تاریخچه و تئوری ﮊئوسنکلینال
مقدمه
یکی ازواحدهای مهم تکتونیکی در سطح زمین را کمربند کوهها تشکیل میدهند. درزمین شناسی ساختمانی،کوه، به ناحیه ای اززمین گفته می شود که دارای ساختمان مربوط به خود است. لذا متوجه می شویم تعریف کوه به معنی منطقه ای که از اطراف خود بلندتر باشد در اینجا مورد نظر نیست.کوهها
اصولا بوسیله دو نوع حرکت تکتونیکی به شرح زیر بوجود می آیند:
1. (حرکات اپیروژنیک) Epirogenic morements
2. (حرکات اروژنیک)Oroenic morements
یکی از شواهد مهم حرکات اپیروژنیک بوجودآمدن ژآنتی کلاین و ژئوسنکلاین است.
ﮊئوسنکلینال از نظر لغوی به معنای زمین ناودیسی میباشد. و به حوزه و محلی گفته میشود که دارای انباشتگی توالی ضخیم و فراوانی از رسوبات بوده و باعث تشکیل رشته کوهها با چین خوردگی این رسوبات گردیده است.
امروزه ﮊئوسنکلینال به حوضه رسوبی وسیع به حالت کمربند طویل و بزرگ با چینه های ضخیم اطلاق می گردد که در اثر فرونشست بخشی از پوسته زمین بین نواحی استوار و مقاوم تشکیل گردیده است و با حرکات فشاری پلیتها و سرزمین های با ثبات رسوباتش چین خورده و ایجاد کمربندها و ساختمانهای سلسله جبال را مینماید. میزان نشست کف حوضه در حدود دوازده متر درهرمیلیون سال است. گرچه ضخامت رسوبات ژئوسنکلین فوق العاده زیاد است ولی این امر ناشی از عمیق بودن حوضه رسوبی نیست و علائم موجود در رسوبات نشان می دهد که این رسوبات در مناطق کم عمق راسب شده اند. ضخامت زیاد رسوبات را می توان بدین نحو توجیه کرد که سرعت تشکیل رسوبات و پایین رفتن کف حوضه به یک میزان بوده است.
اصطلاح ﮊئوسنکلینال به گفته ترومپی وکوندیگ شامل رسوبات دریایی از منطقه کم عمق فلات شیب تا تراف مناطق عمیق است که فشردگی آنها و به خصوص وجود افیولیتها در آنها نشانه نوعی ﮊئوسنکلینال به نام ائوﮊئوسنکلین میباشد.
البته اصطلاح ﮊئوسنکلینال برای نخستین بار توسط جیمز هال در سال 1859 به کار برده شد و اولین تئوری و فرضیه های دگر شکلی رسوبات در این زمینه بوده است. جیمز هال برای اولین بار توالی فراوان و بسیار ضخیمی از رسوبات ماسه سنگی با دانه بندی خوب جور شده کربناتها و شیلهای رسوبگذاری شده در نواحی کم عمق دریا را تشخیص داد. وی ضخامت این رسوبات در طول رسوبگذاری را به فرو نشینی نسبت داد و تصور نمود که چین خوردگی و دگرگونی آنها نیز ناشی از نیروهای حاصل از فرونشینی خصوصا وزن و سنگینی آنها با توجه به ضخامت آنهاست که موجب پیدایش این کوهها گردیده اند. وی هنگام مطالعه کوههای آپالاش به این نتیجه رسید که این کوهها بایستی در نتیجه بالا آمدن رسوبات ضخیم حوضه ای که کف آن به طرف پایین نشست می کرده به وجود آمده باشد. در حدود چهارده سال پس از تئوری هال دانا اعتقاد داشت که انباشتگی و سوبسیدانس رسوبات علت اصلی کوهزایی نیستند بلکه مربوط به بالا آمدگی بعدی ﮊآنتیکلینال میباشد.و سوبسیدانس و کمربند ﮊئوسنکلینالی نتیجه فشارهای جانبی حاصل از حرکات کف اقیانوس به طرف قاره میباشد. و به همین دلیل ﮊئوسنکلینالها در نزدیکی حاشیه قاره ها تشکیل میگردند و گسترش می یابند. پس از آن هوگ با شناسایی شیلهای گراپتولیت دار دررشته کوههای کالدونی و شیستهای با آپتی کوس در کوههای آلپ در رخساره های نواحی نیمه عمیق دریافت که این ﮊئوسنکلینالها بایستی گودالها و یا ترافهای شیب دار دریایی باشند براساس وضعیت و موقعیت فعلی سلسله جبال آلپ ﮊئوسنکلینالها بین حاشیه های دو قاره تشکیل می گردند. به طوری که ﮊئو سنکلینال آلپ بین حاشیه اروپا به صورت فورلند و قاره آفریقا به صورت هینترلند در جنوب گسترش یافته است. با مطالعاتی که درباره تکتونیک و پالئوﮊئوگرافی آلپ غربی نواحی یونان و کارپات توسط ابوئن انجام شد بخش ابتدایی ﮊئوسنکلینال را میو ﮊئوسنکلینال در حاشیه سمت خارجی بدون آثار سنگهای آذرین و به بخش داخلی حوضه حاوی رسوبات نواحی عمیق و مواد آذرین ائو ﮊئوسنکلینال میگویند.
تشکیل ﮊئوسنکلینال و کمر بند متحرک و ساختمان کوهستانی
امروزه ﮊئوسنکلینال به حوضه رسوبی وسیع به حالت کمربند طویل و بزرگ با چینه های ضخیم اطلاق می گردد که در اثر فرونشست بخشی از پوسته زمین بین نواحی استوار و مقاوم تشکیل گردیده است و با حرکات فشاری پلیتها و سرزمین های با ثبات رسوباتش چین خورده و ایجاد کمربندها و ساختمانهای سلسله جبال را مینماید. ﮊئوسنکلینال های قدیمی به طور مشخص چین های فشرده انواع گسلها و تراست های کوچک زاویه و ساختمانهایی نظیر باتولیت های گرانیتی همراه با سنگهای دیگر به صورت کمربندهایی است که از نظر تکتونیکی دارای ساختار تحرکی هستند. منظور از کمربند متحرک ساختاری تکتونیکی می باشدکه اساسا در قسمتهای فعال پوسته زمین گسترش دارد. به طور کلی از نظر ساختمانی ﮊئوسنکلینال کمربند متحرکی است که مجموعه ای ضخیم از چینه ها را در بر دارد.
به نظر می رسد که وجود چند عامل برای تشکیل ﮊئوسنکلینال ها ضروری است و حرکات ساختاری بزرگ اساسی ترین شرط ایجاد چنین کمربندهایی است.
مطالعات انجام شده نشان می دهد که باتولیت های گرانیتی و سنگهای ولکانیکی نیز در رابطه با ساختار کمربندهای کوهزایی مربوط به رشته های ﮊئوسنکلینالی می باشند.بنابراین پلوتونیسم و ولکانیسم نیز نقش مهمی در تشکیل چنین کمربندهایی ایفا می کند. به عنوان مثال بیشتر قوسهای ولکانیکی کمربندهای متحرک نمونه ای از آن است. امروزه تصور میشود که کمربندهای کوهستانی نتایج فشردگی جانبی عمیق در امتداد نواحی نسبتا باریک است.
توجیه ژئوسنکلین ها براساس نظریه تکتونیک صفحه ای
ژئوسنکلینالها را نیز می توان به کمک نظریه تکتونیک صفحه ای توجیه کرد. از زمان ارائه نظریه ژئوسنکلینالها همواره عقیده بر این بوده است که حوضه های مزبور بایستی در مجاورت قاره ها قرار داشته باشند تا مواد لازم جهت پر شدن و تشکیل رسوبات در آنها از طریق فرسایش ارتفاعات قاره مجاور تامین شود. باز هم به طوری که می دانیم همواره دو نوع ژئوسنکلین مورد نظر بوده است که در یک دسته آنها رسوبات در آبهای کم عمق و در دسته دیگر در آبهای عمیق تر ته نشست می شده است.
امروزه نمونه هایی از ژئوسنکلین ها را در نقاط مختلف از جمله در مجاورت سواحل اقیانوس اطلس در امریکای جنوبی می توان مشاهده کرد. در این نقاط دو نوع ژئوسنکلینال یاد شده را می توان به ترتیب در نزدیکی فلات قاره و شیب قاره ای مشاهده کرد.
به طوری که دیده می شود هر دو نوع ژئوسنکلین در محل برخورد پوسته های اقیانوسی و قاره ای تشکیل شده اند واز آنجا که صفحات در حال حرکت هستند لذا کف ژئوسنکلینال ها نیز دائما به سوی پایین در حرکت است و تجمع حجم قابل توجهی از رسوبات را در درون آنها ممکن می سازد.
بایستی توجه داشت که رسوب مواد در ژئوسنکلینال به طور مداوم ادامه ندارد زیرا معمولا صفحات لیتوسفر از حوالی ژئوسنکلینال عمیق شکسته می شوند و به اعماق فرو می روند که این امر سبب چین خوردگی رسوبات موجود در ژئوسنکلینال و تشکیل کوهها می شود به طوری که قبلا نیز گفته شد ممکن است مقداری از این رسوبات همراه با صفحات لیتوسفر به اعماق فرو رود و در نتیجه حرارت و ذوب شدن ماگما تشکیل دهد. از سوی دیگر همراه با فرورفتن لبه صفحه به اعماق ژئوسنکلین جدیدی درمحل ترانشه بوجود می آید که کف آن به طرف پایین نشست می کند و رسوبات جدیدی در آن ته نشست شود.
کمربندهای ﮊئوسنکلینال (ناوزمین)
در اواسط قرن نوزدهم جیمزهال متوجه شد که ضخامت رسوبات ته نشین شده در کوههای آپالاش در مدت زمان کوتاه چند ده میلیون سال به 12000 و در رشوز به 20000 متر رسیده است. از طرف دیگر رسوبات همزمان آن دارای ضخامت نامساوی است. مثلا ضخامت رسوبات آپالاش نسبت به حوضه می سی سی پی خیلی بیشتر است.
وی نتیجه گرفت که تجمع لایه های ضخیم رسوبات و سنگهای رسوبی به علت فرونشینی حوضه است. همان طور که در دنباله بحث خواهیم دید چین خوردگیها در جایی تشکیل شده اند که محل فرورفتگی بزرگ در زمین یعنی ﮊئوسنکلینال بوده است.
ﮊئوسنکلینال: گودال بزرگ و درازی میباشد که در پوسته زمین ایجاد شده است و در اثر فرونشینی ضخامت زیادی از رسوب در آن انباشته میشود. در سال 1873 میلادی زمین شناسی به نام جیمز دانا مناطق عظیم رسوبات را که بعدها به کوههای چین خورده تبدیل شده با اصطلاح ﮊئوسنکلینال بیان کرد.
از نظر و.ای.خایین برای تکامل و توسعه یک ﮊئوسنکلینال میتوان چهار مرحله زیر را تعیین کرد:
1. مرحله فرونشست اولیه :
افزایش دامنه فرونشینی در آغاز این مرحله به تدریج موجب گسترش کلی منطقه فرورفته میشود و بخشهای تازه تر خشکیهای مجاور به درون شکستگیها کشیده میشوند. در آخر این مرحله در فرورفتگیهای عمیقتر برجستگیهای داخلی به نام ﮊئوسنکلینال در حال شکل گرفتن هستند.
2. مرحله پیش کوهستانی :
در این مرحله ساختمان دستگاه ﮊئوسنکلینال پیچیده تر می گردد. برجستگیهای داخلی جدیدی پدید می آیند که اینتراﮊئوآنتیکلینال نامیده میشود و فرورفتگیهای باریک و باریکتر به نام اینتراﮊئوسنکلینال نیز شکل می گیرند. آخر این مرحله با آغاز مرحله جنبشهای کلی زمین ساختی همراه است.
3. مرحله کوهزایی اولیه :
همزمان با بالا آمدن کلی دستگاه ﮊئوسنکلینال برجستگیهای داخل به صورت چین خوردگیهای واحدی که شامل دسته چینهای تاقدیس و ناودیس است تشکیل میشود.
4. مرحله کوهزایی :
در نهایت با افزایش سرعت حرکات بالارونده رشته کوههای بلند با دره های عمیق بین ارتفاعات در محل دستگاه ﮊئوسنکلینال شکل می گیرد. در این حالت دستگاه ﮊئوسنکلینال خیلی پیچیده شده و با شکستگیهای متعدد مشخص شده است. در امتداد شکستگیها توده های جداگانه ای از پوسته زمین ارتفاعات غیر یکنواختی را بوجود می آورند که در اثر حرکات بالارونده تشکیل شده اند.
