دانشمندان دو شکاف عظیم در ورقه زمین‌ساختی زیر ایران کشف کردند

دانشمندان شواهد گسترده‌ای از وجود دو شکاف عظیم در یک صفحه تکتونیکی در اعماق جنوب شرقی ایران پیدا کرده‌اند.

این شکاف‌ها که در صفحه عربی (Arabian Plate) شکل گرفته‌اند، می‌توانند اطلاعات تازه‌ای درباره نحوه ناپدید شدن اقیانوس‌ها و برخورد قاره‌ها در طول میلیون‌ها سال در اختیار زمین‌شناسان قرار دهند.

صفحات تکتونیکی که پوسته زمین و بخش بالایی گوشته را تشکیل می‌دهند، در مقیاس زمانی زندگی انسان‌ها با سرعت بسیار کمی حرکت می‌کنند. بااین‌حال، این صفحات همواره در حال جابه‌جایی هستند و حرکت آن‌ها طی میلیون‌ها سال می‌تواند تغییرات چشمگیری در ساختار زمین ایجاد کند.

پژوهشگران به سرپرستی گروهی از آکادمی علوم چین، دو شکاف بزرگ را در صفحه عربی و در زیر جنوب شرقی ایران شناسایی کرده‌اند؛ شکل‌گیری این شکاف‌ها به تفاوت چگالی سنگ‌های تشکیل‌دهنده صفحه تکتونیکی مربوط می‌شود. بخشی از این صفحه از نوع پوسته اقیانوسی است که در گذشته به اقیانوس باستانی نئوتتیس (Neo-Tethys) تعلق داشت. سنگ‌های بازالتی این بخش، چگالی بیشتری دارند و درعین‌حال نازک‌تر هستند؛ به همین دلیل، به زیر صفحه مجاور خود رانده می‌شوند. این فرایند در زمین‌شناسی با نام فرورانش (Subduction) شناخته می‌شود.

در مقابل، بخش دیگر از پوسته قاره‌ای تشکیل شده است که ضخامت بیشتری دارد، اما چگالی آن کمتر است و ترکیبات سبک‌تری شبیه گرانیت دارد؛ این نوع سنگ‌ها به‌راحتی به زیر زمین فرو نمی‌روند و هنگام برخورد با مقاومت، به شکل رشته‌کوه درمی‌آیند. تفاوت رفتار این دو نوع پوسته در برابر نیروهای زمین‌شناختی، یکی از عوامل اصلی ایجاد شکاف‌ها محسوب می‌شود.

پژوهشگران در مطالعه جدیدی که در نشریه Nature Geoscience منتشر شده است، توضیح داده‌اند که این کشف می‌تواند دیدگاه تازه‌ای درباره چگونگی از بین رفتن اقیانوس‌ها و برخورد قاره‌ها با یکدیگر ارائه کند. نکته جالب‌تر این است که احتمال دارد این دو شکاف در نهایت به یکدیگر متصل شوند.

برای بررسی فعالیت‌های زمین‌شناختی در اعماق زمین، محققان از شبکه‌ای متشکل از ۶۹ ایستگاه پایش لرزه‌ای استفاده کردند. این ایستگاه‌ها ارتعاشات ناشی از زمین‌لرزه‌های دوردست را ثبت می‌کردند. ازآنجاکه سرعت حرکت امواج لرزه‌ای با توجه به دما و چگالی سنگ‌ها تغییر می‌کند، دانشمندان می‌توانند با بررسی این اطلاعات، تصویری از وضعیت صفحات تکتونیکی در اعماق زمین به دست بیاورند.

داده‌های ثبت‌شده بین مارس و سپتامبر ۲۰۱۸ وجود دو شکاف را آشکار کردند؛ شکاف نخست ساختاری افقی دارد و در محل برخورد منطقه کوهستانی زاگرس با ناحیه فرورانش مکران قرار گرفته است. شکاف دوم کوچک‌تر و عمودی است و در نزدیکی سطح زمین، حوالی گودال مکران (Makran Trench) دیده می‌شود.

پژوهشگران توضیح می‌دهند که در منطقه فرورانش مکران، سنگ‌کره اقیانوسی تا عمق دست‌کم ۴۵۰ کیلومتری به زیر زمین فرو رفته است؛ درحالی‌که در منطقه برخورد زاگرس، سنگ‌کره قاره‌ای حداکثر تا عمق ۳۰۰ کیلومتری پایین رفته است. همین تفاوت باعث ایجاد شکاف و جدا شدن بخشی از صفحه تکتونیکی شده و این فرایند در جهت شرق و جنوب گسترش یافته است.

به گفته محققان، شکاف دوم بیشتر تحت‌تأثیر حرکت صفحات تکتونیکی شکل گرفته و برخلاف شکاف نخست، تفاوت میان سنگ‌های اقیانوسی و قاره‌ای عامل اصلی آن نبوده است. مشاهده هم‌زمان دو نوع شکاف در یک منطقه نیز پدیده‌ای بسیار غیرمعمول برای زمین‌شناسان محسوب می‌شود.

مدل‌های زمین‌شناختی نشان می‌دهند که این شکاف‌ها طی چند میلیون سال گذشته به‌تدریج گسترش یافته‌اند و احتمالاً در آینده به یکدیگر خواهند رسید. محققان می‌گویند با پیشروی این شکاف‌ها، بخش میانی مرز میان پوسته قاره‌ای و اقیانوسی نیز به‌تدریج از بین می‌رود و در نهایت دو شکاف به هم متصل می‌شوند.

یکی از پرسش‌های مهم دانشمندان این است که گسترش این شکاف‌ها و اتصال احتمالی آن‌ها چه تأثیری بر فعالیت‌های آتشفشانی منطقه خواهد داشت. شواهد اولیه نشان می‌دهند که ماگمای داغ هم‌اکنون در حال پر کردن برخی از فضاهای ایجادشده بر اثر این گسیختگی‌ها است.

احتمالاً اتصال کامل این دو شکاف تا میلیون‌ها سال دیگر اتفاق نخواهد افتاد؛ بااین‌حال، یافته‌های جدید فرصتی کم‌نظیر برای مشاهده یکی از مراحل مهم تحول زمین فراهم کرده‌اند. این فرایند به پایان عمر اقیانوس نئوتتیس مربوط می‌شود و بخشی از چرخه ویلسون (Wilson Cycle) است؛ چرخه‌ای زمین‌شناختی که چگونگی شکل‌گیری اقیانوس‌ها، گسترش آن‌ها و در نهایت ناپدید شدنشان بر اثر حرکت صفحات تکتونیکی را توضیح می‌دهد.

پژوهشگران تأکید می‌کنند که گذار از فرورانش پوسته اقیانوسی به برخورد قاره‌ها، یکی از مراحل کلیدی چرخه ویلسون به شمار می‌رود؛ اما به دلیل کمبود اطلاعات درباره ساختار اعماق زمین، هنوز بسیاری از سازوکارهای این تحول به‌درستی شناخته نشده‌اند.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.