پایگاه خبری تحلیلی برزن نیوز نخستین پایگاه تخصصی مطالعات میان رشته ای (برنامه ریزی شهری – منطقه ای)
در اعماق زمین و زیر رشته‌کوه زاگرس و منطقه مکران، فرآیندهای زمین‌ساختی پیچیده‌ای در جریان است که بخشی از تاریخ طولانی شکل‌گیری قاره‌ها و اقیانوس‌ها را روایت می‌کند. اکنون پژوهشگران چینی با شناسایی دو گسستگی در صفحه تکتونیکی عربستان، شواهد تازه‌ای از تغییرات ساختاری این صفحه و روند برخورد آن با صفحه ایران به دست آورده‌اند.
به گزارش برزن نیوز، به نقل از ایسنا، گروهی از محققان به رهبری آکادمی علوم چین در مطالعه‌ای که نتایج آن در نشریه علمی Nature Geoscience منتشر شده، دو شکاف بزرگ را در صفحه عربستان در زیر جنوب شرقی ایران شناسایی کرده‌اند. این یافته‌ها اطلاعات تازه‌ای درباره چگونگی پایان یافتن اقیانوس‌های باستانی و برخورد صفحات قاره‌ای در اختیار زمین‌شناسان قرار می‌دهد.
چرا صفحه عربستان در حال شکافته شدن است؟
صفحات تکتونیکی، بخش‌هایی از سنگ‌کره زمین هستند که با وجود حرکت بسیار آهسته، در طول میلیون‌ها سال موجب تغییر شکل قاره‌ها، ایجاد رشته‌کوه‌ها و شکل‌گیری یا نابودی اقیانوس‌ها می‌شوند.
در منطقه مورد مطالعه، صفحه عربستان از دو بخش با ویژگی‌های زمین‌شناختی متفاوت تشکیل شده است. بخش اقیانوسی این صفحه که پیش‌تر جزئی از اقیانوس باستانی نئوتتیس بوده، از سنگ‌های بازالتی تشکیل شده و چگالی بیشتری دارد. به همین دلیل، در جریان فرایند فرورانش به زیر صفحه مجاور رانده می‌شود.
در مقابل، بخش قاره‌ای صفحه از سنگ‌هایی ضخیم‌تر و کم‌چگال‌تر تشکیل شده که ترکیب آن‌ها به گرانیت شباهت دارد. این بخش در برابر فرورانش مقاومت بیشتری نشان می‌دهد و برخورد آن با صفحات مجاور به شکل‌گیری رشته‌کوه‌ها منجر می‌شود.
پژوهشگران معتقدند تفاوت در ساختار، ضخامت و چگالی این دو بخش، یکی از عوامل اصلی ایجاد گسستگی‌های شناسایی‌شده در زیرزمین است.
دو شکاف در اعماق زمین چگونه شناسایی شدند؟
برای بررسی ساختارهای زمین‌شناختی در اعماق زمین، محققان از اطلاعات ثبت‌شده توسط ۶۹ ایستگاه لرزه‌نگاری استفاده کردند. این ایستگاه‌ها ارتعاشات ناشی از زمین‌لرزه‌های دوردست را ثبت می‌کنند و دانشمندان با بررسی تغییر سرعت انتشار امواج لرزه‌ای در سنگ‌های مختلف، می‌توانند تصویری از ساختارهای زیرسطحی به دست آورند.
داده‌های مورد استفاده در این پژوهش بین مارس ۲۰۱۷ تا سپتامبر ۲۰۱۸ جمع‌آوری شده‌اند. تحلیل این اطلاعات وجود دو گسستگی را آشکار کرد:
- گسستگی نخست: شکافی افقی در محل ارتباط منطقه برخورد زاگرس با منطقه فرورانش مکران که در امتداد شرق و جنوب قرار دارد.
- گسستگی دوم: شکافی عمودی و کوچک‌تر که به سطح زمین نزدیک‌تر است و در نزدیکی گودال مکران شناسایی شده است.
به گفته پژوهشگران، این دو ساختار با وجود قرار گرفتن در یک منطقه زمین‌شناختی مشترک، منشأ و سازوکار شکل‌گیری متفاوتی دارند.
تفاوت عمق فرورانش در زاگرس و مکران
یکی از یافته‌های مهم این مطالعه، تفاوت قابل توجه در میزان فرورانش سنگ‌کره اقیانوسی و قاره‌ای در دو منطقه زاگرس و مکران است.
محققان نشان داده‌اند که در منطقه فرورانش مکران، سنگ‌کره اقیانوسی تا عمق دست‌کم ۴۵۰ کیلومتری به زیر زمین فرو رفته است؛ در حالی که در منطقه برخورد زاگرس، سنگ‌کره قاره‌ای در عمقی بیش از ۳۰۰ کیلومتر فرورانش نکرده است.
از نظر پژوهشگران، همین تفاوت در رفتار دو بخش صفحه، موجب پارگی و جدا شدن ورقه زمین‌ساختی در جهت شرق و جنوب شده است.
آن‌ها همچنین گسستگی دیگری را شناسایی کرده‌اند که احتمال می‌دهند از محل اتصال گودال مکران و مرز گسل امتدادلغز آغاز شده باشد و هم‌زمان با حرکت صفحه قاره‌ای به سمت شمال، در جهت جنوب گسترش پیدا کرده باشد.
بر اساس یافته‌های این مطالعه، گسستگی دوم بیش از آنکه ناشی از تفاوت ترکیب سنگ‌های اقیانوسی و قاره‌ای باشد، با حرکت و جابه‌جایی صفحات تکتونیکی ارتباط دارد.
احتمال اتصال دو شکاف در میلیون‌ها سال آینده
مدل‌های زمین‌شناختی ارائه‌شده در این پژوهش نشان می‌دهند که شکل‌گیری این دو گسستگی احتمالاً از چندین میلیون سال پیش آغاز شده و همچنان ادامه دارد.
پژوهشگران احتمال می‌دهند که این دو شکاف، با وجود آغاز مستقل، در نهایت به یکدیگر متصل شوند. در جریان این فرآیند، بخش میانی مرز میان صفحه قاره‌ای و اقیانوسی به‌تدریج از بین می‌رود و دو گسستگی به یک ساختار واحد تبدیل می‌شوند.
محققان در مقاله خود تأکید کرده‌اند که هم‌زمانی این دو نوع پارگی، تصویری کم‌نظیر از مرحله گذار اولیه میان فرورانش اقیانوسی و برخورد قاره‌ای ارائه می‌دهد؛ مرحله‌ای که شناخت آن برای درک تکامل صفحات زمین اهمیت زیادی دارد.
این شکاف‌ها چه تأثیری بر فعالیت آتشفشانی دارند؟
یکی دیگر از موضوعاتی که در ادامه این پژوهش مورد توجه قرار گرفته، تأثیر گسستگی‌های ایجادشده بر فعالیت‌های آتشفشانی منطقه است.
بررسی‌های پژوهشگران نشان می‌دهد که احتمالاً در حال حاضر ماگمای داغ در حال پر کردن برخی از شکاف‌های ایجادشده در اثر این پارگی‌هاست. با این حال، میزان تأثیر این فرآیند بر فعالیت‌های آتشفشانی منطقه همچنان به بررسی‌های بیشتر نیاز دارد.
زاگرس و مکران؛ بخشی از داستان ناپدید شدن یک اقیانوس باستانی
این پژوهش در واقع بخشی از فرآیند طولانی بسته شدن اقیانوس نئوتتیس را بررسی می‌کند؛ اقیانوسی باستانی که نابودی تدریجی آن در جریان حرکت و برخورد صفحات تکتونیکی، در شکل‌گیری ساختار زمین‌شناختی بخش بزرگی از خاورمیانه و جنوب اروپا نقش داشته است.
رشته‌کوه زاگرس نیز حاصل برخورد صفحه عربستان با صفحه ایران است؛ فرآیندی که در چارچوب چرخه ویلسون قابل بررسی است. چرخه ویلسون به مجموعه فرآیندهایی گفته می‌شود که طی آن اقیانوس‌ها شکل می‌گیرند، گسترش می‌یابند و در نهایت با حرکت صفحات زمین‌ساختی از بین می‌روند.
پژوهشگران معتقدند گذار از فرورانش اقیانوسی به برخورد قاره‌ای یکی از مراحل کلیدی این چرخه است، اما به دلیل محدودیت مشاهدات از ساختارهای اعماق زمین، بسیاری از سازوکارهای آن همچنان به‌طور کامل شناخته نشده‌اند.
کشف دو گسستگی در زیر جنوب شرقی ایران، فرصتی کم‌نظیر برای بررسی این فرآیندها فراهم کرده است؛ تحولاتی که در مقیاس میلیون‌ها سال رخ می‌دهند و می‌توانند اطلاعات ارزشمندی درباره گذشته و آینده زمین در اختیار دانشمندان قرار دهند.
