stringtranslate.com

مرز همگرا

نمودار ساده شده یک مرز همگرا

مرز همگرا (همچنین به عنوان مرز مخرب شناخته می شود ) منطقه ای روی زمین است که در آن دو یا چند صفحه لیتوسفر با هم برخورد می کنند. یک صفحه در نهایت به زیر دیگری می لغزد، فرآیندی که به عنوان فرورانش شناخته می شود . منطقه فرورانش را می توان با صفحه ای تعریف کرد که در آن زمین لرزه های زیادی رخ می دهد که منطقه Wadati-Benioff نامیده می شود . [1] این برخوردها در مقیاس‌های میلیون‌ها تا ده‌ها میلیون سال اتفاق می‌افتند و می‌توانند منجر به آتشفشان، زمین‌لرزه، کوه‌زایی ، تخریب لیتوسفر و تغییر شکل شوند . مرزهای همگرا بین لیتوسفر اقیانوسی-اقیانوسی، لیتوسفر اقیانوسی-قاره ای و لیتوسفر قاره ای-قاره ای رخ می دهد. ویژگی های زمین شناسی مربوط به مرزهای همگرا بسته به نوع پوسته متفاوت است.

تکتونیک صفحه توسط سلول های همرفتی در گوشته هدایت می شود. سلول‌های همرفتی حاصل گرمای تولید شده از فروپاشی رادیواکتیو عناصر گوشته به سطح و بازگشت مواد خنک از سطح به گوشته هستند. [2] این سلول‌های همرفتی، مواد گوشته داغ را در امتداد مراکز پخش و ایجاد پوسته جدید به سطح می‌آورند. همانطور که این پوسته جدید با تشکیل پوسته جدیدتر از مرکز پخش رانده می شود، سرد می شود، نازک می شود و متراکم تر می شود. فرورانش زمانی شروع می شود که این پوسته متراکم با پوسته ای با متراکم کمتر همگرا شود. نیروی گرانش به راندن دال فرورانش به داخل گوشته کمک می کند. [3] همانطور که دال فرورانش نسبتاً خنک به عمق گوشته فرو می‌رود، گرم می‌شود و باعث تجزیه کانی‌های آبدار می‌شود. این باعث آزاد شدن آب به استنوسفر داغتر می شود که منجر به ذوب نسبی استنوسفر و آتشفشان می شود. هم کم آبی و هم ذوب جزئی در طول ایزوترم 1000 درجه سانتیگراد (1830 درجه فارنهایت) معمولاً در عمق 65 تا 130 کیلومتری (40 تا 81 مایلی) رخ می دهد. [4] [5]

برخی از صفحات لیتوسفر از هر دو لیتوسفر قاره ای و اقیانوسی تشکیل شده اند . در برخی موارد، همگرایی اولیه با صفحه دیگر، لیتوسفر اقیانوسی را از بین می برد و منجر به همگرایی دو صفحه قاره ای می شود. هیچ یک از صفحات قاره ای فرورانش نمی کنند. این احتمال وجود دارد که صفحه ممکن است در امتداد مرز پوسته قاره و اقیانوسی شکسته شود. توموگرافی لرزه ای تکه هایی از لیتوسفر را نشان می دهد که در طول همگرایی شکسته شده اند.

مناطق فرورانش

نواحی فرورانش مناطقی هستند که در آن یک صفحه لیتوسفر به دلیل تفاوت چگالی لیتوسفر در زیر دیگری در یک مرز همگرا می لغزد. این صفحات به طور متوسط ​​45 درجه فرو می روند اما می توانند متفاوت باشند. مناطق فرورانش اغلب با انبوهی از زمین لرزه ها، نتیجه تغییر شکل داخلی صفحه، همگرایی با صفحه مقابل، و خم شدن در ترانشه اقیانوسی مشخص می شوند. زمین لرزه هایی در عمق 670 کیلومتری (416 مایلی) شناسایی شده است. صفحات فرورانش نسبتا سرد و متراکم به داخل گوشته کشیده می شوند و به انتقال همرفت گوشته کمک می کنند. [6]

همگرایی اقیانوسی - اقیانوسی

در برخورد بین دو صفحه اقیانوسی، لیتوسفر اقیانوسی سردتر و متراکم تر در زیر لیتوسفر اقیانوسی گرم تر و چگال تر فرو می رود. همانطور که دال به عمق گوشته فرو می رود، آب را از کم آبی مواد معدنی آبدار در پوسته اقیانوسی آزاد می کند. این آب دمای ذوب سنگ های موجود در استنوسفر را کاهش داده و باعث ذوب نسبی می شود. ذوب جزئی از طریق استنوسفر به سمت بالا حرکت می کند، در نهایت به سطح می رسد و قوس های جزیره ای آتشفشانی را تشکیل می دهد . [ نیازمند منبع ]

همگرایی قاره ای - اقیانوسی

هنگامی که لیتوسفر اقیانوسی و لیتوسفر قاره ای با هم برخورد می کنند، لیتوسفر متراکم اقیانوسی در زیر لیتوسفر قاره ای با چگالی کمتر فرورانش می کند. هنگامی که رسوبات اعماق دریا و پوسته اقیانوسی از صفحه اقیانوسی خراشیده می شوند، یک گوه برافزایشی روی پوسته قاره ای شکل می گیرد. قوس های آتشفشانی در لیتوسفر قاره ای در نتیجه ذوب نسبی به دلیل کم آبی مواد معدنی آبدار دال فرورانش ایجاد می شود. [ نیازمند منبع ]

همگرایی قاره ای - قاره ای

برخی از صفحات لیتوسفر هم از پوسته قاره ای و هم از پوسته اقیانوسی تشکیل شده اند. فرورانش با لغزش لیتوسفر اقیانوسی در زیر پوسته قاره آغاز می شود. با فرورانش لیتوسفر اقیانوسی به اعماق بیشتر، پوسته قاره ای متصل به منطقه فرورانش نزدیکتر می شود. هنگامی که لیتوسفر قاره ای به منطقه فرورانش می رسد، فرآیندهای فرورانش تغییر می کنند، زیرا لیتوسفر قاره ای شناورتر است و در برابر فرورانش در زیر سنگ کره دیگر قاره مقاومت می کند. بخش کوچکی از پوسته قاره ممکن است فرورانش شود تا زمانی که دال شکسته شود، به لیتوسفر اقیانوسی اجازه می دهد به فرورانش ادامه دهد، استنوسفر داغ بالا آمده و فضای خالی را پر کند، و لیتوسفر قاره ای به عقب بازگردد. [7] شواهدی از این بازگشت قاره ای شامل سنگ های دگرگونی با فشار فوق العاده بالا است که در اعماق 90 تا 125 کیلومتری (56 تا 78 مایلی) تشکیل می شوند و در سطح قرار دارند. [8] سوابق لرزه‌ای برای نقشه‌برداری دال‌های پاره‌شده در زیر منطقه هم‌گرایی قاره قاره قفقاز استفاده شده است ، [9] و توموگرافی لرزه‌ای صفحات جداشده زیر ناحیه بخیه تتیان (کمربند کوه‌های آلپ – زاگرس – هیمالیا) را ترسیم کرده است. [10]

آتشفشان و قوس های آتشفشانی

پوسته اقیانوسی حاوی مواد معدنی هیدراته مانند گروه آمفیبول و میکا است . در طی فرورانش، لیتوسفر اقیانوسی گرم و دگرگون می شود و باعث تجزیه این مواد معدنی آبدار می شود که آب را به داخل استنوسفر آزاد می کند. انتشار آب در استنوسفر منجر به ذوب نسبی می شود. ذوب جزئی امکان افزایش مواد شناور و داغ را فراهم می کند و می تواند منجر به آتشفشان در سطح و استقرار توده ها در زیر سطح شود. [11] این فرآیندهایی که ماگما تولید می کنند کاملاً درک نشده اند. [12]

جایی که این ماگماها به سطح می رسند، کمان های آتشفشانی ایجاد می کنند. کمان های آتشفشانی می توانند به صورت زنجیره های قوس جزیره ای یا به صورت کمان روی پوسته قاره ای تشکیل شوند. سه سری ماگمایی از سنگ های آتشفشانی در ارتباط با کمان یافت می شوند. سری ماگمای تولئیتی کاهش یافته شیمیایی بیشترین مشخصه قوس های آتشفشانی اقیانوسی است، اگرچه این در کمان های آتشفشانی قاره ای بالاتر از فرورانش سریع (> 7 سانتی متر در سال) نیز یافت می شود. این سری پتاسیم نسبتا کمی دارد . سری های کالک آلکالن اکسید شده تر ، که به طور متوسط ​​از پتاسیم و عناصر ناسازگار غنی شده است، مشخصه قوس های آتشفشانی قاره ای است. سری ماگمای قلیایی (بسیار غنی شده از پتاسیم) گاهی اوقات در داخل قاره عمیق تر وجود دارد. سری شوشونیت که سرشار از پتاسیم است نادر است اما گاهی در قوس های آتشفشانی یافت می شود. [5] عضو آندزیتی هر سری معمولاً فراوان‌ترین است، [13] و انتقال از آتشفشان بازالتی حوضه اعماق اقیانوس آرام به آتشفشان آندزیتی در کمان‌های آتشفشانی اطراف خط آندزیت نامیده می‌شود. [14] [15]

حوضچه های پشت قوس

حوضه‌های قوس پشتی در پشت یک قوس آتشفشانی تشکیل می‌شوند و با تکتونیک کششی و جریان گرمای بالا همراه هستند ، و اغلب محل مراکز پخش کف دریا هستند. این مراکز پخش مانند پشته های میانی اقیانوسی هستند ، اگرچه ترکیب ماگمایی حوضه های پشت قوس به طور کلی متنوع تر است و محتوای آب بیشتری نسبت به ماگماهای پشته میانی اقیانوس دارد. [16] حوضه های قوس پشتی اغلب با لیتوسفر نازک و داغ مشخص می شوند. باز شدن حوضه های قوس پشتی ممکن است از حرکت استنوسفر داغ به لیتوسفر ناشی شود و باعث گسترش شود. [17]

سنگرهای اقیانوسی

ترانشه های اقیانوسی پست های توپوگرافی باریکی هستند که مرزهای همگرا یا مناطق فرورانش را مشخص می کنند. گودال های اقیانوسی به طور متوسط ​​50 تا 100 کیلومتر (31 تا 62 مایل) عرض دارند و می توانند چندین هزار کیلومتر طول داشته باشند. ترانشه های اقیانوسی در نتیجه خمش دال فرورانش تشکیل می شوند. به نظر می‌رسد عمق گودال‌های اقیانوسی با سن فرورانش لیتوسفر اقیانوسی کنترل می‌شود. [5] پر شدن رسوب در سنگرهای اقیانوسی متفاوت است و به طور کلی به فراوانی ورودی رسوب از مناطق اطراف بستگی دارد. گودال اقیانوسی، گودال ماریانا ، عمیق ترین نقطه اقیانوس در عمق تقریباً 11000 متری (36089 فوت) است. [ نیازمند منبع ]

زلزله و سونامی

زمین لرزه ها در امتداد مرزهای همگرا رایج هستند. منطقه ای با فعالیت زلزله بالا، منطقه Wadati-Benioff ، معمولاً 45 درجه کاهش می یابد و صفحه فرورانش را نشان می دهد. زمین لرزه ها در عمق 670 کیلومتری (416 مایلی) در امتداد حاشیه Wadati-Benioff رخ خواهند داد. [ نیازمند منبع ]

هر دو نیروی فشاری و کششی در امتداد مرزهای همگرا عمل می کنند. در دیواره های داخلی ترانشه ها، گسل فشاری یا گسلش معکوس به دلیل حرکت نسبی دو صفحه رخ می دهد. گسل معکوس رسوبات اقیانوس را خراش می دهد و منجر به تشکیل یک گوه برافزایشی می شود. گسلش معکوس می تواند منجر به زلزله های مگا رانش شود . گسلش کششی یا معمولی در دیواره بیرونی ترانشه رخ می دهد که احتمالاً به دلیل خم شدن دال رو به پایین است. [18]

یک زلزله مگا رانش می تواند جابجایی عمودی ناگهانی یک منطقه بزرگ از کف اقیانوس را ایجاد کند. این به نوبه خود باعث ایجاد سونامی می شود . [19]

برخی از مرگبارترین بلایای طبیعی به دلیل فرآیندهای مرزی همگرا رخ داده اند. زمین لرزه و سونامی اقیانوس هند در سال 2004 توسط یک زلزله بزرگ در امتداد مرز همگرا صفحه هند و ریز صفحه برمه ایجاد شد و بیش از 200000 نفر را کشت. سونامی سال 2011 در سواحل ژاپن ، که باعث کشته شدن 16000 نفر و خسارت 360 میلیارد دلاری شد، در اثر زمین لرزه ای به بزرگی 9 ریشتر در امتداد مرز همگرا صفحه اوراسیا و صفحه اقیانوس آرام ایجاد شد.

گوه برافزایشی

گوه‌های برافزایشی (که منشورهای برافزایشی نیز نامیده می‌شوند ) زمانی که رسوب از لیتوسفر فرورانش خراشیده می‌شود و در مقابل لیتوسفر غالب قرار می‌گیرد، تشکیل می‌شوند. این رسوبات شامل پوسته آذرین، رسوبات توربیدیت و رسوبات پلاژیک می باشد. گسلش رانشی در امتداد یک سطح دکلمنت پایه در گوه های برافزایشی رخ می دهد زیرا نیروها به فشرده سازی و گسلش این رسوبات جدید اضافه شده ادامه می دهند. [5] ادامه گسلش گوه برافزایشی منجر به ضخیم شدن کلی گوه می شود. [20] توپوگرافی بستر دریا نقشی در برافزایش، به ویژه استقرار پوسته آذرین ایفا می کند. [21]

نمونه ها

نقشه صفحات اصلی زمین (مرزهای همگرا به صورت خطوط آبی یا ارغوانی نشان داده شده اند )

همچنین ببینید

مراجع

  1. ^ ویکاندر، رید؛ مونرو، جیمز اس (2016). جئول (ویرایش دوم). بلمونت، کالیفرنیا: یادگیری Cengage. شابک 978-1133108696. OCLC  795757302.
  2. ↑ تاکلی، پل جی. (16-06-2000). "همرفت گوشته و تکتونیک صفحه: به سوی یک نظریه فیزیکی و شیمیایی یکپارچه". علم . 288 (5473): 2002–2007. Bibcode :2000Sci...288.2002T. doi :10.1126/science.288.5473.2002. ISSN  1095-9203. PMID  10856206.
  3. ↑ کنراد، کلینتون پی. لیتگو-برتلونی، کارولینا (01-10-2004). "تکامل زمانی نیروهای محرک صفحه: اهمیت "مکش دال" در مقابل "کشش دال" در طول سنوزوئیک". مجله تحقیقات ژئوفیزیک: زمین جامد . 109 (B10): B10407. Bibcode :2004JGRB..10910407C. doi :10.1029/2004JB002991. hdl : 2027.42/95131 . ISSN  2156-2202.
  4. ^ بوردون، برنارد؛ ترنر، سیمون؛ دوستو، آنتونی (01-06-2003). "کم آبی و ذوب جزئی در مناطق فرورانش: محدودیت های ناشی از عدم تعادل سری U". مجله تحقیقات ژئوفیزیک: زمین جامد . 108 (B6): 2291. Bibcode :2003JGRB..108.2291B. doi : 10.1029/2002JB001839 . ISSN  2156-2202. بایگانی شده از نسخه اصلی در 2019-12-31 . بازیابی شده در 2019-09-01 .
  5. ^ abcd P., Kearey (2009). تکتونیک جهانی Klepeis، Keith A.، Vine، FJ (ویرایش سوم). آکسفورد: وایلی بلکول. شابک 9781405107778. OCLC  132681514.
  6. ^ ویدیانتورو، سری؛ هیلست، راب دی. ون در; گراند، استفن پی (1997-12-01). "توموگرافی لرزه ای جهانی: تصویری از همرفت در زمین". GSA امروز 7 (4). ISSN  1052-5173. بایگانی شده از نسخه اصلی در 2018-12-06 . بازیابی 2018-12-06 .
  7. ↑ Condie, Kent C. (01-01-2016). "تکامل پوسته و گوشته". زمین به عنوان یک سیستم سیاره ای در حال تکامل مطبوعات دانشگاهی. صص 147-199. doi :10.1016/b978-0-12-803689-1.00006-7. شابک 9780128036891.
  8. ^ ارنست، WG; مارویاما، اس. Wallis, S. (1997-09-02). "نبش قبر سریع پوسته قاره ای دگرگون شده با فشار فوق العاده بالا". مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا . 94 (18): 9532-9537. Bibcode :1997PNAS...94.9532E. doi : 10.1073/pnas.94.18.9532 . ISSN  0027-8424. PMC 23212 . PMID  11038569. 
  9. ↑ موملادزه، چای؛ فورته، آدام ام. کاوگیل، اریک اس. ترکسلر، چارلز سی. نیمی، ناتان ا. بوراک ییکیلماز، م. کلوگ، لوئیز اچ (مارس 2015). "اسلب های فرورانش، جدا شده و پاره شده در زیر قفقاز بزرگ". GeoResJ . 5 : 36-46. doi : 10.1016/j.grj.2014.09.004 . S2CID  56219404.
  10. ^ هافکنشاید، ای. Wortel، MJR; اسپکمن، دبلیو (2006). "تاریخچه فرورانش منطقه تتیان برگرفته از توموگرافی لرزه ای و بازسازی های زمین ساختی". مجله تحقیقات ژئوفیزیک . 111 (B8): B08401. Bibcode :2006JGRB..111.8401H. doi : 10.1029/2005JB003791 .
  11. ^ فیلپوتس، آنتونی آر. آگ، جی جی (2009). اصول سنگ شناسی آذرین و دگرگونی (ویرایش دوم). کمبریج، انگلستان: انتشارات دانشگاه کمبریج. صص 604-612. شابک 9780521880060.
  12. ↑ کاسترو، آنتونیو (ژانویه 2014). "منشا خارج از پوسته باتولیت های گرانیتی". مرزهای علوم زمین . 5 (1): 63-75. doi : 10.1016/j.gsf.2013.06.006 .
  13. ^ Philpotts & Ague 2009, p. 375.
  14. ↑ واترز، WA (7 آوریل 2006). "مارشال، پاتریک 1869 - 1950". مارشال، پاتریک . دیکشنری بیوگرافی نیوزلند . بایگانی شده از نسخه اصلی در 24 مه 2010 . بازبینی شده در 26 نوامبر 2020 .
  15. ↑ White, AJR (1989). "خط آندزیت". پترولوژی . دایره المعارف علوم زمین: 22-24. doi : 10.1007/0-387-30845-8_12 . شابک 0-442-20623-2.
  16. ^ تیلور، برایان؛ مارتینز، فرناندو (مارس 2002). "کنترل گوه گوشته روی برافزایش پوسته قوس پشتی". طبیعت . 416 (6879): 417-420. Bibcode :2002Natur.416..417M. doi :10.1038/416417a. ISSN  1476-4687. PMID  11919628. S2CID  4341911.
  17. ↑ تاتسومی، یوشیوکی؛ اتوفوجی، یو-ایچیرو؛ ماتسودا، تاکاکی؛ نوهدا، سوسومو (10-09-1989). "گشایش حوضه قوس پشتی دریای ژاپن با تزریق آستنوسفر". تکتونوفیزیک . 166 (4): 317-329. Bibcode :1989Tectp.166..317T. doi :10.1016/0040-1951(89)90283-7. ISSN  0040-1951.
  18. ^ الیور، جی. سایکس، ال. ایزاکس، بی (1969-06-01). " لرزه شناسی و تکتونیک جهانی جدید". تکتونوفیزیک . 7 (5-6): 527-541. Bibcode :1969Tectp...7..527O. doi :10.1016/0040-1951(69)90024-9. ISSN  0040-1951.
  19. ↑ "پرسش و پاسخ در مورد زلزله های مگاتراست". منابع طبیعی کانادا دولت کانادا 19 اکتبر 2018. بایگانی شده از نسخه اصلی در 27 اکتبر 2020 . بازبینی شده در 23 سپتامبر 2020 .
  20. ↑ کنستانتینوفسکایا، النا؛ مالاوی، ژاک (2005-02-01). "فرسایش و نبش قبر در کوه‌زایی برافزایشی: رویکردهای تجربی و زمین‌شناسی" (PDF) . ژئوشیمی، ژئوفیزیک، ژئوسیستم . 6 (2): Q02006. Bibcode :2005GGG.....6.2006K. doi :10.1029/2004GC000794. ISSN  1525-2027. S2CID  128854343.
  21. ↑ شارمن، جورج اف. Karig, Daniel E. (01-03-1975). فرورانش و برافزایش در ترانشه ها. بولتن GSA . 86 (3): 377-389. Bibcode :1975GSAB...86..377K. doi :10.1130/0016-7606(1975)86<377:SAAIT>2.0.CO;2. ISSN  0016-7606.
  22. ↑ کار، استیو (31 مارس 2022). "مطالعه هلیوم در مقیاس قاره ای UNM ساختار عمیق فلات تبت و برخورد صفحه هیمالیا را کاوش می کند." اتاق خبر UNM . بازبینی شده در 5 ژوئیه 2022 .
  23. ↑ دانشگاه استنفورد (14 مارس 2022). چشمه های آب گرم محل برخورد صفحات قاره ای در زیر تبت را نشان می دهند. ScienceDaily . بازبینی شده در 5 ژوئیه 2022 .

لینک های خارجی

رسانه‌های مربوط به Subduction در ویکی‌مدیا کامانز