مرزهای همگرای تکتونیکی: زمین‌لرزه‌ها، آتشفشان‌ها و تشکیل کوه‌ها

مرز همگرا به مکانی اطلاق می شود که در آن دو صفحه تکتونیکی به سوی یکدیگر حرکت می کنند و یکی از این صفحات معمولاً زیر صفحه دیگر قرار می گیرد (در فرآیندی به نام زیرورفت). برخورد صفحات تکتونیکی می تواند منجر به زلزله ها، آتشفشان ها، شکل گیری کوه ها و دیگر رویدادهای زمین شناسی شود.

نکات اصلی: مرزهای صفحات همگرا

• زمانی که دو صفحه تکتونیکی در حال نزدیک شدن به یکدیگر هستند و با هم برخورد می کنند، مرز همگرا شکل می گیرد.

• سه نوع مرز همگرا وجود دارد: مرزهای اقیانوسی-اقیانوسی، اقیانوسی-قاره ای و قاره ای-قاره ای. هر یک به دلیل چگالی صفحات درگیر، ویژگی های خاص خود را دارند.

• مرزهای صفحات همگرا معمولاً محل وقوع زلزله ها، آتشفشان ها و دیگر فعالیت های زمین شناسی مهم هستند.

سطح زمین از دو نوع صفحه لیتوسفر سازنده تشکیل شده است: صفحات قاره ای و اقیانوسی. قشر تشکیل دهنده صفحات قاره ای ضخیم تر اما کم چگال تر از قشر اقیانوسی است، زیرا از سنگ ها و مواد معدنی سبک تر تشکیل شده است. صفحات اقیانوسی از بازالت سنگین تر تشکیل می شوند که ناشی از جریان های ماگمایی از چین خوردگی های وسط اقیانوس است.

هنگامی که صفحات به یکدیگر نزدیک می شوند، این فرآیند در یکی از سه محیط زیر انجام می گیرد: صفحات اقیانوسی با یکدیگر برخورد می کنند (و مرزهای اقیانوسی-اقیانوسی شکل می گیرد)، صفحات اقیانوسی با صفحات قاره ای برخورد می کنند (و مرزهای اقیانوسی-قاره ای شکل می گیرند) یا صفحات قاره ای با یکدیگر برخورد می کنند (و مرزهای قاره ای-قاره ای ایجاد می شود).

زلزله ها زمانی رخ می دهند که تکه های بزرگ زمین با یکدیگر در تماس باشند و مرزهای همگرا نیز از این قاعده مستثنی نیستند. در واقع، اکثر زلزله های قوی زمین در این مرزها یا نزدیک آن ها رخ داده اند.

چگونگی شکل گیری مرزهای همگرا

سطح زمین از نه صفحه تکتونیکی بزرگ، 10 صفحه کوچک و تعداد زیادی میکروصفحه تشکیل شده است. این صفحات بر روی آستنوسفر چسبنده، لایه بالایی گوشته زمین شناور هستند. به دلیل تغییرات حرارتی در گوشته، صفحات تکتونیکی همیشه در حال حرکت هستند - هر چند سریع ترین صفحه، نازکا، تنها حدود 160 میلی متر در سال حرکت می کند.

هنگامی که صفحات به هم می رسند، بسته به جهت حرکت آن ها انواع مختلفی از مرزها را تشکیل می دهند. به عنوان مثال، مرزهای تبدیل زمانی شکل می گیرند که دو صفحه در حال حرکت در جهت های مخالف، با یکدیگر ساییده شوند. مرزهای واگرا در جایی شکل می گیرند که دو صفحه از یکدیگر فاصله می گیرند (مشهورترین مثال، چین خوردگی میانه اقیانوس اطلس است که در آن صفحات آمریکای شمالی و اوراسیا از یکدیگر فاصله می گیرند). مرزهای همگرا در جایی شکل می گیرند که دو صفحه به سمت یکدیگر حرکت می کنند. در این برخورد، صفحه با چگالی بیشتر معمولاً زیر صفحه دیگر می رود.

مرزهای اقیانوسی-اقیانوسی

زمانی که دو صفحه اقیانوسی به هم برخورد می کنند، صفحه با چگالی بیشتر به زیر صفحه سبک تر می روند و در نهایت جزایر آتشفشانی با بازالت تیره و سنگین تشکیل می دهند.

نیمه غربی حلقه آتش اقیانوس آرام پر از این قوس های جزیره آتشفشانی است، از جمله جزایر آلوتی، ژاپن، ریوکیو، فیلیپین، ماریانا، سلیمان و تونگا-کرمدک. قوس های جزیره ای کارائیب و جزایر ساندویچ جنوبی در اقیانوس اطلس قرار دارند، در حالی که مجمع الجزایر اندونزی مجموعه ای از قوس های آتشفشانی در اقیانوس هند است.

زمانی که صفحات اقیانوسی در زیر صفحات قاره ای قرار می گیرند، اغلب خم می شوند و نتیجه این خم شدن، تشکیل خندق های اقیانوسی است. این خندق ها معمولاً به صورت موازی با قوس های آتش فشانی قرار دارند و به عمق زیادی زیر زمین های اطراف امتداد می یابند. عمیق ترین خندق اقیانوسی، خندق ماریانا است که بیش از 35000 فوت زیر سطح دریا واقع شده است. این به دلیل حرکت صفحه اقیانوسی اقیانوس آرام به زیر صفحه ماریانا است.

مرزهای اقیانوسی-قاره ای

زمانی که صفحات اقیانوسی و قاره ای به یکدیگر برخورد می کنند، صفحه اقیانوسی به زیر صفحه قاره ای می رود و قوس های آتش فشانی در سطح زمین شکل می گیرد. این آتش فشان ها با شواهد شیمیایی از پوسته قاره ای که از آن عبور می کنند، گدازه آزاد می کنند. رشته کوه های کاسکید در شمال غربی آمریکا و آند در غرب آمریکای جنوبی دارای چنین آتش فشان های فعالی هستند. ایتالیا، یونان، کامچاتکا و گینه نو نیز دارای چنین آتش فشان هایی هستند.

صفحات اقیانوسی از صفحات قاره ای متراکم تر هستند که به معنای پتانسیل بالاتر برای فرو رفتن در زیر است. آن ها به طور مداوم به سمت مانیل کشیده می شوند، جایی که ذوب شده و به ماگمای جدیدی تبدیل می شوند. قدیمی ترین صفحات اقیانوسی همچنین سردترین هستند، زیرا از منابع گرما مانند مرزهای جدایی و نقاط داغ دور شده اند. این امر آن ها را متراکم تر و احتمال فرو رفتنشان را بیشتر می کند.

مرزهای قاره ای-قاره ای

مرزهای همگرا قاره ای-قاره ای تکه های بزرگ پوسته را به یکدیگر می کوبند. این امر منجر به فرو رفتن بسیار کم می شود، زیرا بیشتر سنگ ها به اندازه کافی سبک هستند که نمی توانند به عمق قابل توجهی در مانیل Dense حمل شوند. در عوض، پوسته قاره ای در این مرزهای همگرا تا می شود، شکسته می شود و ضخیم تر می شود و زنجیره های کوه عظیمی از سنگ های برآمده شکل می گیرد.

ماگما نمی تواند از این پوسته ضخیم نفوذ کند؛ در عوض، به صورت درون زا سرد می شود و گرانیت تشکیل می دهد. سنگ های متامورفوز شده به شدت، مانند گنیس، نیز رایج هستند.

هیمالیا و فلات تبت، نتیجه 50 میلیون سال برخورد بین صفحات هندوستان و اوراسیا، بزرگترین نمایش این نوع مرز همگرا هستند. قله های تیز هیمالیا به عنوان بلندترین در جهان شناخته می شوند، با قله اورست که به 29029 فوت می رسد و بیش از 35 قله دیگر بالای 25000 فوت قرار دارند. فلات تبت که حدود 1000 مربع مایل از زمین شمال هیمالیا را شامل می شود.