حاشیههای قارهای غیرفعال آتشفشانی
حاشیههای قارهای غیرفعال آتشفشانی (VPM) و حاشیههای قارهای غیرفعال غیرآتشفشانی، دو شکل از پوسته انتقالی هستند که در زیر حاشیههای قارهای غیرفعال قرار دارند. این ساختارها در نتیجه تشکیل حوضههای اقیانوسی از طریق گسلخوردگی قارهای به وجود میآیند. شروع فرآیندهای آتشفشانی مرتبط با حاشیههای قارهای غیرفعال آتشفشانی، بسته به علت گسلخوردگی، قبل و/یا در طول فرآیند گسلخوردگی رخ میدهد.
دو مدل پذیرفتهشده برای تشکیل VPM وجود دارد: نقاط داغ/ستوهای گوشته و کشش صفحه. هر دو منجر به جریانهای گدازه بزرگ و سریع در یک دوره نسبتاً کوتاه زمانی زمینشناسی (مثلاً چند میلیون سال) میشوند. VPMها با شروع خنکشدن و فرونشینی، در حالی که حاشیهها جای خود را به تشکیل پوسته عادی اقیانوسی از گسلهای در حال گسترش میدهند، پیشرفت بیشتری میکنند.
ویژگیهای حاشیههای قارهای غیرفعال آتشفشانی
علیرغم تفاوت در منشأ و نحوه تشکیل، بیشتر VPMها ویژگیهای مشترکی دارند:
- جریانهای گدازه زیردریایی به ضخامت 4 تا 7 کیلومتر و اغلب سیلیکاته؛ دستههای دایک (dike) و سیِل (sill) که موازی با گسلهای عادی رو به قاره قرار دارند.
- تودههایی به ضخامت 10 تا 15 کیلومتر در پوسته پایینی (HVLC) که دارای سرعتهای بالای موج P لرزهای (بین 7.1 تا 7.8 کیلومتر بر ثانیه) هستند و زیر پوسته انتقالی (پوسته بین پوسته قارهای و اقیانوسی) قرار میگیرند.
- سری بازتابندههای شیبدار به سمت دریا (Seaward Dipping Reflectors - SDR): بازتابندههای داخلی (Inner SDRs) بر روی پوسته قارهای انتقالی قرار دارند. این بازتابندهها از مخلوطهای متغیری از جریانهای گدازه زیردریایی، رسوبات آتشفشانی و غیرآتشفشانی تشکیل شدهاند که عرض آنها از 50 تا 150 کیلومتر و ضخامتشان 5 تا 10 کیلومتر است. بازتابندههای خارجی (Outer SDRs) بر روی پوسته اقیانوسی انتقالی قرار دارند و از جریانهای گدازه بازالتی زیردریایی تشکیل شدهاند که ضخامت آنها بین 3 تا 9 کیلومتر است.
نحوه شکلگیری
آغاز گسلخوردگی
مدل گسلخوردگی فعال: این مدل، گسلخوردگی را ناشی از فعالیت نقاط داغ یا ستوهای گوشته میداند. بالاآمدگی گوشته داغ، معروف به ستوهای گوشته، از اعماقی در زمین منشأ گرفته و برای گرم کردن و نازک کردن سنگکره (lithosphere) بالا میآیند. سنگکره گرمشده نازک شده، ضعیف شده، بالا آمده و در نهایت گسل میخورد. ذوبشدگی افزایشیافته پس از شکسته شدن قارهای در VPMها بسیار مهم است و پوسته اقیانوسی ضخیمتر از حد معمول (20 تا 40 کیلومتر) ایجاد میکند. ذوبهای دیگر ناشی از بالاآمدگی مرتبط با همرفت، مخازن ماگما را تشکیل میدهند که از آنها دستههای دایک و سیِل در نهایت به سطح تابش کرده و جریانهای گدازه مشخصه شیبدار به سمت دریا را ایجاد میکنند. این مدل بحثبرانگیز است.
مدل گسلخوردگی غیرفعال: این مدل استنباط میکند که کشش صفحه، سنگکره را کشیده و نازک میکند. برای جبران نازکشدگی سنگکره، آستنوسفر (asthenosphere) بالا میآید، به دلیل کاهش فشار آدیاباتیک ذوب شده و مذابهای حاصل به سطح میرسند تا فوران کنند. مذابها از طریق گسلها به سمت سطح فشار آورده و دایکها و سیِلها را تشکیل میدهند.
توسعه پوسته انتقالی
گسترش مداوم منجر به افزایش فعالیت آتشفشانی، از جمله فورانهای مکرر میشود. فورانهای مکرر، توالی ضخیمی از لایههای گدازه را تشکیل میدهند که میتوانند به ضخامت ترکیبی تا 20 کیلومتر برسند. این لایهها در مقاطع لرزهنگاری بازتابنده به عنوان بازتابندههای شیبدار به سمت دریا شناسایی میشوند. لازم به ذکر است که فاز اولیه فعالیت آتشفشانی محدود به تولید بازالت نیست. ریولیت و سایر سنگهای فلسیک نیز میتوانند در این مناطق یافت شوند.
گسترش مداوم با فعالیت آتشفشانی، پوسته انتقالی را تشکیل میدهد و قاره شکسته را به کف اقیانوس نوظهور جوش میدهد. لایههای آتشفشانی، گذار از پوسته نازک قارهای به پوسته اقیانوسی را میپوشانند. همچنین در این فاز، تشکیل مناطق لرزهای با سرعت بالا در زیر پوسته نازک قارهای و پوسته انتقالی رخ میدهد. این مناطق با سرعتهای لرزهای معمول بین 7.2 تا 7.7 کیلومتر بر ثانیه شناسایی میشوند و معمولاً به عنوان لایههایی از سنگهای مافیک تا اولترامافیک که پوسته انتقالی را پوشاندهاند، تفسیر میشوند.
بالاآمدگی آستنوسفر منجر به تشکیل یک پشته میانی اقیانوس و پوسته اقیانوسی جدید میشود که به تدریج دو نیمه گسلخورده را از هم جدا میکند. فورانهای آتشفشانی مداوم، جریانهای گدازه را در سراسر پوسته انتقالی و بر روی پوسته اقیانوسی پخش میکنند. به دلیل نرخ بالای فعالیت ماگمایی، پوسته اقیانوسی جدید ضخیمتر از پوسته اقیانوسی معمولی تشکیل میشود. برخی نظریهپردازی کردهاند که حجم زیاد مواد آتشفشانی نیز در این زمان منجر به تشکیل فلاتهای اقیانوسی میشود.
پس از گسلخوردگی (Post-rift)
فاز نهایی و طولانیترین فاز، فرونشینی حرارتی مداوم پوسته انتقالی و تجمع رسوبات است. گسترش مداوم کف دریا منجر به تشکیل پوسته اقیانوسی با ضخامت معمولی میشود. با گذشت زمان، این تولید پوسته اقیانوسی معمولی و گسترش کف دریا منجر به تشکیل یک اقیانوس میشود. این فاز بیشترین علاقه را برای صنعت نفت و زمینشناسان رسوبی دارد.
توزیع و نمونهها
توزیع حاشیههای آتشفشانی شناختهشده در تصویر سمت راست نشان داده شده است. بسیاری از این حاشیهها به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفتهاند و هر از گاهی حاشیههای غیرفعال بیشتری به عنوان آتشفشانی شناسایی میشوند.
حاشیههای قارهای غیرفعال آتشفشانی:
- جنوب اقیانوس اطلس
- استرالیای غربی
- جنوب غربی هند
- گرینلند غربی
- گرینلند شرقی
- دریای شمال لابرادور
- جنوب عربستان
- حاشیه نروژ
- حاشیه اقیانوس اطلس ایالات متحده
نمونه VPM: حاشیه اقیانوس اطلس ایالات متحده
حاشیه غیرفعال اقیانوس اطلس ایالات متحده از فلوریدا تا نوا اسکوشیای جنوبی امتداد دارد. این VPM نتیجه شکسته شدن ابرقاره پانگه شیا بود، که در آن آمریکای شمالی از شمال غربی آفریقا و ایبریا جدا شد تا اقیانوس اطلس شمالی را تشکیل دهد. این حاشیه دارای تاریخچه معمولی رویدادهای تکتونیکی است که نماینده حاشیههای قارهای غیرفعال آتشفشانی با گسلخوردگی و تشکیل حاشیه غیرفعال در 225 تا 165 میلیون سال پیش است. مانند سایر VPMها، حاشیه شرقی ایالات متحده در دو مرحله توسعه یافته است: اول، گسلخوردگی، که در دوره تریاس میانی تا بالایی آغاز شد و تا دوره ژوراسیک ادامه یافت و دوم، گسترش کف دریا، که در دوره ژوراسیک آغاز شد و تا امروز ادامه دارد. ساحل شرقی ایالات متحده شامل چندین مؤلفه است که مشخصه VPMها هستند، از جمله بازتابندههای شیبدار به سمت دریا، بازالتهای سیلابی، دایکها و سیِلها.
منابع
- آتشفشانشناسی
- تکتونیک صفحهای