غربًا . يبلغ عرضها 800 كيلومتر (500 ميل) وطولها 3000 كيلومتر (1900 ميل) . تتحرك الصفيحة باتجاه الغرب والجنوب الغربي بمعدل 2.2 سم (0.87 بوصة) سنويًا، بينما تتحرك صفيحة ساندويتش الجنوبية شرقًا بمعدل 5.5 سم (2.2 بوصة) سنويًا في إطار مرجعي مطلق. [ 5 ] تُحدد حدودها بواسطة سلسلة جبال شرق سكوتيا، وسلسلة جبال شمال سكوتيا، وسلسلة جبال جنوب سكوتيا، ومنطقة صدع شاكلتون . [ 6 ]        

تتكون صفيحة سكوتيا من قشرة محيطية وشظايا قارية موزعة حاليًا في بحر سكوتيا . قبل بدء تشكل الصفيحة قبل 40 مليون سنة ، كانت هذه الشظايا مكشوفة جزئيًا على الأقل فوق سطح الماء، وشكلت كتلة أرضية متصلة من باتاغونيا إلى شبه جزيرة أنتاركتيكا على طول هامش اندساس نشط. [ 5 ] وقد مثلت هذه الصفيحة أحد طرفي جسر أنتاركتيكا البري ، وهو جسر بري أوسع يربط أمريكا الجنوبية وأنتاركتيكا وأستراليا. [ 7 ] في الوقت الحاضر، تغمر الصفيحة بالكامل تقريبًا، باستثناء جورجيا الجنوبية على حافتها الشمالية الشرقية والطرف الجنوبي لأمريكا الجنوبية. [ 8 ] 

الوضع التكتوني

خريطة الأعماق للوحة سكوتيا
صفيحة سكوتيا (SCO) المحصورة بين صفيحة أنتاركتيكا (ANT) وصفيحة ساندويتش الجنوبية (SAN) وصفيحة أمريكا الجنوبية (SAM) وصفيحة شتلاند ، كما تُرى فوق شبه جزيرة أنتاركتيكا (AP) مباشرة.

تُشكّل صفيحة سكوتيا، إلى جانب صفيحة ساندويتش الجنوبية ، حلقة وصل بين جبال الأنديز الجنوبية وشبه جزيرة أنتاركتيكا، تمامًا كما تربط صفيحة الكاريبي جبال الأنديز الشمالية بأمريكا الشمالية، وتتشابه هاتان الصفيحتان في عدة جوانب. فلكلتاهما أقواس بركانية في أطرافهما الشرقية، جزر ساندويتش الجنوبية على صفيحة ساندويتش وجزر الأنتيل الصغرى على صفيحة الكاريبي، كما كان لكلتا الصفيحتين تأثير كبير على المناخ العالمي عندما أغلقتا الممرين الرئيسيين بين المحيطين الهادئ والأطلسي خلال حقبتي الحياة الوسطى والحديثة . [ 4 ]

سلسلة تلال شمال سكوتيا

تُحدّ الصفيحة الأمريكية الجنوبية الحافة الشمالية لصفيحة سكوتيا، مُشكّلةً سلسلة جبال شمال سكوتيا. تُعدّ سلسلة جبال شمال سكوتيا حدًا تحويليًا يساريًا، أو يساريًا، بمعدل تحويل يبلغ حوالي 7.1  ملم/سنة. [ 9 ] يمرّ صدع ماجالانيس-فانيانو عبر تييرا ديل فويغو .

يمتدّ النتوء الشمالي من جزيرة لوس إستادوس قبالة تييرا ديل فويغو غربًا إلى قارة جورجيا الجنوبية الصغيرة شرقًا، مع سلسلة من الضفاف الضحلة بينهما: بيردوود ، وديفيس، وباركر، وشاغ روكس . وإلى الشمال من هذا النتوء يقع خندق فوكلاند الذي يبلغ عمقه 3 كيلومترات (1.9 ميل) . [ 10 ]  

قارة جورجيا الجنوبية الصغيرة

لم يتمكن خبراء تكتونية الصفائح من تحديد ما إذا كانت جزر جورجيا الجنوبية جزءًا من صفيحة سكوتيا أم أنها انضمت مؤخرًا إلى صفيحة أمريكا الجنوبية. وتُشير آثار سطحية لحدود الصفيحة شمال الجزر إلى وجود صدع تحويلي هناك منذ زمن طويل. ومع ذلك، كشفت الدراسات الزلزالية عن إجهاد ودفع جنوب الجزر، مما يدل على احتمال انتقال الصدع التحويلي إلى منطقة جنوب الجزيرة. كما طُرحت فرضية أن الصفيحة الحاملة للجزر ربما تكون قد انفصلت عن صفيحة سكوتيا، مُشكلةً صفيحة جورجيا الجنوبية الصغيرة المستقلة، إلا أن الأدلة الداعمة لهذا الاستنتاج قليلة. [ 11 ]

كانت قارة جورجيا الجنوبية الصغيرة متصلة في الأصل بحوض روكا فيرديس الخلفي (أقصى جنوب تييرا ديل فويغو ) حتى العصر الإيوسيني . قبل ذلك، مرّ هذا الحوض بسلسلة من التحولات الجيولوجية خلال العصر الطباشيري ، حيث دُفنت جورجيا الجنوبية أولًا، ثم أصبحت معلمًا طوبوغرافيًا مرة أخرى بحلول أواخر العصر الطباشيري. عند حوالي 45 مليون سنة مضت، دُفنت جورجيا الجنوبية، التي كانت لا تزال جزءًا من صفيحة أمريكا الجنوبية ، مرة أخرى، وربما كان دوران جبال الأنديز الفويجية أحد العوامل التي أكملت عملية الانفصال وسمحت لجورجيا الجنوبية بالظهور مرة أخرى . خلال العصر الأوليغوسيني (34-23 مليون سنة مضت)، دُفنت جورجيا الجنوبية مرة أخرى مع اتساع قاع البحر في بحر غرب سكوتيا. عند 10 ملايين سنة مضت، ارتفعت قارة جورجيا الجنوبية الصغيرة أخيرًا نتيجة اصطدامها بمرتفع شمال شرق جورجيا . [ 12 ]

سلسلة تلال جنوب سكوتيا

تُحدّ الصفيحة الجنوبية للكتلة التكتونية بالصفيحة القطبية الجنوبية، مُشكّلةً سلسلة جبال سكوتيا الجنوبية، وهي حدّ تحويلي يساري ينزلق بمعدل يتراوح بين 7.4 و9.5  ملم/سنة تقريبًا، ويشغل النصف الجنوبي من حدود صفيحة سكوتيا القطبية الجنوبية. [ 9 ] تبلغ الحركة النسبية بين صفيحة سكوتيا والصفيحة القطبية الجنوبية على الحدّ الغربي 7.5 إلى 8.7  ملم/سنة. [ 9 ] على الرغم من أن سلسلة جبال سكوتيا الجنوبية تُعدّ عمومًا صدعًا تحويليًا، إلا أن أجزاءً صغيرة منها تتمدد لتعويض الشكل غير المنتظم نوعًا ما للحدّ. [ 8 ]

في الطرف الشرقي لشبه جزيرة أنتاركتيكا ، عند بداية سلسلة جبال جنوب سكوتيا، يتحول ضفة صغيرة متعرجة بشدة إلى عدة نتوءات صخرية تهيمن عليها صخور حقبة الحياة القديمة والعصر الطباشيري. ويفصل حوض صغير، هو حوض باول ، هذه المجموعة عن قارة جنوب أوركني الصغيرة المكونة من صخور العصر الترياسي وما بعده.

يمثل قوس سكوتيا ، وهو الامتداد الشرقي للنتوء الصخري الواقع شرق صفيحة ساندويتش الجنوبية ، قوس جزيرة ساندويتش الجنوبية وخندقها . وقد غمرت المياه أسلاف هذا القوس الجزري البركاني النشط في منطقتي جين وديسكفري بانكس في النتوء الجنوبي. [ 10 ]

منطقة صدع شاكلتون

يحدّ الحافة الغربية للصفيحة صفيحة أنتاركتيكا، مُشكّلةً منطقة صدع شاكلتون وخندق تشيلي الجنوبي . يُعدّ خندق تشيلي الجنوبي امتدادًا جنوبيًا لانغماس صفيحتي أنتاركتيكا ونازكا أسفل أمريكا الجنوبية. بالاتجاه جنوبًا على طول سلسلة التلال، يتناقص معدل الانغماس حتى تتحوّل حركته المائلة المتبقية إلى حدّ تحويلي لمنطقة صدع شاكلتون. يحدّ الحافة الجنوبية الغربية للصفيحة صفيحة شتلاند الصغيرة التي تفصل منطقة صدع شاكلتون عن سلسلة تلال جنوب سكوتيا. [ 8 ]

شمال جزر شيتلاند الجنوبية وعلى امتداد النصف الجنوبي من منطقة صدع شاكلتون، تقع بقايا صفيحة فينيكس (المعروفة أيضًا باسم صفيحة دريك أو ألوك). بدأ انغماس صفيحة فينيكس منذ حوالي 47 مليون سنة مع استمرار امتداد سلسلة جبال المحيط الهادئ-أنتاركتيكا . وقع آخر تصادم بين أجزاء سلسلة جبال فينيكس ومنطقة الانغماس منذ 6.5 مليون سنة، وعند 3.3 مليون سنة توقفت الحركات، واندمجت بقايا صفيحة فينيكس في صفيحة أنتاركتيكا. يمثل الجزء الجنوبي من منطقة صدع شاكلتون الحافة الشرقية السابقة لصفيحة فينيكس. [ 13 ]

سلسلة تلال إيست سكوتيا

تُشكّل الحافة الشرقية لصفيحة سكوتيا سلسلة جبال متباعدة، يحدّها صفيحة ساندويتش الجنوبية الصغيرة ، مُكوّنةً سلسلة جبال سكوتيا الشرقية. [ 14 ] تُعدّ سلسلة جبال سكوتيا الشرقية سلسلة جبال متباعدة خلف قوس بركاني ، تشكّلت نتيجة انغماس صفيحة أمريكا الجنوبية أسفل صفيحة ساندويتش الجنوبية على طول قوس جزر ساندويتش الجنوبية. لا تزال معدلات التباعد الدقيقة محلّ جدل في الدراسات، ولكن من المتفق عليه أنها تتراوح بين 60 و90  ملم/سنة. [ 15 ]

تقع ضفاف شمال بحر سكوتيا الأوسط فوق قاعدة محيطية ومركز انتشار بحر سكوتيا الغربي. وتشير تحليلات عينات الصخور البركانية الفتاتية من هذه المواقع إلى أنها تشكلت من قوس قاري، وفي بعض الحالات قوس محيطي مشابه لتلك التي تتشكل في قوس ساندويتش الجنوبي النشط حاليًا. يعود أقدم نشاط للقوس البركاني في المناطق الوسطى والشرقية من بحر سكوتيا إلى 28.5 مليون سنة. نشأ قوس ساندويتش الجنوبي الأمامي في بحر سكوتيا الأوسط في ذلك الوقت، ولكنه انتقل شرقًا منذ ذلك الحين بفعل مركز انتشار القوس الخلفي لسلسلة جبال سكوتيا الشرقية. [ 16 ]

سلسلة تلال غرب سكوتيا

من أبرز معالم صفيحة سكوتيا الوادي الأوسط المعروف باسم سلسلة جبال غرب سكوتيا. وقد تشكلت هذه السلسلة نتيجة تفاعل صفيحتين لم تعدا نشطتين بشكل مستقل: صفيحة ماجالانيس وصفيحة وسط سكوتيا، ما يجعلها مركزًا خامدًا للتوسع. [ 17 ] تتكون السلسلة من سبعة أجزاء تفصل بينها صدوع تحويلية يمينية متفاوتة الأطوال. [ 17 ] يمكن تأريخ المنطقة الغربية من صفيحة سكوتيا إلى ما بين 26 و5.5 مليون سنة، ما يشير إلى أن التوسع كان نشطًا قبل أن ينتقل بالكامل إلى سلسلة جبال شرق سكوتيا عند حوالي 6 ملايين سنة. [ 17 ] كان يُفترض أن توقف التوسع حدث عند نقطة التقاء الجزء W7 بسلسلة جبال شمال سكوتيا. [ 17 ] مع ذلك، وُجد أن حمم البازلت المأخوذة من الجانب الشرقي للجزء W7 يتراوح عمرها بين 93 و137 مليون سنة، وتشير الخصائص الجيوكيميائية للبازلتات القوسية إلى عدم حدوث توسع فعلي في قاع البحر في الجزء W7 نفسه. [ 18 ] وقد أدى ذلك إلى اقتراح أن يكون الجزء W7 كتلة منخفضة من سلسلة جبال شمال سكوتيا التابعة لقوس هامش قارة جبال الأنديز الفويجية، أو أنه قد يكون مرتبطًا ببحر سكوتيا المركزي المفترض في العصر الطباشيري. [ 18 ]

الجدول الزمني

لطالما كان توقيت تشكل صفيحة سكوتيا وانفتاح ممر دريك موضع نقاش واسع نظراً لتأثيراتهما الهامة على تغيرات التيارات المحيطية وتحولات المناخ القديم . ويُعزى العزل الحراري للقارة القطبية الجنوبية ، الذي أدى إلى تشكل الغطاء الجليدي القطبي الجنوبي ، إلى حد كبير إلى انفتاح ممر دريك. [ 19 ]

تشكيل

نشأت صفيحة سكوتيا قبل حوالي 80  مليون سنة ، خلال أواخر حقبة الحياة الوسطى، على هوامش العصر البانتلاسيكي لقارة غوندوانا العظمى، بين كتلتين قاريتين من حقبة ما قبل الكمبري، وهما كتلة كالاهاري وكتلة شرق القارة القطبية الجنوبية ، واللتان تقعان الآن في أفريقيا والقارة القطبية الجنوبية. كما تأثر تطورها بكتلة ريو دي لا بلاتا في أمريكا الجنوبية. وكان السبب الرئيسي لتكوينها هو تفكك غوندوانا فيما أصبح يُعرف بجنوب غرب المحيط الهندي. [ 4 ]

ترتبط أقدم الأحافير البحرية المكتشفة في بنك موريس إيوينغ ، الواقع في الطرف الشرقي لهضبة فوكلاند ، بالمحيطين الهندي وتيثيس، ويعود تاريخها على الأرجح إلى ما يزيد قليلاً عن 150 مليون سنة. وقد انفتح بحر ويديل وامتد على طول الحافة الجنوبية لهضبة فوكلاند وصولاً إلى حوض روكاس فيرديس الخلفي، الذي يمتد من جورجيا الجنوبية على طول جبال الأنديز الباتاغونية. وتُحفظ أجزاء من القاعدة المحيطية المقلوبة لهذا الحوض على شكل مجمعات أفيوليتية في هذه المنطقة، بما في ذلك مجمع ميناء لارسن في جورجيا الجنوبية. وهذا ما يُتيح إعادة تحديد الموقع الأصلي لقارة جورجيا الجنوبية الصغيرة جنوب بنك بوردوود على سلسلة جبال شمال سكوتيا الغربية جنوب جزر فوكلاند. [ 20 ]

امتلأ حوض روكاس فيرديس بالرواسب العكرية المشتقة من القوس البركاني على هامشه المطل على المحيط الهادئ، وجزئيًا من هامشه القاري. استمر بحر ويديل في التوسع، مما أدى إلى امتداده بين جبال الأنديز الباتاغونية وشبه جزيرة أنتاركتيكا. في منتصف العصر الطباشيري (قبل 100 مليون سنة)، ازداد معدل التوسع في جنوب المحيط الأطلسي بشكل ملحوظ، ونما حيد منتصف المحيط الأطلسي  من 1200 كم إلى 7000  كم. أدى ذلك إلى تشوهات انضغاطية على طول الهامش الغربي لصفيحة أمريكا الجنوبية، وانزلاق قاعدة روكاس فيرديس على هذا الهامش. توجد تراكيب مرتبطة بهذا الانزلاق من تييرا ديل فويغو إلى جورجيا الجنوبية. [ 21 ] أدى تسارع الحركة غربًا لأمريكا الجنوبية وانقلاب حوض روكاس فيرديس في النهاية إلى بدء قوس سكوتيا. كان لهذا الانقلاب مكون انزلاقي جانبي يمكن ملاحظته في انزياح خليج كوبر في جورجيا الجنوبية. أدى هذا النظام الجيولوجي إلى ارتفاع وامتداد جبال الأنديز وتكوين سلسلة جبال شمال سكوتيا الجنينية، مما نتج عنه الانتقال الأولي للقارة الصغيرة جنوب جورجيا شرقًا وتكوين بحر وسط سكوتيا. [ 22 ]

افتتاح ممر دريك

بين أواخر العصر الطباشيري وأوائل العصر الأوليغوسيني (90-30 مليون سنة)، لم تشهد المنطقة تغيرات تُذكر، باستثناء انغماس صفيحة فينيكس على طول منطقة صدع شاكلتون. وشهد أواخر العصر الباليوسيني وأوائل العصر الإيوسيني (60-50 مليون سنة) تشكل بحر سكوتيا الجنوبي وجرف سكوتيا الجنوبي، وهما  أول مؤشر على انفصال جبال الأنديز الجنوبية عن شبه جزيرة أنتاركتيكا  ، مما أدى إلى اتساع قاع بحر سكوتيا الغربي، وبالتالي الفتح الأولي لممر دريك العميق. وتسبب استمرار امتداد جرف سكوتيا الشمالي إلى ما وراء بنك بوردوود في تحرك جورجيا الجنوبية شرقًا. وتحتوي ضفاف جرف سكوتيا الشمالي على صخور بركانية مشابهة لتلك الموجودة في تييرا ديل فويغو، بما في ذلك جزيرة لوس إستادوس الواقعة في أقصى طرفها الشرقي. [ 23 ]

خلال العصر الإيوسيني المبكر (50 مليون سنة)، كان ممر دريك، الواقع بين الطرف الجنوبي لأمريكا الجنوبية عند رأس هورن وجزر شيتلاند الجنوبية في القارة القطبية الجنوبية، فتحة صغيرة ذات دوران محدود. وكان من شأن أي تغيير في الحركة النسبية بين صفيحة أمريكا الجنوبية وصفيحة القارة القطبية الجنوبية أن يُحدث آثارًا بالغة، مُسببًا اتساع قاع البحر وتكوين صفيحة سكوتيا. [ 24 ] وتشير البيانات الجيوفيزيائية البحرية إلى أن الحركة بين صفيحة أمريكا الجنوبية وصفيحة القارة القطبية الجنوبية قد تحولت من اتجاه شمال-جنوب إلى اتجاه غرب-شمال غرب-شرق-جنوب شرق، مصحوبة بزيادة ثمانية أضعاف في معدل الانفصال. وقد أدى هذا التحول في الاتساع إلى بدء ترقق القشرة الأرضية، وبحلول 30-34 مليون سنة مضت، تشكلت سلسلة جبال غرب سكوتيا. [ 25 ]

من المحتمل وجود نمط معقد من التوسع قبل 26 مليون سنة في أقدم أجزاء نظام التوسع هذا؛ أي غرب مرتفع تيرور (شمال جزيرة إيليفانت ) وعلى منحدر الجرف القاري لتييرا ديل فويغو. وحتى 17 مليون سنة مضت، تحركت صفيحة وسط سكوتيا بسرعة شرقًا، مدفوعة بهجرة الخندق الشرقي، لكن كلتا الصفيحتين تحركتا ببطء شديد منذ ذلك الحين. [ 26 ]

مراجع

ملحوظات

  1. "SFT والصفائح التكتونية للأرض" . مختبر لوس ألاموس الوطني. مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2015. تم الاطلاع عليه في 17 يوليو 2015 .
  2. ليفرمور وآخرون، 2005 ، 5. انفتاح العصر الإيوسيني، ص 465، 467
  3. ليفرمور وآخرون، 2005 ، 2. تكتونيات الصفائح بين أمريكا الجنوبية والقارة القطبية الجنوبية، ص 460
  4. 1 2 3 دالزيل وآخرون، 2013 ، قوس سكوتيا في المكان والزمان، الصفحات 768-769
  5. 1 2 جينر-روبلز وآخرون 2003 ، 2. الإعداد الجيولوجي، ص 179-181
  6. رايلي وآخرون 2019 ، ص 137
  7. فان دين إندي، كونراد؛ وايت، لويد ت.؛ فان ويلزن، بيتر س. (2017-04-01). "وجود وتفكك الجسر البري في القطب الجنوبي كما تشير إليه التوزيعات البرمائية في المحيط الهادئ والتكتونيات" . أبحاث غوندوانا . 44 : 219-227 . Bibcode : 2017GondR..44..219V . doi : 10.1016/j.gr.2016.12.006 . ISSN 1342-937X . 
  8. 1 2 3 توماس، ليفرمور وبوليتز 2003 ،
  9. 1 2 3 توماس، ليفرمور وبوليتز 2003 ، الشكل 12، صفحة 802
  10. 1 2 إيجلز وجوكات 2014 ، 2. دراسات تكتونية لبحر سكوتيا، ص 29-30
  11. Thomas, Livermore & Pollitz 2003, 5 Discussion, pp. 802–803
  12. Carter, Curtis & Schwanethal 2014, Discussion, pp. 301–302; Conclusions, p. 302
  13. Eagles 2003, 2. Tectonic setting, p. 98
  14. Thomas, Livermore & Pollitz 2003, 2.2 Spreading rates, p. 796
  15. Livermore 2003
  16. Dalziel et al. 2013, Development of the Scotia Arc, pp. 779–780
  17. 1234Riley et al. 2019, p. 136
  18. 12Riley et al. 2019, pp. 136, 146
  19. Livermore et al. 2005, 1. Global cooling and Southern Ocean gateways, pp. 459–460
  20. Dalziel et al. 2013, Separation of West and East Gondwana, p. 773
  21. Dalziel et al. 2013, Opening of the Atlantic Ocean Basin, pp. 775–776
  22. Dalziel et al. 2013, Development of the Scotia Arc, pp. 776–777
  23. Dalziel et al. 2013, Development of the Scotia Arc, pp. 777–778
  24. Pelayo & Wiens 1989
  25. Livermore et al. 2005, Abstract
  26. Eagles & Jokat 2014, 2.3.2. West Scotia Sea, p. 33

Sources

57° جنوباً 46° غرباً / 57° جنوباً 46° غرباً / -57؛ -46