ما هي عملية الاندساس؟

ما هو الاندساس؟

من الناحية الجيولوجية ، الاندساس هو فعل صفيحة تكتونية تتحرك تحت صفيحة تكتونية أخرى عند نقطة حدودها المتقاربة. بينما تتحرك الصفيحة المندرجة تحت الصفيحة التكتونية المجاورة لها ، تدفعها الجاذبية لأسفل أكثر نحو طبقة الوشاح من الأرض. تكون طبقة الوشاح أكثر سخونة من القشرة ، على الرغم من أنها توجد بشكل عام في حالة صلبة ، وتسمح للوحة المندسة بالغرق عند زوايا تتراوح بين 25 و 45 درجة. تعتمد الزاوية الدقيقة للاندساس على عمر صفيحة الاندساس ؛ تسقط الصفائح القديمة بزاوية أكثر حدة. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة والضغط المتزايد الموجودان في هذه الأعماق إلى تحول صخور البازلت في الصفيحة الغارقة ، والتي يشار إليها أيضًا باسم اللوح ، إلى صخور إكلوجيت.

يحدث الاندساس ببطء شديد. في الواقع ، حدد الجيولوجيون متوسط ​​معدل التقارب بين 2 و 8 سنتيمترات في السنة. هذه السرعة بطيئة بدرجة كافية لدرجة أن الاندساس غالبًا ما يمر دون أن يلاحظه أحد. على الرغم من أن الصفائح التكتونية قد تكون محيطية أو قارية ، فإن عملية الاندساس (الانزلاق تحت صفيحة أخرى) تحدث فقط للصفائح المحيطية. عندما تصطدم صفيحتان قاريتان ، فإن النتيجة هي حركة صعودية للصخور والمواد الأخرى. تم إنشاء العديد من سلاسل الجبال حول العالم بهذه الطريقة. ومع ذلك ، فإن المكان الذي حدث فيه الاندساس لا يؤدي إلى تكوين الجبال. يُعرف هذا المكان باسم منطقة الاندساس. تُعزى عملية الاندساس إلى كونها المساهم الوحيد والأكبر وراء نظرية الصفائح التكتونية.

لماذا يحدث الاندساس؟

كما ذكرنا سابقًا ، الصفيحة المحيطية هي الصفيحة التكتونية الوحيدة التي تختبر فعليًا الاندساس ، أو الحركة الهبوطية. لماذا تحدث هذه العملية الجيولوجية بالضبط؟ معرفة ماهية الاندساس لا يفسر سبب حدوثه. يشرح الجيولوجيون أن الاندساس يحدث للصفائح المحيطية لأنها أكثر كثافة وبرودة من الصفائح القارية. إذا حدث الاندساس بين صفيحتين محيطيتين ، فإن الصفيحة القديمة هي التي ستتحرك أسفل الصفيحة التكتونية الأصغر سنًا. والسبب في ذلك هو أن الصفائح المحيطية ، والمعروفة أيضًا باسم الغلاف الصخري المحيطي ، تبدأ كأجزاء رقيقة وساخنة من الأرض. بمرور الوقت ، تبتعد هذه الصفائح تدريجياً عن سلسلة تلال وسط المحيط التي ولدت فيها. تؤدي هذه الحركة إلى انخفاض درجة الحرارة الإجمالية للغلاف الصخري المحيطي ، الذي يعمل على ترسيخ المواد الموجودة في الجانب السفلي من اللوحة. تؤدي عملية التصلب هذه إلى تقلص الصخور الصلبة الناتجة (مقارنة بحجمها الأصلي عندما تكون سائلة) ، مما يؤدي إلى زيادة كثافتها. تؤدي هذه الكثافة إلى غرق الصفيحة تحت الصفائح القارية أو الصفائح المحيطية الأصغر والأقل كثافة. على الرغم من أن هذه العملية تُعزى عمومًا إلى حركة الصفائح التكتونية ، فقد افترض بعض الجيولوجيين أن الصفائح القديمة جدًا قد تغرق بسرعة ودون سابق إنذار نظرًا لحالتها الأكثر كثافة بشكل ملحوظ.

آثار عملية الاندساس

نشاط الزلزال

لا تمر حركة الصفائح القارية والمحيطية مرور الكرام على سطح الأرض. ربما يجعل تفسير الاندساس العملية تبدو سلسة نسبيًا ، مع غرق صفيحة واحدة ببطء وتسقط في طبقة الوشاح أدناه. ومع ذلك ، يصف معظم العلماء الاندساس بأنه نشاط خشن يتسم بكميات كبيرة من الاحتكاك حيث يحتك الصفيحتان ببعضهما البعض. عندما تتحرك اللوح المندرج تحت الصفيحة الأقل كثافة ، قد تعلق بعض قطعها على اللوحة العلوية. ينتج عن هذه العقبة طاقة مستهلكة لا يمكن إطلاقها إلا بطريقة واحدة: الزلازل.

نظرًا لأن الاندساس يحدث على طول خطوط حدية طويلة جدًا للصفائح ، تزداد احتمالية حدوث زلزال قوي جدًا. في الواقع ، حدثت أكبر الزلازل التي تم تسجيلها على الإطلاق في مناطق الاندساس. بعض الأمثلة على ذلك تشمل زلزال تشيلي العظيم عام 1960 (بقوة 9.5 درجة) ، وزلزال المحيط الهندي عام 2004 (بقوة تتراوح بين 9.1 و 9.3 درجة) ، وزلزال توهوكو الياباني عام 2011 (بقوة تتراوح بين 9 و 9.1). .

يرجع سبب هذه الزلازل الشديدة إلى حجم خط الصدع فقط. أكد العلماء وجود علاقة إيجابية بين حجم خط الصدع وحجم الزلزال. تقع بعض أكبر خطوط الصدع (من حيث العرض والطول) في العالم في مناطق الاندساس. عادةً ما تولد حدود الصفائح الأصغر رعشات أصغر.

النشاط البركاني

من الآثار الجانبية الأخرى لعملية الاندساس تكوين البراكين ، بالإضافة إلى زيادة النشاط البركاني فوق مناطق الاندساس. تحدث هذه البراكين الناتجة عن منطقة الاندساس في أحد التكوينين: قوس الجزيرة أو القوس القاري. ينتج قوس الجزيرة عندما تتحرك صفيحة محيطية تحت صفيحة محيطية أخرى. ينتج قوس قاري عندما تتحرك صفيحة محيطية تحت صفيحة قارية.

غالبًا ما تحدث البراكين والنشاط البركاني نتيجة لعملية الاندساس لأن اللوح المائل يطلق سوائل أثناء انتقاله إلى درجات الحرارة القصوى لطبقة الوشاح. تعمل هذه السوائل شديدة الحرارة ، والتي تتكون أساسًا من ثاني أكسيد الكربون ومياه المحيط ، على إذابة الصفيحة التي بقيت على القمة بشكل فعال. تُعرف هذه المادة المذابة باسم الصهارة أو الحمم البركانية.

ثلاثة أرباع النشاط البركاني على الأرض محصور في منطقة تعرف باسم حلقة النار في المحيط الهادئ. تتحرك هذه الحلقة على طول السواحل الغربية للأمريكتين وعلى طول السواحل الشرقية لآسيا وجزر المحيط الهادئ ، وتشكل شكل حرف U مقلوبًا. يعتمد الجيولوجيون على هذه المنطقة لاستخراج معلومات قيمة تتعلق بالصلة بين مناطق الانغماس والبراكين والزلازل.

تسونامي

بالإضافة إلى الزلازل والنشاط البركاني ، يُنسب أيضًا إلى عملية الاندساس التسبب في حدوث موجات تسونامي شديدة حول العالم. إن موجات تسونامي ، وهي موجات كبيرة وخطيرة ، هي نتيجة الزلازل (وغيرها من الأنشطة الجيولوجية) على السواحل أو بالقرب منها. نظرًا لأن مناطق الاندساس تقع عادةً على طول السواحل ، فإن الزلازل الناتجة الناتجة عن حركة الصفائح التكتونية غالبًا ما تسبب موجات تسونامي لتدمير البيئات الساحلية والمستوطنات الحضرية. يحدث هذا النشاط الموجي لأن الزلازل تتسبب في انكسار قشرة الأرض وانتعاشها. تؤدي هذه الحركة المفاجئة في قاع المحيط إلى إزاحة المياه ، والتي تتحرك باتجاه الشاطئ في موجات عالية جدًا وطويلة. قد تحدث تسونامي على مدى بضع دقائق فقط أو حتى ساعات ، حيث يندفع الماء النازح إلى الأرض المجاورة.