تعمل حركة الصفائح التكتونية وفق سلسلة من التفاعلات

اكتشفت مجموعة دولية من الجيولوجيين، بما في ذلك باحثون من جامعة بن غوريون وجامعة تل أبيب، وجود صلة بين الزلازل في أجزاء مختلفة من العالم

لماذا تتحرك الصفائح التكتونية ولماذا تغير حركتها؟ حتى الآن، افترض الجيولوجيون أن التغيرات في الحركات التكتونية تحدث كأحداث معزولة لا علاقة لها ببعضها البعض، لكن دراسة دولية بمشاركة جامعة بن غوريون في النقب أثبتت أن هذه التغيرات مرتبطة ببعضها البعض وتنتج سلسلة تكتونية رد فعل يستمر على مدى عشرات الملايين من السنين. "نحن الآن قادرون على فهم القوى التي تحرك العمليات مثل تكوين الجبال أو البراكين بشكل أفضل." ونشرت الدراسة في المجلة طبيعة علوم الأرض.

في الماضي الجيولوجي للأرض، كانت هناك فترات "قصيرة" تبلغ بضعة ملايين من السنين غيّرت خلالها العديد من الصفائح التكتونية حول العالم فجأة سرعتها واتجاه حركتها. وكانت دراسات سابقة أشارت إلى أن التغيرات في الحركة يمكن أن تكون ناجمة عن اصطدام القارات أو نتيجة للنشاط البركاني المكثف على سطح الأرض. وبجانب هذا الافتراض يبرز السؤال هل هذه التغيرات مرتبطة ببعضها البعض؟ الآن تمكن الجيولوجيون من العثور على أدلة تدعم هذه الفرضية.

بحث مشترك للجيولوجيين من جامعة أوتريخت في هولندا، الجامعة الوطنية الأسترالية وحللت جامعة بن غوريون في النقب تسلسل الأحداث التكتونية للصفائح التي تشكل المواد الصلبة في العالم، خطوة بخطوة.

كما في شريط قديم، فإن سجل تحركات القارات في الماضي مخزن في مغناطيس الصخور البازلتية الموجودة في قاع المحيطات وتشكل القشرة المحيطية (أعمق ستة كيلومترات على الأرض وتقع تحت قاع المحيط). بمجرد وصول الصهارة إلى السطح عند التلال البركانية الواقعة في وسط المحيطات ("تلال وسط المحيط")، فإنها تبرد وتكتسب المعادن مغناطيسًا موازيًا في اتجاهها للمجال المغناطيسي للأرض. لقد عكس المجال المغناطيسي للأرض اتجاهه مئات المرات خلال التاريخ الجيولوجي، ونتيجة للحركات التكتونية، تتحرك الصخور (القشرة) بعيدًا عن التلال وتخلق توقيعًا متماثلًا على كلا الجانبين. وبهذه الطريقة، يجعل المغناطيس الصخري المحيطي من الممكن إعادة بناء حركة الصفائح في الماضي البعيد.

 خلال العصر الطباشيري المتأخر، قبل ما بين 83 و126 مليون سنة، لم تكن هناك انعكاسات في المجال المغناطيسي. وأوضح البروفيسور فان هينسبيرجين، الشريك البحثي: "في قشرة المحيط التي تكونت خلال هذه الفترة، كان المجال المغناطيسي في كل مكان يشير إلى نفس الاتجاه، بحيث تم إنشاء منطقة من الصمت المغناطيسي".

ونتيجة لذلك، كان من المستحيل حتى وقت قريب إعادة بناء التغيرات في حركة الصفائح خلال هذه الفترة الزمنية الغامضة. ولكن منذ حوالي عقد من الزمان اكتشف البروفيسور روي جرانوتمن قسم علوم الأرض والبيئة في جامعة بن غوريون في النقب، أن الصخور في منطقة المحيط الهادئ وسط المحيط الأطلسي سجلت تغيرات مفاجئة في سلوك المجال المغناطيسي. "من خلال تطبيق الأساليب التي نستخدمها عادةً للانعكاسات المغناطيسية على التغيرات في "الضوضاء المغناطيسية"، تمكنا من إظهار لأول مرة أن التغيرات التكتونية تحدث كتفاعل متسلسل. وأشار البروفيسور جرانوت إلى أن أي تغيير في حركة الصفائح يسبب تغييرات إضافية تحدث نتيجة لذلك ويتم إنشاء سلسلة من الأحداث التكتونية التي تستمر على مدى عشرات الملايين من السنين. على سبيل المثال، شهدت قارة أفريقيا دورانًا حادًا تسبب في سلسلة من الأحداث التكتونية، بما في ذلك منطقة تآكلت فيها المحيطات، وفي هذه الحالة محيط تيثيس.

"هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها العثور على دليل على وجود تفاعل تكتوني متسلسل للصفائح. من خلال هذا البحث، قمنا بتحليل آلية تشرح سبب وجود فترات زمنية تغير فيها الصفائح اتجاهها فجأة وما هو التأثير طويل المدى لهذه التغييرات. وقال الدكتور جورير: "إن تحركات الصفائح تؤثر على تكوين الجبال والبوابات البحرية وأنماط تدفق المحيطات والنشاط البركاني وحتى المناخ العالمي".

 وضمت المجموعة البحثية: البروفيسور داو فان هينسبرغن، والدكتورة داريا جورير من جامعة أوترخت والجامعة الوطنية الأسترالية والبروفيسور روي غرانوت من جامعة بن غوريون في النقب. تم دعم هذا البحث (رقم 1923/21*) من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم وكذلك منحة NWO Vici (865.17.001). 

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• جهاز سيجعل من الممكن الإجابة على أحد الأسئلة المركزية في الفيزياء التي لا تزال دون إجابة
• إن تسجيلات المجال المغناطيسي منذ 9,000 عام تعلمنا عن المجال المغناطيسي اليوم
• معرفة "نقطة النواة" للتنبؤ بالزلازل
• الحفر في قاع البحر الميت يسجل 220,000 ألف سنة من الزلازل
• استخراج النفط والغاز من الصخر الزيتي يسبب الزلازل من صنع الإنسان
• إن خطر وقوع زلازل قوية في شرق البحر الأبيض المتوسط ​​أعلى مما كان مقدرا في السابق