الهبوط التكتوني

الهبوط التكتوني هو غرق قشرة الأرض على نطاق واسع، بالنسبة إلى التضاريس القشرية أو الجيود . [ 1 ] وقد أدت حركة الصفائح القشرية والفراغات الناتجة عن التصدع [ 2 ] إلى هبوط واسع النطاق في بيئات متنوعة، تشمل الهوامش السلبية ، والأحواض التكتونية ، وأحواض مقدمة القوس ، وأحواض مقدمة الجبال ، والأحواض القارية، وأحواض التمدد . وتشترك ثلاث آليات في البيئات التكتونية التي يحدث فيها الهبوط: التمدد، والتبريد، والتحميل. [ 3 ] [ 4 ]

الآليات

امتداد

صدوع عادية تمتد عبر القشرة الأرضية من خلال أنظمة الهورست والجرابين

عندما تتعرض الغلاف الصخري لتمدد أفقي عند صدع عادي أو مركز تصدع ، تتمدد القشرة الأرضية حتى يحدث التصدع، إما بواسطة نظام من الصدوع العادية (مما يُنشئ المرتفعات والمنخفضات ) أو بواسطة نظام من الصدوع الانزلاقية. تسمح أنظمة الصدوع هذه للمنطقة بالتمدد، مع تقليل سمكها في الوقت نفسه. تغوص القشرة الرقيقة نسبيًا مقارنةً بالقشرة السميكة غير المشوهة. [ 3 ]

تبريد

يتسبب الوزن في انثناء القشرة الأرضية وهبوطها.

يؤدي تمدد/ترقق الغلاف الصخري أثناء التصدع إلى تضيّق إقليمي للغلاف الصخري (حيث ينخفض ​​ارتفاع السطح العلوي بينما يرتفع الحد السفلي). ويرتفع الغلاف المائع السفلي بشكل سلبي ليحل محل الغلاف الصخري الرقيق للوشاح. بعد ذلك، وبعد انتهاء فترة التصدع/التمدد، يبرد هذا الغلاف المائع الضحل تدريجيًا ليتحول إلى الغلاف الصخري للوشاح على مدى عشرات الملايين من السنين. ولأن الغلاف الصخري للوشاح أكثر كثافة من الغلاف المائع للوشاح، فإن هذا التبريد يُسبب هبوطًا أرضيًا. يُعرف هذا الهبوط التدريجي الناتج عن التبريد باسم "الهبوط الحراري". [ 5 ]

تحميل

يؤدي تراكم الرواسب الناتج عن التعرية أو عمليات تكوين الجبال، أو ما يُعرف بالتحميل، إلى انخفاض القشرة الأرضية وهبوطها. تتراكم الرواسب عند أدنى مستوى ممكن، في الفراغات المخصصة لها. ويتحكم معدل وحجم الترسيب في معدل حدوث الهبوط. [ 6 ] في المقابل، في عمليات تكوين الجبال ، يُحدث بناء الجبال حملاً كبيراً على قشرة الأرض، مما يُسبب انخفاضات انثناء في القشرة الليثوسفيرية المجاورة . [ 2 ]

تآكل مناطق الاندساس

البيئات

غير نشط تكتونياً

هذه البيئات ليست نشطة تكتونياً، ولكنها لا تزال تشهد هبوطاً واسع النطاق بسبب السمات التكتونية للقشرة الأرضية.

الأحواض القارية الداخلية

تكوين الهامش السلبي
حوض انفصالي ناتج عن صدوع انزلاقية
مقطع عرضي لحوض قابل للفصل

الأحواض القارية الداخلية هي منخفضات واسعة النطاق غير نشطة تكتونيًا ولا تقع بالقرب من حدود أي صفائح تكتونية. [ 2 ] وقد طُرحت عدة فرضيات لتفسير هذا الهبوط البطيء طويل الأمد: [ 2 ] التبريد طويل الأمد منذ تفكك بانجيا ، وتفاعل التشوه حول حافة الحوض مع ديناميكيات باطن الأرض. يُعد حوضا إلينوي وميشيغان مثالين على الأحواض القارية الداخلية. تتشكل أحيانًا مستنقعات واسعة على طول سواحل هذه الأحواض، مما يؤدي إلى دفن المواد النباتية التي تُشكل فيما بعد الفحم. [ 7 ]

امتدادي

يمكن أن يحدث هبوط تكتوني في هذه البيئات نتيجة لترقق القشرة الأرضية.

هوامش سلبية

يؤدي التصدع الناجح إلى تكوين مركز انتشار [ 2 ] يشبه سلسلة جبال وسط المحيط، والتي تتحرك تدريجيًا بعيدًا عن السواحل مع تكوّن الغلاف الصخري المحيطي. نتيجةً لهذه المرحلة الأولية من التصدع، تكون القشرة الأرضية في الهامش السلبي أرق من القشرة المجاورة، فتغوص لتكوين مساحة استيعاب. يؤدي تراكم الرواسب غير البحرية إلى تكوين مراوح طميية في مساحة الاستيعاب. مع استمرار التصدع، تتشكل أنظمة صدعية انزلاقية ويحدث المزيد من الهبوط، مما يؤدي إلى تكوين حوض محيطي. بعد توقف التصدع، يتسبب التبريد في مزيد من هبوط القشرة الأرضية، وسيؤدي التحميل بالرواسب إلى مزيد من الهبوط التكتوني. [ 3 ]

أولاكوجينز

تتشكل الأولاجوجينات عند الصدوع الفاشلة، حيث لا تنقسم القشرة القارية بشكل كامل. ومثلما يحدث التسخين الليثوسفيري أثناء تكوين الهوامش السلبية، يحدث الهبوط نتيجة لانخفاض الليثوسفير الساخن أثناء عملية التمدد. وبمجرد توقف قوى الشد، يستمر الهبوط بسبب التبريد. [ 2 ]

تصادم

يمكن أن يحدث هبوط تكتوني في هذه البيئات نتيجة اصطدام الصفائح ببعضها البعض أو تحت بعضها البعض.

أحواض قابلة للفصل

تتميز الأحواض الانفصالية بهبوط قصير الأمد ينشأ عن صدوع انزلاقية جانبية ممتدة. وتُحدث الصدوع الانزلاقية الجانبية المتوسطة انحناءات تمددية مُحررة، وتتباعد الجدران المتقابلة عن بعضها. وتحدث صدوع عادية، مُسببةً هبوطًا طفيفًا في المنطقة، يتوقف بمجرد توقف الصدع عن الانتشار. ويحدث التبريد بعد توقف الصدع عن الانتشار، وذلك نتيجةً لترقق القشرة الأرضية عبر الصدوع العادية. [ 2 ] [ 8 ]

أحواض القوس الأمامي

نظام القوس البركاني

تتشكل أحواض مقدمة القوس في مناطق الاندساس نتيجةً لكشط المواد الرسوبية من الصفيحة المحيطية المندسة، مما يُشكل منشورًا تراكميًا بين الغلاف الصخري المحيطي المندس والصفيحة القارية العلوية. وبين هذا الإسفين والقوس البركاني المصاحب له، توجد منطقة انخفاض في قاع البحر. وقد يحدث تصدع تمددي نتيجةً للحركة النسبية بين المنشور التراكمي والقوس البركاني. كما قد تُساهم تأثيرات التبريد غير الطبيعية الناتجة عن الصفيحة الباردة المحملة بالماء والمنخفضة، بالإضافة إلى ترقق القشرة الأرضية الناتج عن الترسيب السفلي، في هذه العملية. [ 2 ]

أحواض مقدمة الجبال

إسفين أوروجيني يشمل حوض المقدمة

أحواض المقدمة هي منخفضات انثناءية تتشكل بفعل صفائح الطي والدفع الكبيرة التي تتشكل باتجاه القشرة القارية غير المشوهة. تتشكل هذه الأحواض كرد فعل متوازن للحمل التكتوني. ويتحكم في نمو الحوض انتقال الحمل ومعدلات الترسيب المقابلة. [ 2 ] كلما اتسع الحوض، زاد مقدار الهبوط. ويزداد الهبوط في الحوض المجاور مع انتقال الحمل إلى منطقة المقدمة، مما يؤدي إلى حدوث هبوط. تترسب الرواسب المتآكلة من الطي والدفع في الحوض، حيث تزداد سماكة الطبقات باتجاه حزام الدفع وتتناقص سماكتها بعيدًا عنه؛ وتُسمى هذه الظاهرة بالهبوط التفاضلي. [ 9 ]

مراجع

  1. مخوس، م.؛ غالوشكين، ي. (2005). تحليل الأحواض ونمذجة تاريخ الدفن والحرارة والنضج في الأحواض الرسوبية . منشورات تكنب. ص  66. ISBN 978-2-7108-0846-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 نوفمبر 2011 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 شي، شيانغيانغ؛ هيلر، بول (2006). "تكتونية الصفائح وتاريخ هبوط الأحواض". نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية . 121 ( 1-2 ): 55-64 . doi : 10.1130/b26398.1 .
  3. 1 2 3 سيراميكولا، س.؛ ستوكر، م.؛ براغ، د.؛ شانون، ب.م.؛ دي سانتيس، ل.؛ هولت، ر.؛ هيلستوين، ب.و.؛ لابيرغ، س.؛ ماثيسن، أ. (2005). "هبوط غير طبيعي في حقبة الحياة الحديثة على طول الهامش القاري "السلبي" من أيرلندا إلى وسط النرويج". جيولوجيا البحار والبترول . 22 ( 9-10 ): 1045-1067 . Bibcode : 2005MarPG..22.1045C . doi : 10.1016/j.marpetgeo.2005.04.005 .
  4. لي، إي واي، نوفوتني، جيه، واغريتش، إم (2019) تحليل الهبوط وتصويره: لتحليل وتصميم أحواض الترسيب، سبرينغر. doi : 10.1007/978-3-319-76424-5
  5. ماكنزي، د. (1978). "بعض الملاحظات حول تطور الأحواض الرسوبية". 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 . 
  6. كيم، يسول؛ هوه، مين؛ لي، إيون يونغ (2020). "النمذجة العددية لتقييم تأثيرات الترسيب على التدفق الحراري والهبوط أثناء التصدع القاري" . علوم الأرض . 10 (11): 451. Bibcode : 2020Geosc..10..451K . doi : 10.3390/geosciences10110451 . ISSN 2076-3263 . 
  7. هاين، كريستيان؛ ديتمار مولر، ر.؛ شتاينبرغر، برنارد؛ تورزفيك، تروند هـ. (2008). "الهبوط في الأحواض القارية الداخلية نتيجة للتضاريس الديناميكية". فيزياء الأرض وباطن الكواكب . 171 ( 1-4 ): 252-264 . Bibcode : 2008PEPI..171..252H . doi : 10.1016/j.pepi.2008.05.008 .
  8. لي، إيون يونغ؛ واغريتش، مايكل (2017-03-01). "تطور الهبوط التكتوني متعدد المراحل لحوض فيينا المستنتج من تحليل الهبوط الكمي للأجزاء الشمالية والوسطى" . المجلة الدولية لعلوم الأرض . 106 (2): 687-705 . Bibcode : 2017IJEaS.106..687L . doi : 10.1007/s00531-016-1329-9 . ISSN 1437-3262 . S2CID 54965303 .  
  9. ماسكل، آلان؛ بويغديفابريغاس، كاي (1998). "التكتونيات والترسيب في أحواض المقدمة: نتائج مشروع دراسات الأحواض المتكاملة". الجمعية الجيولوجية، لندن، منشورات خاصة . 134 (1): 1-28 . Bibcode : 1998GSLSP.134....1M . doi : 10.1144/GSL.SP.1998.134.01.02 . S2CID 130915307 .