فرضی نوین در شرح رفتار صفحه‌های تکتونیک

Emma Bastian
برگردان: احسان سنایی

فرضیه‌ای جدید، از دلیل تحرک صفحات تکتونیکی زمین با آهنگ‌های متفاوت می‌گوید. سرعت جنبش این صفحه‌ها، وابسته به ضخامت منطقه‌ی فرورانش‌ است؛ جایی‌که دو صفحه با هم برخورد کرده و حریف ضخیم‌تر، توسط صفحه‌ی نازک‌تر درربوده می‌شود. فرض جدید مطرح‌گشته، در کنار ده‌ها چرای موجود، علت سرعت بالاتر فرولغزش صفحه‌ی استرالیا را شرح داده و می‌گوید که چرا رشته‌کوهی در آمریکای شمالی از هم فروپاشیده است.

جایگاه صفحه‌ی استرالیا

نظریات و فرضیات موجود، همچون ایده‌ی وابستگی سرعت یک صفحه به قدمت‌اش؛ از شرح همزمان میزان سرعت صفحات گوناگون و سرعت نواحی فرورانشی ناتوان‌اند. اما زمین‌شناس، «ووتر شلارت» از دانشگاه موناش ملبورن در استرالیا، و همکاران‌اش؛ با یاری اندازه‌گیری‌های صورت‌پذیرفته از صفحات تکتونیکی گوناگون زمین – شامل ۱۵ صفحه‌ی عظیم‌الجثه و ۳۰ نمونه‌ی کوچک‌تر – و کلیه‌ی نواحی فرورانشی زمین، الگویی آشکار را شکار کرده‌اند، که وی در وصف آن می‌گوید: «ضخامت صفحه‌ی فرورونده‌ای که در منطقه‌ی فرورانشی به گوشته راه می‌یابد؛ هم تعیین‌کننده‌ی سرعت جنبش این صفحه‌ و هم مرز درگیری‌ست.»

پژوهش‌گران همچنین در این حین، همانندسازی رایانه‌ای چهاربعدی‌ و پیشرفته‌ای را از رفتار صفحات تکتونیکی زمین و مرزهایشان به ثمر رسانده‌اند. شلارت در این‌باره می‌گوید: «ما همان الگوها و سرعت‌هایی را که داده‌ها به ما داده بودند، در عمل دیدیم و در نتیجه صحت فرض‌مان تأیید شد.»

این پژوهش، کمک بزرگی به حل برخی از اسرار دیرینه‌ی مربوطه به تکتونیک صفحه‌ای نمود. صفحه‌ی کهن «فارالون» که روزگاری «هوان دفوکه» (Juan de Fuca) نامیده می‌شد، و هم‌اکنون بخشی از بستر ایالت یوتای کنونی در ایالات متحده را شکل داده، طی ۵۰ میلیون سال اخیر، از ۱۰ سانتیمتر در سال، به ۲ سانتیمتر در سال تغییر سرعت داده. شلارت و تیم‌اش نشان داده‌اند که طی این مدت، ضخامت منطقه‌ی فرورانش این صفحه، از ۱۴هزار کیلومتر، به تنها ۱۴۰۰ کیلومتر افت یافته که همین، علت آهستگی‌ این صفحه در کنار فروشکست رشته‌کوهی در همان اطراف را توجیه می‌کند.

زمانی‌که سرعت صفحه‌ی فالون بیشتر از امروزه بود؛ آمریکای شمالی، میزبان رشته‌کوهی گسترده همچون آند کنونی بوده؛ اما «مادامی‌که ضخامت این صفحه کاهش یافت، بستر سنگی نتوانست حجم انبوه و سنگین این کوهستان را تحمل کرده و آغاز به عقب‌نشست از سمت غرب کرد، که در این میان نه‌تنها رشته‌کوه از میان رفت؛ که بر وسعت خاک آمریکای شمالی نیز افزوده گشت». این پژوهش همچنین دلیل سرعت جنبش بیشتر برخی صفحات از دیگران را شرح می‌دهد.

شلارت می‌گوید: «صفحه‌ی استرالیا، به‌سرعت و با آهنگ 6 سانتیمتر بر سال، راه شمال را گرفته و هم‌مرز با چندی از نواحی فرورانش همچون ناحیه‌ی فرورانشی «سوندا» در اندونزی و «ملانزیا» در مرز غربی اقیانوس آرام و دریای «آرافورا»ست؛ جایی‌که این صفحه به زیر جزایر «بریتانیای جدید»، «وانواتو» و «سلیمان» می‌لغزد. سرعت هیچ صفحه‌ای چنین زیاد نیست - صفحه‌ی آفریقا، فقط با سرعت یک یا ۲ سانتیمتر در هر سال به سوی شمال می‌لغزد.

شلارت در شرح این ناهمگونی می‌گوید: «این را می‌توان به نواحی فرورانشی باریکی نسبت داد که در مرز شمالی صفحه مستقرند؛ از جمله منطقه‌ی فرورانشی «کالابریا» که از آن‌ طریق، صفحه‌ی استرالیا به زیر ایتالیای جنوبی می‌لغزد و منطقه‌ی فرورانشی «هلنیک» که این صفحه به واسطه‌اش، روانه‌ی زیر بستر جزایر یونان می‌شود.

دکتر «کریگ اونیل»؛ زمین‌شناسی از دانشگاه مکوایر سیدنی، این پژوهش را، خصوصاً اینکه شلارت مدل‌سازی‌های دوبعدی حوزه‌ی علوم زمین را به سامانه‌ی پویای سه‌بعدی ارتقا بخشیده؛ حساس و حائز اهمیت تلقی کرده است. او می‌گوید: «اگرکه بخواهیم سوابق زمین‌شناختی را درک کرده و بگوییم چرا صفحات سطحی اینچنین در جنبش‌اند؛ اندیشیدن به زمین در حالت سه‌بعدی، حقیقتی حیاتی‌ست.»