هشدار برای هند: آیا گسل عظیم قارهای، این کشور را به دو نیم تقسیم میکند؟
نتایج یک مطالعه زمینشناسی جدید، که در کنفرانس اخیر اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا (AGU) ارائه شد، جامعه علمی را با فرضیهای جسورانه به تکاپو انداخته است: احتمالاً هند در حال جدا شدن به دو قسمت است. این پژوهش، با تکیه بر دادههای لرزهای و تحلیل ایزوتوپها، شواهد قانعکنندهای ارائه میدهد مبنی بر اینکه بخشی از صفحه هند (Indian Plate) در حال تجربه فرایند «دلامینیشن» (delamination) است؛ فرایندی که در آن، بخش زیرین یک صفحه تکتونیکی جدا شده و به داخل گوشته زمین فرو میرود. این تحول تکتونیکی میتواند درک ما از نحوه شکلگیری رشتهکوههای هیمالیا را به طور چشمگیری تغییر دهد و پیامدهای عمیقی برای خطر زلزله در این منطقه داشته باشد.
پویاییهای پنهان در زیر هیمالیا
بیش از 60 میلیون سال است که صفحه هند در حال برخورد با صفحه اوراسیا است و این برخورد، باعث بالا آمدن رشتهکوههای هیمالیا، مرتفعترین رشتهکوه جهان، شده است. دانشمندان مدتهاست در این مورد بحث میکنند که آیا صفحه هند به سادگی به صورت افقی در زیر تبت (Tibet) میلغزد یا بخشی از آن به داخل گوشته (mantle) فرورانش میکند. مطالعه جدید گزینه سومی را به این بحث اضافه میکند. محققان بر این باورند که صفحه هند در واقع در حال متلاشی شدن است و یک شکستگی عمودی در حال شکلگیری است؛ جایی که بخش متراکمتر زیرین از پوسته بالایی جدا میشود. این فرایند، که با عنوان دلامینیشن شناخته میشود، ممکن است شکاف ایجاد شده را با مواد داغ گوشته پر کند و ساختار زمینشناسی منطقه را از اعماق زمین تغییر دهد.
این یافتهها از تجزیه و تحلیل دقیق امواج زلزله و نسبت ایزوتوپهای هلیوم جمعآوری شده از چشمههای جنوب تبت به دست آمدهاند. در مناطقی که هلیوم-3، ایزوتوپ سبکی که به گوشته زمین مرتبط است، به طور غیرمنتظرهای افزایش یافته بود، محققان نتیجه گرفتند که مواد گوشته در حال حرکت به مکانهایی هستند که نباید باشند؛ مگر اینکه شکافی در صفحه ایجاد شده باشد و راهی را باز کرده باشد. به گفته دکتر Douwe van Hinsbergen از دانشگاه اوترخت، “ما نمیدانستیم که قارهها میتوانند اینگونه رفتار کنند و این، برای علم زمین جامد، بسیار اساسی است.”
گسلهای تکتونیکی و کالبدشکافی یک شکست قارهای
صفحه هند یک قطعه سنگ یکنواخت نیست. ساختار آن بسیار متنوع است و از پوسته اقیانوسی نازک تا سنگ قارهای ضخیم متغیر است. قبل از برخورد با اوراسیا، این توپوگرافی متنوع، صفحه هند را به طور ویژهای مستعد پارگیهای ناشی از تنش (stress-induced ruptures) کرده بود. زمینشناسان مدتهاست که گمان میکنند صفحات تکتونیکی ممکن است تحت فشار شدید از درون بشکنند، اما تا کنون، این موضوع عمدتاً یک مفهوم نظری بود که تنها توسط شبیهسازیهای کامپیوتری پشتیبانی میشد. این مطالعه جدید، اولین شواهد واقعی از وقوع چنین فرایندی در یک منطقه فرورانش (subduction zone) فعال است.
دکتر Simon Klemperer از دانشگاه استنفورد بر روی یک منطقه به خصوص ناآرام در نزدیکی بوتان (Bhutan) تمرکز کرد؛ جایی که انحنای منطقه فرورانش نشاندهنده تنش شدید و متغیر است. تیم دکتر Klemperer با بررسی سیگنالهای ایزوتوپی از چشمههای آب گرم، یک خط مرزی واضح را شناسایی کردند؛ به این صورت که در جنوب این خط، امضای هلیوم مربوط به پوسته بود و در شمال آن، منشاء گوشتهای داشت. به طور غیرمنتظرهای، سه چشمه در جنوب خط نیز ویژگیهای گوشتهای را نشان دادند که نشان میدهد بخشی از صفحه هند شکسته شده است و به مواد داغ گوشته اجازه میدهد تا از طریق شکاف بالا بیایند.
آنها بر این باورند که این شکستگی، یک پدیده مجزا نیست. در عوض، این شکستگی بخشی از شبکهای از گسلها (network of tears) است که ممکن است در سراسر جبهه فرورانش گسترش یابد و ناهنجاریهای لرزهای (complex seismicity) و توپوگرافی متغیر منطقه را توضیح دهد.
این موضوع چه معنایی برای زلزلهها در منطقه دارد؟
در حالی که ایده جدا شدن یک صفحه تکتونیکی ممکن است شبیه داستانهای علمی تخیلی به نظر برسد، اما پیامدهای واقعی آن جدی است. منطقه هیمالیا به دلیل فشار مداوم بین صفحات در حال برخورد، با خطرات زلزله عظیمی روبرو است. کشف فرایند دلامینیشن، لایه جدیدی از پیچیدگی را معرفی میکند: تغییر تنشها در داخل صفحه و صعود مواد گوشته میتواند توزیع تنش (stress distribution) را به روشهای غیرقابل پیشبینی تغییر دهد. این پویاییها ممکن است در فعالیت خطوط گسلی (fault line activity) که قبلاً غیرقابل توضیح بودند، نقش داشته باشند و میتوانند بر بزرگی و فراوانی زلزلههای آینده تأثیر بگذارند.
یک جزئیات به خصوص قابل توجه، همراستا بودن گسلی پیشنهادی صفحه با یک شکاف سطحی شناخته شده (Cona-Sangri Rift) در فلات تبت (Tibetan Plateau) است. این همبستگی نشان میدهد که فرایندهای تکتونیکی عمیق مستقیماً به ویژگیهای سطحی مرتبط هستند و مکانیسمی احتمالی را برای نحوه انتشار آسیب داخلی صفحه (internal plate damage) به سمت پوسته فراهم میکنند. آنه ملتزر (Anne Meltzer)، زلزلهشناس از دانشگاه لیهای (Lehigh University)، بر اهمیت چنین ارتباطاتی تأکید کرد و خاطرنشان کرد که درک بهتر این گسلهای زیرزمینی میتواند به طور چشمگیری مدلهای پیشبینی زلزله را بهبود بخشد.