کشف دو شکاف عظیم در اعماق زمین ایران توسط محققان چینی زاگرس و مکران چه ارتباطی دارند؟

صفحات تکتونیکی یا زمین‌ساخت صفحه‌ای که پوسته و گوشته بالایی زمین را تشکیل می‌دهند، در مقیاس نسل‌های بشر به شکلی باورنکردنی آهسته حرکت می‌کنند. با این حال، آنها دائماً در حال حرکت هستند و این حرکت در طول میلیون‌ها سال، منجر به تغییرات قابل توجه در چشم‌انداز جهانی می‌شود. اکنون محققان به رهبری تیمی از آکادمی علوم چین شواهد گسترده‌ای از دو شکاف عظیم در یک صفحه تکتونیکی به نام «صفحه عربی یا عربستان» در زیر جنوب شرقی ایران یافته‌اند.

این پارگی‌ها ناشی از تراکم‌های مختلف سنگ هستند. یک بخش از این صفحه چیزی است که به‌عنوان یک تخته اقیانوسی شناخته می‌شود و زمانی بخشی از اقیانوس باستانی نئوتتیس(Neo-Tethys) بوده است. سنگ بازالت در اینجا سنگین‌تر و نازک‌تر است و به زیر صفحه همسایه (فرآیند فرورانش) رانده می‌شود.

در همین حال، بخش دیگر صفحه، سنگ قاره‌ای است که از نظر اندازه ضخیم‌تر اما از نظر ترکیب، چگالی کمتری دارد و مواد تشکیل‌دهنده سبک‌تری دارد که آن را شبیه به گرانیت می‌کند. این سنگ دوست ندارد به زیر زمین رانده شود و در عوض وقتی با مقاومت مواجه می‌شود، کوه‌ها را تشکیل می‌دهد. این عدم تطابق همان چیزی است که باعث این شکاف‌ها و پارگی‌ها می‌شود.

به نقل از ویکی‌پدیا، «صفحه عربستان »(Arabian Plate) صفحه لیتوسفری کوچکی است که همراه با صفحات هند و آفریقا طی میلیون‌ها سال (در حدود ۲۰ میلیون سال برای صفحه عربستان و ۵۰ میلیون سال برای صفحه هند) در حال حرکت به سمت شمال و در نهایت برخورد با «صفحه اوراسیا» بوده‌است و می‌تواند در آینده زمین‌لرزه‌هایی با شدت کمتر از ۴ ریشتر به وجود آورد. نتیجه این رویداد، به هم پیوستن قطعات صفحه و رشته‌کوه‌هایی است که از پیرنه در غرب تا سرتاسر جنوب اروپا و خاورمیانه تا هیمالایا و رشته‌کوه‌های جنوب‌شرق آسیا گسترده شده‌اند. همچنین رشته‌کوه‌های زاگرس در ایران از برخورد صفحه عربستان با صفحه ایران به‌وجود آمده‌اند.

محققان در یک مطالعه جدید که در مجله Nature Geoscience منتشر شده است، یافته‌های خود را به تفصیل شرح داده‌اند و توضیح می‌دهند که چگونه این اکتشافات، دیدگاه جدیدی در مورد چگونگی ناپدید شدن اقیانوس‌ها و برخورد قاره‌ها با تغییر صفحات تکتونیکی به ما می‌دهد. علاوه بر این، احتمال زیادی وجود دارد که این شکاف‌ها در نهایت به هم برسند. محققان در مقاله خود نوشتند: همزیستی این دو حالت پارگی، تصویری نادر از گذار اولیه کوتاه‌مدت از فرورانش اقیانوسی به برخورد قاره‌ای را ارائه می‌دهد.

محققان برای اندازه‌گیری فعالیت زمین‌شناسی در اعماق زمین، از شبکه‌ای از ۶۹ ایستگاه نظارت لرزه‌ای مختلف برای تشخیص ارتعاشات ناشی از زلزله‌های دور استفاده کردند. از آنجایی که این ارتعاشات بر اساس دما و چگالی سنگ، سرعت را تغییر می‌دهند، می‌توان تصویری از فعالیت صفحات تکتونیکی را کنار هم قرار داد. این داده‌های ثبت‌شده که بین مارس ۲۰۱۷ تا سپتامبر ۲۰۱۸ گردآوری شده‌اند، وجود دو گسستگی (پارگی) را آشکار کردند؛ یکی افقی (در محل تلاقی منطقه برخورد زاگرس با منطقه فرورانش مکران) و دیگری عمودی و کوچکتر که به سطح زمین نزدیک‌تر است (در نزدیکی گودال مکران).

پژوهشگران می‌گویند: ما نشان دادیم که در منطقه فرورانش مکران، سنگ‌کره (لیتوسفر) اقیانوسی به‌طور پیوسته تا عمق دست‌کم ۴۵۰ کیلومتری فرورانده شده است؛ در حالی که در منطقه برخورد زاگرس در غرب، سنگ‌کره قاره‌ای تا عمقی بیش از ۳۰۰ کیلومتر فرو نرفته است. این تفاوت باعث پاره شدن و جدا شدن ورقه (اسلب) در جهت شرق-جنوب شده است. آنها افزودند: ما همچنین گسستگی دیگری را در این صفحه شناسایی کردیم که احتمالاً از محل اتصال گودال مکران و مرز گسل امتدادلغز آغاز شده و همزمان با پیشروی صفحه قاره‌ای به سمت شمال، به سوی جنوب گسترش یافته است.

به گفته پژوهشگران، این گسستگی دوم بیش از آنکه ناشی از تفاوت میان سنگ‌های اقیانوسی و قاره‌ای باشد، حاصل حرکت صفحات است. با این حال، مشاهده همزمان هر دو مورد در یک منطقه واحد، برای زمین‌شناسان پدیده‌ای بسیار غیرمعمول به شمار می‌رود. بر اساس مدل‌های ارائه‌شده در این مطالعه، روند ایجاد این شکاف‌ها در صفحات از چندین میلیون سال پیش آغاز شده و ادامه دارد.

این مدل‌ها همچنین نشان می‌دهند که احتمالاً این شکاف‌ها در نهایت به یکدیگر خواهند رسید. پژوهشگران می‌گویند: اگرچه این دو گسستگی به‌طور مستقل آغاز می‌شوند، اما با پیشرفت روند گسست، بخش میانیِ مرزِ میان صفحه قاره‌ای و اقیانوسی به‌تدریج از بین می‌رود (مصرف می‌شود). در نهایت انتظار می‌رود که این پیوندِ تدریجی، منجر به یکی شدن (ادغام) این دو گسستگی شود.

پرسش بعدی این است که این گسستگی‌ها و احتمال ادغام آنها، چه تأثیری بر فعالیت‌های آتشفشانی منطقه خواهند داشت. به نظر می‌رسد که هم‌اکنون ماگمای داغ در حال پر کردن برخی از شکاف‌های ایجادشده در پی این گسستگی‌ها است. شاید زمانی که این شکاف‌ها به هم می‌پیوندند، دیگر بشری بر روی سیاره زمین نباشد؛ اما برای زمین‌شناسانِ امروز، این پدیده فرصتی نادر برای مشاهده مستقیم این نیروهای زمین‌ساختی در حال عمل است.

این فرآیند به‌ویژه به مراحل پایانی اقیانوس «نئو-تتیس» مربوط می‌شود؛ بخشی از «چرخه ویلسون» که چگونگی پیدایش، گسترش و سپس ناپدید شدن تدریجی اقیانوس‌ها را در پی جابه‌جایی صفحات تکتونیکی توصیف می‌کند. پژوهشگران می‌گویند: گذار از فرورانش اقیانوسی به برخورد قاره‌ای، مرحله‌ای کلیدی در «چرخه ویلسون» محسوب می‌شود. با این حال، فرآیندهای کلیدی حاکم بر این گذار به‌دلیل مشاهدات پراکنده از ساختار در عمق، همچنان نامشخص هستند.

این پژوهش در مجله Nature Geoscience منتشر شده است. اکنون محققان به رهبری تیمی از آکادمی علوم چین شواهد گسترده‌ای از دو شکاف عظیم در یک صفحه تکتونیکی به نام «صفحه عربی یا عربستان» در زیر جنوب شرقی ایران یافته‌اند. «صفحه عربستان» (Arabian Plate) صفحه لیتوسفری کوچکی است که همراه با صفحات هند و آفریقا طی میلیون‌ها سال (در حدود ۲۰ میلیون سال برای صفحه عربستان و ۵۰ میلیون سال برای صفحه هند) در حال حرکت به سمت شمال و در نهایت برخورد با «صفحه اوراسیا» بوده‌است و می‌تواند در آینده زمین‌لرزه‌هایی با شدت کمتر از ۴ ریشتر به وجود آورد.

محققان در مقاله خود می‌نویسند: «اگرچه این دو شکاف به‌طور مستقل آغاز شده‌اند، با پیشروی آن‌ها، بخش مرزی میان پوسته قاره‌ای و اقیانوسی به‌تدریج از بین می‌رود.» این یافته‌ها به دانشمندان امکان می‌دهد مرحله‌ای نادر از فرایند گذار میان فرورانش پوسته اقیانوسی و برخورد قاره‌ای را بررسی کنند.