السلاسل الجبلية الحديثة وعلاقتها بتكتونية الصفائح

تقديم :

عند مقارنة توزيع السلاسل الجبلية الحديثة مع حدود صفائح الغلاف الصخري، نلاحظ توافقا تاما بين أهم المناطق الجبلية الحديثة ومناطق تجابه صفائح الغلاف الصخري، خاصة صفائح المحيط الهادي مع الصفائح الأمريكية والأسيوية على مدار سواحل المحيط الهادي (الحزام الناري) أو صفيحة قارية مع أخرى قارية كتجابه صفيحة آسيا والصفيحة الهندية التي أعطت جبال الهمالايا. فأنماط التجابه متنوعة مما يؤدي إلى أشكال جبلية مختلفة.

1. سلاسل الطمر : Chaines de subduction

تميز مناطق الطمر، وتعتبر سلسلة جبال الأنديز الممتدة على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية من أشهر هذا النوع.

أ‌- الخاصيات البنيوية والجيوفيزيائية لمناطق الطمر : 

تتميز مناطق الطمر بالأنشطة الزلزالية المكثفة نتيجة الاحتكاك بين الصفيحة المحيطية والصفيحة القارية، تتوزع البؤر الزلزالية حسب مستوى مائل يسمى مستوى BENIOFF، نجد بؤر الزلازل القديمة في العمق وبؤر الزلازل الحديثة قرب السطح، وهذا يؤكد انغراز الصفيحة المحيطية تحت الصفيحة القارية.

ملاحظة توزيع خطوط تساوي درجة الحرارة Les isothermes بمنطقة الطمر، يظهر انخفاضا لها حسب مستوى BENIOFF بسبب عدم تحقق التوازن الحراري بين الصفيحة الباردة المنغرزة واستينوسفير الغلاف الصخري القاري الساخن، فنفس النقطة تكون في 1000°C عند عمق 100 Km تحت الصفيحة المحيطية، تصبح في نفس درجة الحرارة عند عمق 300 Km تحت الصفيحة القارية، في مستوى BENIOFF.

 

 

ب- نشوء سلاسل الطمر :

تمرين : 

تبين الوثيقة أسفله تطور درجة الحرارة في منطقة الطمر (المنحى 1)، ومنحنى بداية انصهار البيريدوتيت في حضور الماء (المنحنى 2)، وفي غيابه (منحنى 3).

1- قارن تطور بداية انصهار البيريدوتيت في حضور الماء وفي غيابه.

2- ماذا تستنتج ؟ 

3- هل يسمح تطور درجة الحرارة بمنطقة الطمر بداية انصهار البيريدوتيت؟ في أية ظروف ؟ 

 

الحل :

1- في غياب الماء يبدأ انصهار البيريدوتيت عند 1150°C وترتفع درجة حرارة بداية الانصهار مع زيادة العمق.

في حضور الماء تنخفض درجة حرارة بداية انصهار البيريدوتيت من 1100°C عند السطح إلى 1000°C بين عمق 80 إلى 100 Km، ثم تعود إلى قيمتها الأولى مع زيادة العمق.

2- الماء يخفض درجة حرارة بداية انصهار البيريدوتيت.

3- في غياب الماء لا يمكن بداية انصهار البريدوتيت بمنطقة الطمر لعدم تقاطع منحى تطور درجة حرارة المنطقة مع منحنى درجة حرارة بداية انصهار البريدوتيت. أما في حضور الماء فالمنحنيان يتقاطعان بين عمق 60 و 120 Km، فيمكن الانصهار الجزئي للبريدوتيت عند هذا العمق. 

استنتاج : 

تعرف مناطق الطمر بركانية مرتبطة بالانصهار الجزئي للبريدوتيت في حضور الماء، فعندما ينغرز الغلاف الصخري المحيطي المكسو بالرواسب المشبعة بالماء في استينوسفير الغلاف الصخري القاري، تخضع الرواسب والبازلت لإزالة الماء نظرا لارتفاع درجة الحرارة، فيتحول البازلت إلى صخرة الإيكلوجيت. ينتشر الماء المحرر عبر الرداء القاري الذي يعلو منطقة الطمر، فتصبح البريدوتيت خاضعة للانصهار الجزئي بسبب تخفيض الماء لدرجة حرارة انصهارها. تصعد الصهارة الناتجة نحو السطح، وتخضع في طريقها لتطور معقد ناتج عن التمايز الصهاري وعن امتزاجها بصهارات القشرة القارية الغنية بالسيليس، فتعطي صهارة أندزيتية معروفة باللزوجة المرتفعة (بوجود نسبة عالية من السيليس) التي تمنع تحرر الغازات منها، فتكون براكين ذات مخاريط ضخمة على شكل جبال ذات طابع انفجاري عنيف.

 

ج- مميزات سلاسل الطمر :

من خلال الوثيقة التالية استخرج الخاصيات المميزة لمناطق الطمر. 

 

2 . سلاسل الطفو Chaines d’obduction

أ‌- الخاصيات البنيوية لسلاسل الطفو :

تعتبر جبال عمان أحسن نموذج سلاسل الطفو، وتتميز باستسطاح الأوفيوليت (صخور الغلاف الصخري المحيطي) على مساحة شاسعة، وفي وضعية راكبة على صخور رسوبية.

 

أ‌- تشكل سلاسل الطفو :

يدل أوفيوليت سلاسل الطفو على الأصل المحيطي لهذا النوع من الجبال، فهي تنتج عن ظهور طمر ضمحيطي أي انغراز قشرة محيطية تحت قشرة محيطية مما يؤدي إلى تحول منطقة اتساع لذروة محيطية إلى منطقة طمر بسبب ظهور قوى انضغاطية قوية للصفيحتين المتجاورتين. تواصل الطمر يؤدي إلى وصول الغلاف الصخري القاري إلى منطقة الطمر، فلا يستطيع الانغراز لأكثر من 60 Km في الاستينوسفير بسبب خفة كثافته، فتظهر قوى انضغاطية متزايدة تؤدي إلى الطفو أي تراكب الغلاف الصخري المحيطي أو الأوفيوليت مع الرواسب المحيطية العميقة فوق الغلاف الصخري القاري على شكل سدائم معطيا سلاسل الطفو ومغلقا المحيط الذي كان موجودا كليا أو جزئيا.

تشكلت عمان نتيجة تقارب الصفيحة الإفريقية والصفيحة الأوروأسيوية مما أدى إلى طفو الجزء الشمالي للغلاف الصخري المحيطي من محيط التيتيس القديم فوق الهامش القاري لعمان، وانغلاق جزئي لمحيط تيتيس بحر عمان. 

 3 - سلاسل الاصطدام :  Chaines de collision

تعتبر جبال الهمالايا التي تضم أعلى القمم في العالم أحسن نموذج لسلاسل الاصطدام الناتجة عن اصطدام صفيحتين قاريتين : الصفيحة الهندية المنفصلة عن إفريقيا مع الصفيحة الآسيوية خلال نهاية الحقب الثاني وبداية الحقب الثالث، مما أدى إلى الانغلاق الكلي لمحيط التيتيس. 

الوثيقة : أين تتواجد سلسلة جبال الهمالايا ؟

أ‌- الخصائص البنيوية :

تتميز سلاسل الاصطدام بـ : 

1. خصائص تكتونية : تشوهات تكتونية (طيات،فوالق معكوسة،تراكبات و سدائم)
2. خصائص مرفولوجية : ارتفاع كبير وجذر ينغرز عميقا(زيادة عمق Moho) وبالتالي تضخم القشرة القارية. 
3. خصائص صخرية (بتروغرافية): وجود أوفيوليت نتيجة انغلاق المحيط، رواسب محيطية، صخور صهارية دالة على نشاط صهاري قديم، صخور متحولة (نتكلم عنها لاحقا). 

تمثل السدائم والزحف الهائل ووجود مجموعات صخرية غريبة عن مكانها الأصلي وشدة التشوهات التكتونية من طيات وفوالق على مستوى الغلاف الصخري، الطابع المميز لسلاسل الاصطدام والدالة على مدى شدة الضغوطات التي تعرضت لها منطقة التجابه بين الكتلتين القاريتين، نتج عنه تثخين في الغلاف الصخري أعطى القمم الجبلية العالية. كما يدل وجود الصخور الأندزيتية والغرانيتية بمنطقة التبت على تطور هامش نشيط ووجود صخور الأوفيوليت والصخور الرسوبية التيتيسية في خياطة "تسانغ بو" على طفو الغلاف الصخري المحيطي للتيتيس. 

ب- تشكل سلاسل الاصطدام : 

 نموذج يوضح هجرة القارة الهندية عبر الزمن

 

نموذج تفسيري لبعض مراحل تشكل الهمالايا

تنتج هذه السلاسل عن اصطدام صفيحتين عبر مراحل:

1. ظهور منطقة طمر نتيجة انغراز الغلاف الصخري لمحيط التيتيس تنتج عنه صهارة أندزيتية وبلوتونية.
2. يتوقف الطمر مع تزايد القوى الانضغاطية يزحف جزء من الغلاف الصخري المحيطي فوق القارة الهندية ويحدث الطفو(وجود الأفيوليت). 
3. يستمر تقارب الصفيحتين الأوروأسوية والهندية مع ازدياد الضغوطات يحدث اصطدام الكتلتين القارتين وتتشكل سلسلة الهمالايا، التي تمتاز بعلو كبير (حيث تحتوي على 10 أعلى قمم في العالم) كما تتوفر على جذور تنغرز عميقا للحفاظ على توازن الجيال (التوازن التضاغطي).

تكون سلاسل الاصطدام مسبوقة إما بطمر أو بطفو :

•  ففي الحالة الأولى الناتجة عن تطور الطمر يختفي الغلاف الصخري المحيطي نهائيا فلا يظهر الأوفيوليت في منطقة الخياطة حالة جبال الريف المغربية التي نتجت عن تقارب صفيحة ألبوران من الشمال والصفيحة الإفريقية من الجنوب خلال الحقب الثالث والتي مازالت تظهر بعض الأنشطة التكتونية من حين لآخر آخرها زلزال الحسيمة 2004. 
• أما في الحالة الثانية الناتجة عن تطور الطفو، فيمثل الأوفيوليت خياطة تجمع الكتلتين القارتين المصطدمتين، حالة جبال الألب بفرنسا.
  

 

 رسم تخطيطي يبرز أهم مميزات سلاسل الاصطدام