کشف نشانه‌های فروپاشی صفحه تکتونیکی اقیانوس آرام

به گزارش سیلاد و به نقل از ساینس الرت، به‌گفته‌ برندون شاک، زمین‌شناس دانشگاه ایالتی لوئیزیانا، این پدیده بخشی از روند طبیعی «فرورانش» است؛ فرآیندی که مانع از تداوم بی‌پایان فشار صفحات بر یکدیگر می‌شود و به نوعی، از بازنویسی کامل تاریخ زمین‌شناسی جلوگیری می‌کند.

شاک در توضیح این روند می‌گوید: «آغاز یک منطقه فرورانش همانند هل دادن قطاری به‌سوی سربالایی است؛ انرژی عظیمی لازم دارد، اما پس از آغاز حرکت، مانند قطاری است که با شتاب از سراشیبی پایین می‌رود و متوقف کردن آن تقریباً ناممکن است. پایان دادن به چنین حرکتی تنها با رخدادی دراماتیک ممکن می‌شود.»

پوسته زمین از یکپارچگی برخوردار نیست، بلکه از چندین تخته‌سنگ عظیم تشکیل شده که بر روی گوشته‌ای نیمه‌مذاب قرار گرفته و به آهستگی در حرکت‌اند. این صفحات در مرزهای مشترک خود به هم قفل شده‌اند، اما همواره در حال جابه‌جایی هستند؛ گاهی به یکدیگر ساییده می‌شوند، گاه از هم فاصله می‌گیرند و در برخی نواحی، یکی از آن‌ها در فرآیندی به نام فرورانش به زیر صفحه مجاور فرو می‌رود.

نموداری از فرآیندهای تازه کشف‌شده در منطقه فرورانش کاسکادیا، جایی که صفحات اکسپلورر (Exp)، خوان د فوکا (JdF)، اقیانوس آرام (PAC) و آمریکای شمالی به هم می‌رسند. 
 

یکی از پیچیده‌ترین این مناطق، در شمال اقیانوس آرام و در نزدیکی سواحل جزیره ونکوور قرار دارد. در این ناحیه، موسوم به منطقه فرورانش کاسکادیا، چهار صفحه اکسپلورر، خوان د فوکا، اقیانوس آرام و آمریکای شمالی به هم می‌رسند؛ دو صفحه نخست به‌طور فعال در زیر صفحه آمریکای شمالی فرو می‌روند.

تیم تحقیقاتی شاک با بهره‌گیری از تصویربرداری لرزه‌ای به‌دست‌آمده از امواج صوتی بازتاب‌یافته از کف دریا و زلزله‌های طبیعی (مشابه یک سونوگرافی در مقیاس سیاره‌ای) به بررسی وضعیت این منطقه در بخش شمالی آن پرداختند.

نتایج این تحلیل‌ها نشان داد که در زیر بستر اقیانوس، چندین گسل و شکستگی بزرگ در حال شکل‌گیری است؛ جایی که صفحه تکتونیکی تحت فشار، به‌طور فعال در حال شکستن است. از جمله، گسلی به طول هفتاد و پنج کیلومتر (معادل چهل‌وهفت مایل) شناسایی شده که به‌طور مؤثر صفحه اکسپلورر را از هم می‌گسلد. این شکستگی‌ها هنوز به‌طور کامل از هم جدا نشده‌اند، اما به‌نظر می‌رسد تا فروپاشی کامل فاصله چندانی باقی نمانده است.

شاک می‌افزاید: «برای نخستین بار، توانسته‌ایم تصویری شفاف از یک منطقه فرورانش در حال مرگ به‌دست آوریم. این صفحه نه به‌صورت ناگهانی، بلکه به‌تدریج و بخش‌به‌بخش فرو می‌پاشد و قطعات کوچک‌تر و مرزهای جدیدی شکل می‌دهد. بنابراین به‌جای یک تصادف ناگهانی، شاهد خروج آرام واگن‌های قطار از ریل، یکی پس از دیگری هستیم.»

(A) ساختار تکتونیکی حاشیه کاسکادیا و صفحات اقیانوسی در حال فرورانش. (B) منطقه مورد مطالعه آسکادیای شمالی 

به گفته او، شواهد نشان می‌دهد برخی بخش‌های صفحه دیگر از نظر لرزه‌ای فعال نیستند، در حالی‌که بخش‌های دیگر هنوز فعالیت دارند. این تفاوت به آن دلیل است که قسمت‌های شکسته‌شده دیگر به سامانه اصلی فرورانش متصل نیستند. در نهایت، با شکسته‌شدن مواد کافی، وزن صفحه کاهش یافته و حرکت نزولی آن متوقف می‌شود.

شاک در پایان تأکید می‌کند: «این یک فروپاشی تدریجی است که در هر مرحله بخشی از صفحه از هم جدا می‌شود. چنین الگویی با شواهد زمین‌شناسی گذشته مطابقت دارد، جایی که توالی سنگ‌های آتشفشانی به‌خوبی نشان‌دهنده این فرایند مرحله‌به‌مرحله است.»