نیروهای تکتونیکی نزدیک ژاپن به شکل گیری گراند کنیون کمک کردند

یک سازماندهی مجدد زمین شناسی در نزدیکی ژاپن ممکن است به شکل گیری یکی از قابل تشخیص ترین ویژگی های آمریکای شمالی منجر شده باشد.

تولد خلیج کالیفرنیا، که از مکزیک جدا شد و شبه جزیره باجا را در 6 تا 8 میلیون سال پیش ایجاد کرد، با تشکیل یک منطقه فرورانش دوگانه در بیش از 6000 مایل (9600 کیلومتر) در نزدیکی ژاپن تسریع شد. بر اساس تحقیق جدیدی که در 29 اکتبر در مجله Science منتشر شد، این سازماندهی مجدد منجر به انتقال نیروی زمین ساختی در سراسر صفحه تکتونیکی اقیانوس آرام شد که به نوبه خود خلیج کالیفرنیا را باز کرد و در نهایت منجر به تشکیل گرند کنیون شد.

این یافته ها به محققان کمک می کند تا بیشتر در مورد مرزهای صفحه، جایی که بیشتر قوی ترین زمین لرزه های این سیاره منشا می گیرند، درک کنند.

تورستن بکر، یکی از نویسندگان این مطالعه، ژئوفیزیکدان دانشگاه تگزاس در آستین (UT Austin)، به Live Science گفت: "این چیزی بیش از یک کنجکاوی منطقه ای است." "این یادآور ارتباط جهانی همرفت گوشته و تکتونیک صفحه است."

خلیج کالیفرنیا نمونه ای از ناحیه شکاف است، جایی که پوسته قاره ای از هم جدا می شود و نقطه ای به قدری پایین ایجاد می کند که می تواند توسط آب اقیانوس پر شود. مناطق شکاف زیادی در سراسر جهان وجود دارد. در حال حاضر دریای سرخ فعال است. اما ریفتینگ می تواند به طور کامل کند، تسریع یا کاهش یابد. در خلیج کالیفرنیا، شکاف نه تنها ادامه یافت، بلکه سرعت آن نیز افزایش یافت. ریفت حدود 6 تا 13 میلیون سال طول کشید - بسیار سریعتر از سرعت معمولی 30 تا 80 میلیون سال.

یکی از نویسندگان این مطالعه Guido Gianni، ژئوفیزیکدان در آکادمی علوم چک، تعجب کرد که چرا چنین بود. هیچ تحقیق قبلی به طور کامل شکاف سریع را که چهره آمریکای شمالی را از بسیاری جهات تغییر داد، توضیح نداد. ریفتینگ نه تنها باجا کالیفرنیا را به صفحه اقیانوس آرام منتقل کرد، بلکه یک خروجی برای رودخانه در حال توسعه کلرادو فراهم کرد، که متعاقبا گراند کنیون را در مسیر خود به سطح دریا تراشید.

دانشجوی دکترای جیانی و بکر در UT Austin، Xiang He، از یک مدل جهانی از تکتونیک صفحه، که روی ابررایانه‌های مرکز محاسبات پیشرفته تگزاس در محوطه دانشگاه اجرا می‌شود، استفاده کردند تا دریابند که آیا نیروهای دوردست ممکن است توضیحی ارائه دهند. تقریبا در همان زمان که خلیج کالیفرنیا در حال جدا شدن بود، ژاپن دستخوش تغییرات زمین شناسی خاص خود بود. در سواحل ژاپن، صفحه اقیانوس آرام صفحه اوراسیا را فرو می برد یا به زیر فشار می آورد. حدود 10 تا 12 میلیون سال پیش، یک منطقه فرورانش منفرد در نزدیکی ژاپن به دو منطقه فرورانش جداگانه تبدیل شد.

یک منطقه فرورانش دوگانه در خارج از ژاپن (داخل سمت چپ) رشد خلیج کالیفرنیا را تسریع کرد (داخل سمت راست). (اعتبار تصویر: او و همکاران) او، جیانی، بکر و همکارانشان دریافتند، این انتقال در انتهای غربی صفحه اقیانوس آرام بر نیروهای زمین ساختی در طرف دیگر صفحه تأثیر گذاشت.

بکر گفت: «معلوم شد - تا-دا! - [با] تغییر در این استرس کششی، باجا کالیفرنیا یکی از معدود مکان‌هایی بود که در خارج از منطقه ژاپن تحت تأثیر قرار گرفت. "غیر منتظره بود و کمی بیش از حد خوب بود که واقعی باشد."

محققان مدل خود را تغییر دادند تا ببینند آیا نتیجه با مفروضات متفاوتی در مورد تنش ها و خواص گوشته وجود دارد یا خیر، و اینطور شد.

او، جیانی، بکر و همکارانشان بر نیروهای زمین ساختی در طرف دیگر صفحه تأثیر گذاشتند.

بکر گفت: «معلوم شد - تا-دا! - [با] تغییر در این استرس کششی، باجا کالیفرنیا یکی از معدود مکان‌هایی بود که در خارج از منطقه ژاپن تحت تأثیر قرار گرفت. "غیر منتظره بود و کمی بیش از حد خوب بود که واقعی باشد."

محققان مدل خود را تغییر دادند تا ببینند آیا نتیجه با مفروضات متفاوتی در مورد تنش ها و خواص گوشته وجود دارد یا خیر، و اینطور شد.

داستان های مرتبط

"سیستم به شدت تحت فشار است": مطالعه نشان می دهد که گسل های سان آندریاس و سان جاسینتو به طرز وحشتناکی به زمین لرزه بزرگ نزدیک هستند.

تکه ای از صفحه تکتونیکی گمشده در محل تلاقی گسل های سن آندریاس و کاسکادیا کشف شد

اسکارهای ناشی از "مگازلزله" باستانی در منطقه فرورانش Cascadia در رانش زمین در اعماق دریا کشف شد

خلیج کالیفرنیا بدون توجه به وضعیت در سراسر اقیانوس آرام در حال شکاف بود. شکاف اولیه در اثر فرورانش یک صفحه تکتونیکی به نام صفحه فارالون در زیر ساحل غربی آمریکای شمالی ایجاد شد. دال فارالون در حین حرکت، پوسته قاره ای صفحه آمریکای شمالی را کشیده و نازک کرد. اما اگر نفوذ ژاپن به شکاف‌ها کمک نمی‌کرد، می‌توانست با چیزی جز تشکیل یک دره کوچک یا یک نقطه پست خاتمه یابد.

بکر گفت که این یافته ها تأثیر مستقیمی بر درک دانشمندان از چگونگی شکل گیری مرزهای صفحه دارد. و این فقط علمی نیست. بکر گفت که یافته‌ها می‌تواند پیامدهایی برای درک گسل‌های مولد زلزله مانند سن آندریاس در کالیفرنیا و منطقه فرورانش Cascadia در شمال غربی اقیانوس آرام داشته باشد. کاسکادیا همان مرزی است که به عنوان مرز "مگاتراست" شناخته می شود و قادر به ایجاد زمین لرزه هایی با بزرگی بیش از 9 ریشتر است.

بکر گفت: «اگر می‌پرسم گوشته زیر کاسکادیا چه می‌کند، بنابراین می‌توانم فشار قوی‌مان را درست بفهمم، باید این تأثیرات را هم لحاظ کنم.»