بریدگی
در زمینشناسی ، شکاف یک منطقه خطی است که در آن لیتوسفر در حال جدا شدن است [1] [2] و نمونهای از تکتونیک کششی است. [3]
ویژگی های شکاف معمولی یک فرورفتگی خطی رو به پایین مرکزی است که گرابن نامیده می شود ، یا معمولاً نیمه گرابن با گسلش معمولی و برآمدگی های جناح شکاف عمدتاً در یک طرف. [4] در جایی که شکافها بالاتر از سطح دریا باقی میمانند، یک دره شکافی را تشکیل میدهند که ممکن است با آب پر شود و دریاچه شکافی را تشکیل دهد . محور ناحیه شکاف ممکن است حاوی سنگ های آتشفشانی باشد و آتشفشان فعال بخشی از بسیاری از سیستم های شکاف فعال است، اما نه همه.
شکاف های عمده در امتداد محور مرکزی اکثر پشته های میانی اقیانوسی رخ می دهد ، جایی که پوسته اقیانوسی و لیتوسفر جدید در امتداد مرزی واگرا بین دو صفحه تکتونیکی ایجاد می شود.
شکاف های ناموفق نتیجه شکاف های قاره ای هستند که نتوانسته اند تا حد شکست ادامه پیدا کنند. به طور معمول انتقال از شکاف به گسترش در یک اتصال سه گانه ایجاد می شود که در آن سه شکاف همگرا بر روی یک هات اسپات به هم می رسند . دو تا از اینها تا حد گسترش کف دریا تکامل می یابند، در حالی که سومی در نهایت شکست می خورد و تبدیل به یک aulacogen می شود.
هندسه
اکثر شکاف ها شامل یک سری از بخش های مجزا هستند که با هم منطقه خطی مشخصه شکاف ها را تشکیل می دهند. بخشهای شکاف منفرد دارای یک هندسه نیمه گرابن غالب هستند که توسط یک گسل محدود حوضه کنترل میشود. طول قطعه بین شکاف ها، بسته به ضخامت الاستیک لیتوسفر، متفاوت است. نواحی لیتوسفر سردتر ضخیم، مانند شکاف بایکال، دارای طول قطعه بیش از 80 کیلومتر هستند، در حالی که در مناطق با لیتوسفر نازک گرمتر، طول قطعه ممکن است کمتر از 30 کیلومتر باشد. [5]در امتداد محور شکاف، موقعیت، و در برخی موارد قطبیت (جهت شیب)، گسل مرزی شکاف اصلی از یک بخش به بخش دیگر تغییر می کند. مرزهای قطعه اغلب ساختار پیچیده تری دارند و عموماً از محور شکاف با زاویه زیاد عبور می کنند. این مناطق مرزی بخش، تفاوت در جابجایی گسل بین بخش ها را در خود جای می دهند و بنابراین به عنوان مناطق اقامتی شناخته می شوند.
مناطق انطباق اشکال مختلفی دارند، از یک رمپ رله ساده در همپوشانی بین دو گسل اصلی با قطبیت یکسان، تا مناطق با پیچیدگی ساختاری بالا، به ویژه در جایی که قطعات دارای قطب مخالف هستند. مناطق انطباق ممکن است در جایی قرار داشته باشند که ساختارهای پوسته قدیمی تر محور شکاف را قطع می کنند. در شکاف خلیج سوئز، منطقه اقامتی Zaafarana در جایی قرار دارد که یک منطقه برشی در سپر عربی-نوبی با شکاف برخورد می کند. [6]
پهلوها یا شانهها نواحی مرتفع اطراف شکافها هستند. شانه های شکاف معمولاً حدود 70 کیلومتر عرض دارند. [7] برخلاف آنچه قبلاً تصور میشد، حاشیههای قارهای غیرفعال (EPCM) مانند ارتفاعات برزیل ، کوههای اسکاندیناوی و گاتهای غربی هند ، شانههای شکافی نیستند. [7]
توسعه ریفت
شروع شکاف
تشکیل حوضه های شکاف و محلی سازی کرنش نشان دهنده بلوغ شکاف است. در شروع شکاف، قسمت بالایی لیتوسفر شروع به گسترش روی یک سری گسلهای معمولی اولیه غیر مرتبط میکند که منجر به توسعه حوضههای جدا شده میشود. [8] به عنوان مثال، در شکاف های زیر هوایی، زهکشی در شروع شکاف معمولاً داخلی است، بدون هیچ عنصری از زهکشی.
مرحله شکاف بالغ
با تکامل شکاف، برخی از بخشهای گسل منفرد رشد میکنند و در نهایت به یکدیگر متصل میشوند تا گسلهای مرزی بزرگتری را تشکیل دهند. گسترش بعدی بر روی این گسل ها متمرکز می شود. گسلهای طولانیتر و فاصله گسلهای وسیعتر منجر به نواحی پیوستهتر از نشستهای مرتبط با گسل در امتداد محور شکاف میشود. بالا بردن قابل توجه شانه های شکاف در این مرحله ایجاد می شود که به شدت بر زهکشی و رسوب در حوضه های شکاف تأثیر می گذارد. [8]
در اوج شکافتن سنگ کره، با نازک شدن پوسته، سطح زمین فروکش کرده و موهوبه همان نسبت بالا می رود. در همان زمان، لیتوسفر گوشته نازک می شود و باعث بالا آمدن بالای آستنوسفر می شود. این جریان گرمای بالایی را از استنوسفر بالارونده به لیتوسفر نازک میآورد، لیتوسفر کوهزایی را برای ذوب کمآبی گرم میکند و معمولاً باعث دگرگونی شدید در شیبهای حرارتی بالای 30 درجه سانتیگراد میشود. محصولات دگرگونی گرانولیتهای با دمای بالا تا فوقالعاده و میگماتیت و گرانیتهای مرتبط با آنها در کوهزاییهای برخوردی هستند، با احتمال استقرار مجتمعهای هسته دگرگونی در مناطق شکاف قاره، اما مجتمعهای هسته اقیانوسی در برآمدگیهای پراکنده. این منجر به نوعی کوهزایی در تنظیمات کششی می شود که به کوهزایی شکافی اشاره می شود. [9]
فرونشست پس از شکاف
هنگامی که شکاف متوقف می شود، گوشته زیر شکاف سرد می شود و این با منطقه وسیعی از فرونشست پس از شکاف همراه است. میزان نشست مستقیماً با مقدار نازک شدن در مرحله شکاف که به عنوان فاکتور بتا محاسبه می شود (ضخامت اولیه پوسته تقسیم بر ضخامت پوسته نهایی) مرتبط است، اما همچنین تحت تأثیر درجه پر شدن حوضه شکاف در هر مرحله است. به دلیل تراکم بیشتر رسوبات در مقابل آب. «مدل مککنزی» ساده شکافتن، که مرحله شکاف را آنی در نظر میگیرد، تخمین مرتبه اول خوبی از میزان نازک شدن پوسته از مشاهدات میزان فرونشست پس از شکاف ارائه میکند. [10] [11]این به طور کلی با "مدل کنسول خمشی" جایگزین شده است، که هندسه گسل های شکاف و ایزوستازی خمشی قسمت بالایی پوسته را در نظر می گیرد. [12]
ریفتینگ چند فازی
برخی از شکاف ها تاریخچه پیچیده و طولانی ریفتینگ را با چندین مرحله متمایز نشان می دهند. شکاف دریای شمال شواهدی از چندین مرحله شکاف جداگانه از دوره پرمین تا کرتاسه اولیه ، [13] یک دوره بیش از 100 میلیون سال را نشان می دهد.
گرایش به جدایی
Rifting ممکن است منجر به تجزیه قاره ها و تشکیل حوضه های اقیانوسی شود. شکافتن موفقیت آمیز منجر به گسترش بستر دریا در امتداد خط الراس میانی اقیانوسی و مجموعه ای از حاشیه های مزدوج می شود که توسط یک حوضه اقیانوسی از هم جدا شده اند. [14] ریفتینگ ممکن است فعال باشد و توسط همرفت گوشته کنترل شود . همچنین ممکن است منفعل باشد و توسط نیروهای زمین ساختی میدان دور که لیتوسفر را کشش می دهند هدایت شود. معماری حاشیه به دلیل روابط مکانی و زمانی بین فازهای تغییر شکل کششی توسعه می یابد. قطعهبندی حاشیه در نهایت منجر به تشکیل دامنههای شکاف با تغییرات توپوگرافی موهو ، از جمله دامنه پروگزیمال با بلوکهای پوستهای چرخانده با گسل، ناحیه گردن با نازک شدن زیرزمین پوسته میشود.دامنه دیستال با حوضه های فرورفتگی عمیق، انتقال اقیانوس به قاره و حوزه اقیانوسی. [15]
تغییر شکل و ماگماتیسم در طول تکامل شکاف با هم تعامل دارند. ممکن است حاشیه های شکاف دار غنی از ماگما و فقیر از ماگما تشکیل شود. [15] حاشیه های غنی از ماگما شامل ویژگی های آتشفشانی عمده است. در سطح جهانی، حاشیه های آتشفشانی اکثر حاشیه های غیر فعال قاره ای را نشان می دهد. [16] حاشیههای شکافدار گرسنگی ماگما تحتتاثیر گسلشدن در مقیاس بزرگ و اکستنشن پوسته قرار میگیرند. [17] در نتیجه، پریدوتیتها و گابروهای گوشته بالایی معمولاً در امتداد جداشدگیهای کششی در کف دریا در معرض دید قرار میگیرند و سرپانتینه میشوند.
ماگماتیسم

بسیاری از شکافها مکانهایی هستند که حداقل فعالیت ماگمایی جزئی دارند ، به ویژه در مراحل اولیه شکاف. [18] بازالت های قلیایی و آتشفشان های دو وجهی محصولات رایج ماگماتیسم مربوط به شکاف هستند. [19] [20]
مطالعات اخیر نشان میدهد که گرانیتهای پس از برخورد در کوهزاییهای برخوردی محصول ماگماتیسم شکاف در حاشیههای صفحه همگرا هستند. [ نیازمند منبع ]
اهمیت اقتصادی
سنگهای رسوبی مرتبط با شکافهای قارهای میزبان ذخایر مهمی از مواد معدنی و هیدروکربنها هستند . [21]
ذخایر معدنی
ذخایر معدنی SedEx عمدتا در تنظیمات شکاف قاره ای یافت می شود. هنگامی که مایعات گرمابی مرتبط با فعالیت ماگمایی در بستر دریا خارج می شوند، در توالی های پس از شکاف تشکیل می شوند. [22]
نفت و گاز
شکاف های قاره ای محل انباشته های نفت و گاز قابل توجهی هستند، مانند گرابن وایکینگ و شکاف خلیج سوئز . 30 درصد از میادین عظیم نفت و گاز در چنین محیطی یافت می شوند. [23] در سال 1999 تخمین زده شد که 200 میلیارد بشکه ذخایر نفت قابل استحصال در شکاف ها وجود دارد. سنگهای منشأ اغلب در داخل رسوبهایی که شکاف فعال را پر میکنند ، ایجاد میشوند، که یا در یک محیط دریاچهای یا در یک محیط دریایی محدود تشکیل میشوند، اگرچه همه شکافها شامل چنین توالیهایی نیستند. سنگ های مخزنممکن است در توالی های پیش شکاف، syn-rift و post-rift توسعه یابد. اگر گلسنگها یا تبخیرها رسوب کنند، ممکن است مهرهای منطقهای مؤثر در توالی پس از شکاف وجود داشته باشند. کمی بیش از نیمی از ذخایر تخمینی نفت مربوط به شکافهای حاوی توالیهای سین-ریفت و پس شکاف دریایی، کمی کمتر از یک چهارم در شکافهای با شکاف غیردریایی و پس شکاف، و یک هشتم در سینک غیردریایی وجود دارد. -شکاف با یک پس شکاف دریایی. [24]
مثالها
- شکاف آسونسیون در شرق پاراگوئه
- سیستم شکاف قطب شمال کانادا در شمال آمریکای شمالی
- شکاف شرق آفریقا
- سیستم شکاف غرب و مرکز آفریقا
- شکاف دریای سرخ
- خلیج کالیفرنیا
- منطقه شکاف بایکال ، کف دریاچه بایکال عمیق ترین شکاف قاره ای روی زمین است.
- خلیج سوئز ریفت
- در سراسر استان حوضه و محدوده در آمریکای شمالی
- شکاف ریو گراند در جنوب غربی ایالات متحده
- منطقه شکاف که شامل خلیج کورینث در یونان است
- شکاف Reelfoot ، شکاف شکست خورده مدفون باستانی در زیر منطقه لرزهخیز نیو مادرید در فروافتادگی میسیسیپی
- شکاف راین ، در جنوب غربی آلمان، معروف به دره راین بالا ، بخشی از سیستم شکاف سنوزوئیک اروپا
- منطقه آتشفشانی تاوپو در شمال شرقی جزیره شمالی نیوزلند
- اسلو گرابن در نروژ
- Ottawa-Bonnechere Graben در انتاریو و کبک
- استان آتشفشانی کوردیلر شمالی در بریتیش کلمبیا ، یوکان و آلاسکا
- سیستم شکاف قطب جنوب غربی در قطب جنوب
- سیستم شکاف قاره میانی ، شکاف پرکامبرین اواخر در مرکز آمریکای شمالی
- دره میدلند در اسکاتلند
- حوضه فاندی ، حوضه شکاف تریاس در جنوب شرقی کانادا
- شکاف های کامبای، کچچه و نارمادا [25] در شمال غربی استان آتشفشانی دکن هند [26]
همچنین ببینید
منابع
- ^ دره ریفت: تعریف و اهمیت زمین شناسی ، جاکومو کورتی، دره ریفت اتیوپی
- ^ ذوب فشارزدایی در طول گسترش لیتوسفر قاره ای ، جولانته ون ویک، MantlePlumes.org
- ^ تکتونیک صفحه: سخنرانی 2 ، گروه زمین شناسی در دانشگاه لستر
- ^ لیدر، ام آر. Gawthorpe، RL (1987). "مدل های رسوبی برای حوضه های کششی بلوک / نیمه گرابن کششی" (PDF) . در ترسو، نماینده مجلس; دیویی، جی اف. هنکوک، PL (ویرایشها). تکتونیک گسترشی قاره ای . انجمن زمین شناسی، انتشارات ویژه. جلد 28. صص 139-152. شابک 9780632016051.
- ^ ابینگر، سی جی؛ جکسون جی. فاستر AN; هیوارد نیوجرسی (1999). "هندسه حوضه گسترده و لیتوسفر الاستیک". معاملات فلسفی انجمن سلطنتی الف . 357 (1753): 741-765. Bibcode : 1999RSPTA.357..741E . doi : 10.1098/rsta.1999.0351 . S2CID 91719117 .
- ^ یونس، هوش مصنوعی؛ McClay K. (2002). "توسعه مناطق اقامتی در خلیج سوئز-ریفت دریای سرخ، مصر" . بولتن AAPG . 86 (6): 1003-1026. doi : 10.1306/61EEDC10-173E-11D7-8645000102C1865D . بازبینی شده در 29 اکتبر 2012 .
- ^ a b گرین، پل اف. جاپسن، پیتر؛ چالمرز، جیمز آ. بونو، یوهان ام. دادی، ایان آر (2018). "تدفین و نبش قبر پس از شکست حواشی غیر فعال قاره ای: هفت گزاره برای اطلاع رسانی مدل های ژئودینامیک". تحقیقات گندوانا 53 : 58-81. Bibcode : 2018GondR..53...58G . doi : 10.1016/j.gr.2017.03.007 .
- ^ a b Withjack, MO; Schlische RW; Olsen PE (2002). "ساختار حوضه شکاف و تاثیر آن بر سیستم های رسوبی" (PDF) . در Renaut RW & Ashley GM (ed.). رسوب گذاری در شکاف های قاره ای . انتشارات ویژه. جلد 73. انجمن زمین شناسی رسوبی . بازبینی شده در 28 اکتبر 2012 .
- ^ ژنگ، ی.-ف. چن، R.-X. (2017). "دگرگونی منطقه ای در شرایط شدید: پیامدهای کوهزایی در حاشیه صفحه همگرا". مجله علوم زمین آسیایی . 145 : 46-73. Bibcode : 2017JAESc.145...46Z . doi : 10.1016/j.jseaes.2017.03.009 .
- ↑ McKenzie, D. (1978). "برخی نکات در مورد توسعه حوضه های رسوبی" (PDF) . نامه های علوم زمین و سیاره . 40 (1): 25-32. Bibcode : 1978E&PSL..40...25M . CiteSeerX 10.1.1.459.4779 . doi : 10.1016/0012-821x(78)90071-7 . بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 1 مارس 2014 . بازبینی شده در 25 اکتبر 2012 .
- ^ کوسنیر، نیوجرسی؛ رابرتز AM; مورلی سی کی (1995). "مدل سازی رو به جلو و معکوس تشکیل حوضه شکاف" . در Lambiase JJ (ویرایش). زیستگاه هیدروکربن در حوضه های شکاف . انتشارات ویژه. جلد 80. لندن: انجمن زمین شناسی . صص 33-56. شابک 9781897799154. بازبینی شده در 25 اکتبر 2012 .
- ↑ Nøttvedt، A.; گابریلسن RH; فولاد RJ (1995). "تکتون چینه نگاری و معماری رسوبی حوضه های شکافی با اشاره به شمال دریای شمال". زمین شناسی دریایی و نفتی . 12 (8): 881-901. doi : 10.1016/0264-8172(95)98853-W .
- ^ راوناس، آر. Nøttvedt A.; فولاد RJ; Windelstad J. (2000). "معماری های رسوبی سین-شکاف در شمال دریای شمال" . دینامیک حاشیه نروژی . انتشارات ویژه. جلد 167. لندن: انجمن زمین شناسی . صص 133-177. شابک 9781862390560. بازبینی شده در 28 اکتبر 2012 .
- ^ Ziegler PA; کلیتینگ اس (2003). "فرایندهای پویا کنترل کننده تکامل حوضه های شکاف دار". 64 . بررسی های علوم زمین.
{{cite journal}}
: Cite journal requires|journal=
(help) - ^ a b Péron-Pinvidic G.; مناتشال جی. Osmundsen PT (2013). "مقایسه ساختاری حاشیه های شکافته شده آتلانتیک کهن الگو: مروری بر مشاهدات و مفاهیم". 43 . زمین شناسی دریایی و نفتی.
{{cite journal}}
: Cite journal requires|journal=
(help) - ^ رستون تی جی; Manatschal G. (2011). "برخورد قوس با قاره". در Brown D. & Ryan PD (ed.). بلوک های ساختمانی برخورد بعدی مرزها در علوم زمین
- ^ پرون پینویدیک جی. Manatschal G. (2009). "تکامل شکاف نهایی در حاشیه های غیرفعال فقیر ماگمایی عمیق از ایبریا-نیوفاندلند: یک دیدگاه جدید". مجله بین المللی علوم زمین . 98 (7): 1581. Bibcode : 2009IJEaS..98.1581P . doi : 10.1007/s00531-008-0337-9 . S2CID 129442856 .
- ^ سفید، RS؛ McKenzie D. (1989). "ماگماتیسم در مناطق شکاف: تولید حاشیه های آتشفشانی و بازالت های سیل" (PDF) . مجله تحقیقات ژئوفیزیک . 94 (B6): 7685-7729. Bibcode : 1989JGR....94.7685W . doi : 10.1029/jb094ib06p07685 . بازبینی شده در 27 اکتبر 2012 .
- ^ کشاورز، GL (2005). "سنگ های بازالتی قاره ای" . در Rudnick RL (ویرایش). رساله ژئوشیمی: پوسته . انتشارات حرفه ای خلیج. پ. 97. شابک 9780080448473. بازبینی شده در 28 اکتبر 2012 .
- ^ کاس، RAF (2005). "آتشفشان ها و چرخه زمین شناسی" . در Marti J. & Ernst GG (ed.). آتشفشان ها و محیط زیست انتشارات دانشگاه کمبریج. پ. 145. شابک 9781139445108. بازبینی شده در 28 اکتبر 2012 .
- ↑ سازمان زمین شناسی ایالات متحده (1993). "دریاچه بایکال - سنگ محک برای تغییرات جهانی و مطالعات شکاف" . بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 ژوئن 2012 . بازبینی شده در 28 اکتبر 2012 .
- ^ گرووز، دی. Bierlein FP (2007). "تنظیمات ژئودینامیکی سیستم های ذخایر معدنی" . مجله انجمن زمین شناسی . 164 (1): 19-30. Bibcode : 2007JGSoc.164...19G . doi : 10.1144/0016-76492006-065 . S2CID 129680970 . بازبینی شده در 27 اکتبر 2012 .
- ^ مان، پی. گاهگان ال. گوردون ام بی (2001). "مکان های زمین ساختی میدان های نفتی غول پیکر جهان" . مجله ورلد اویل . بازبینی شده در 27 اکتبر 2012 .
- ^ لامبیاس، جی جی؛ مورلی سی کی (1999). هیدروکربن ها در حوضه های شکاف: نقش چینه نگاری. معاملات فلسفی انجمن سلطنتی الف . 357 (1753): 877-900. Bibcode : 1999RSPTA.357..877L . CiteSeerX 10.1.1.892.6422 . doi : 10.1098/rsta.1999.0356 . S2CID 129564482 .
- ^ چوهان، AK ساختاری بر فراز حوضه شکافی کاچچه فعال لرزهای، هند: بینش از مدل گرانش جهانی 2012. محیط زیست زمین علمی 79، 316 (2020). https://doi.org/10.1007/s12665-020-09068-2
- ^ Chouhan, AK, Choudhury, P. & Pal, SK شواهد جدید برای یک پوسته نازک و پوشش ماگمایی در زیر حوضه شکاف کمبای، غرب هند از طریق مدلسازی دادههای گرانشی EIGEN-6C4. J Earth Syst Sci 129, 64 (2020). https://doi.org/10.1007/s12040-019-1335-y
ادامه مطلب
- ، و . 1980. قلمروهای فرونشست. خاطرات انجمن کانادایی زمین شناسی نفت 6. 9-94.
- کینگستون ، سیستم طبقه بندی حوضه جهانی . بولتن AAPG 67. 2175–2193. و پی 1983.
- حوضه های نفتی - طبقه بندی ها و خصوصیات . مجله زمین شناسی نفت 3. 187-207. . 1980.