هل تبقي الرواسب تكتونية الصفائح؟

يمكن أن تكون رواسب حدود اللوحة بمثابة مادة تشحيم للانجراف القاري

حتى الآن ، كان الحمل الحراري للمعطف المحرك الرئيسي لتكتونيات الصفائح. ولكن يمكن أن تكون الرواسب أيضًا قوى دافعة مهمة للانجراف القاري ، كما يقول علماء الجيولوجيا. © Christoph Burgstedt / iStock
قراءة بصوت عال

مواد التشحيم للألواح الأرضية: كان يمكن للباحثين تحديد قوة دافعة تم تجاهلها مسبقًا من تكتلات الصفائح - التآكل. ولأن الرواسب التي تنتجها تعمل على ما يبدو كمواد تشحيم للانجراف القاري ، كما يشير نموذج جيوفيزيائي. وفقا للعلماء في مجلة "الطبيعة" ، تسارعت الصفائح التكتونية في تاريخ الأرض كلما غمر التآكل القوي الكثير من الرواسب داخل حدود الصفيحة.

الأرض هي الكوكب الوحيد في النظام الشمسي مع تكتونيات الصفائح النشطة. لماذا فقط الانجراف القارات بدأت هنا منذ حوالي ثلاثة مليارات سنة غير معروف. يرى بعض الباحثين أن أعمدة الوشاح هي الزناد ، والأضرار الأخرى المتراكمة في القشرة الأولية. ومع ذلك ، فإن المحرك الرئيسي لحركة الصفيحة هو التيارات الحرارية في عباءة الأرض. جنبا إلى جنب مع قطار من لوحات الأرض غرق باطن الأرض ، هذه التيارات تبقي الانجراف مستمرة ، وفقا للرأي العلمي السائد.

قبل كل شيء ، تسبب الأنهار الجليدية تآكلًا مكثفًا للتربة - هنا الخدوش الجليدية في جبال الألب. renelo / iStock

ما هو الدور الذي يلعبه الرواسب؟

ولكن قد يكون هناك محرك آخر لتكتونيات الصفائح ، وهذا غير موجود في الوشاح ، ولكن بالقرب من سطح الأرض. لأن الرواسب المتراكمة عند حواف الألواح قد تلعب دوراً حاسماً في سرعة واستقرار الصفائح التكتونية ، كما هو الحال الآن ستيفان سوبوليف من مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض (GFZ) ومايكل براون من جامعة تقرير ماريلاند.

هذه الفرضية كانت مدفوعة بملاحظات على مناطق الانطواء: فكلما كانت الرواسب العميقة تحتوي على الخنادق العميقة على طول حدود الصفيحة ، كانت حركة الصفيحة أكثر سلاسة وأسرع. "نخلص إلى أن الرواسب القارية في خنادق الإنزال تعمل كمواد تشحيم وأن وجود هذه الرواسب يمكن أن يكون شرطا ضروريا مسبقا لتكتونيات الصفائح الثابتة" ، كما يقول الباحثين.

ثلاثة صنابير من الصفائح التكتونية

للتحقق من ذلك ، ألقى العلماء نظرة سريعة على تاريخ الأرض. باستخدام البيانات الجيولوجية والنموذج الجيوفيزيائي ، أعادوا بناء وتيرة الصفائح التكتونية على مدى الثلاثة مليارات سنة الماضية. ثم قارنوا هذه العملية بمراحل أدت فيها زيادة التآكل إلى إنتاج رواسب بشكل متزايد. إذا كانت فرضيتهم صحيحة ، فإن الانجراف القاري كان يجب أن يكون أقوى في هذه المراحل. عرض

وبالفعل ، خلال تاريخ الأرض ، كانت هناك ثلاث فترات كانت فيها الصفائح التكتونية سريعة ومكثفة بشكل خاص - وقد اتبعت الثلاثة مراحل من التآكل الشديد. يقول براون: "في كل مرحلة من هذه المراحل ، وجدنا علاقة مع الكمية النسبية للرواسب الجليدية".

Icings و "مليار ممل"

حصلت التكتونية الصفراء على أول دفعة كبيرة لها منذ 2.7 إلى 2.8 مليار سنة ، بعد وقت قصير من بدايتها. وجاء في تقرير سوبوليف وبراون "هذه الفترة الأولى تتبع تجلدًا واسع النطاق وظهور القارات الأولى من البحر". أنتج تآكل كتل اليابسة الشابة كميات كبيرة من الرواسب التي تم غسلها في البحر البدائي وفي مناطق التكاثر.

حدثت المرحلة الثانية قبل 2.2 إلى 1.8 مليار سنة - مرة أخرى بعد التجلد العالمي مع تآكل شديد في المقابل. يقول سوبوليف وبراون: "لقد توجت هذه الفترة من الاندماج النشط للغاية بتكوين كولومبيا - أول قارة عملاقة على كوكبنا". بعد ذلك ، على مدى مليار عام ، شيء أطلق عليه الباحثان "المليار المليار" - المليار الممل. في هذا الوقت ، كانت الصفائح التكتونية في جميع أنحاء العالم صامتة تقريبًا - من المفترض أن عصور الجليد التي تعزز التآكل كانت مفقودة.

منذ حوالي 717 مليون سنة ، كانت الأرض بأكملها تقريبًا - مثل كرة الثلج في الفضاء. © ناسا

وجاءت الدفعة الثالثة الكبيرة بعد "Snowball Earth" ، العصر الجليدي العالمي ، الذي تجمد الكوكب بأكمله منذ حوالي 700 مليون سنة. عندما ذاب الجليد مرة أخرى ، غمر التآكل الكثير من الرواسب في المحيطات حتى تم تعويم المناظر الطبيعية بأكملها. هذا ، بدوره ، قدم دفعة إضافية في تكتونية الصفائح ، حسبما ذكر الباحثون.

زيوت التشحيم القارية الانجراف

وفقًا لعالمين جغرافيين ، تشير هذه العلاقات إلى أن تكتونية الصفائح لا تهيمن عليها فقط العمليات داخل الأرض ، ولكن أيضًا تآكل التربة والرسوبيات. يقول براون: "تشير نتائجنا إلى أن الصفائح التكتونية تحتاج إلى مواد التشحيم هذه لمواصلة الحركة". تقلل الرواسب من الاحتكاك عند حدود الصفيحة وبالتالي تحافظ على استمرار الانجراف.

إذا كان الباحثون على صواب مع هذه الفرضية الثورية إلى حد ما ، يجب أن يُظهر الآن ، من بين أشياء أخرى ، المزيد من الدراسات الجيوكيميائية ونماذج نظام الأرض. يقول سوبوليف: "سيتطلب ذلك تطوير نماذج جديدة تربط بشكل وثيق بين عمليات العمق والأرض والسطح". (Nature، 2019؛ doi: 10.1038 / s41586-019-1258-4)

المصدر: جامعة ماريلاند ، مركز هيلمهولتز بوتسدام GFZ مركز الأبحاث الألمانية لعلوم الأرض

- ناديا بودبريجار