הליתוספירה של הפלנטה שלנו היא ניידת, נתונה לשינויים מתמידים בקנה מידה של זמן גיאולוגי ובעלת מבנה מורכב. אחד המבנים הטקטוניים בעלי החשיבות העולמית הם חגורות מקופלות (גיאוסינקלינליות). עוד על כך במאמר זה.
המושג של חגורה מקופלת
חגורה גיאוסינקלינאלית (מקופלת או ניידת) היא יחידה גיאוטקטונית המאופיינת בפעילות מאגמטית, סיסמית וולקנית. כמו גם תהליכים מטמורפיים בקנה מידה גדול ומערכת מסוימת של מבנים מקופלים עם ניידות גבוהה יחסית. חגורות גיאו-סינקלינליות נבדלות במכלול התצורות המרכיבות אותן, כלומר, אגרגטים של סלעים שהתעוררו בהגדרות גיאודינמיות דומות.
אורך החגורות מגיע לעשרות אלפי קילומטרים. הרוחב הוא בסדר גודל של מאות או אלפי קילומטרים.
במובן המודרני, חגורות מקופלות משויכות לאקטיביותשוליים יבשתיים ואזורי התנגשות של לוחות יבשות. חגורות מתעוררות בגבולות של לוחות ליטוספריים הנעים זה לעבר זה (גבולות כאלה נקראים מתכנסים).
מבנה של חגורות נעות
חגורות מורכבות מאזורים מקופלים (גיאוסינקלינליים) - תצורות גדולות השונות מהאזורים הסמוכים בגיל ובמאפייני האבולוציה שלהן. האזורים, בתורם, נוצרים ממערכות מקופלות דומות במבנה או במקור בגיל דומה, כגון הבאיקלידים, קלדונידים, הרסינידס ואחרים. אז, הרי אורל הם דוגמה למערכת הקפלים ההרצינית, הרי ההימלאיה הם דוגמה למערכת האלפינית.
אזורים ומערכות גיאו-סינקלינאליות בתוך החגורה מופרדים על ידי מבנים טקטוניים רבים ושונים. אלו הם תקלות עמוקות, מיקרו-יבשות, שברי קרום יבשתי ואוקיאני, חדירות מחצביות, קשתות איים או שרידיהן. מיקרו-יבשות הן שברים של יבשות פרוטרוזואיקוניות עתיקות ויכולות להיות באורך ניכר - עד מאות קילומטרים.
האזורים הבאים נבדלים על ידי אופי תהליכי בניית הרים בחגורות מתקפלות:
- שורת קדימה (שולית) - אזור המפגש של הרציף והשטח המקופל;
- האזור החיצוני של המערכת הגיאו-סינקלינאלית ההיקפית, שנוצר באמצעות תהליכי צמיחה והצטברות של אלמנטים מבניים שונים (לדוגמה, קשתות איים);
- אזור פנימי של אורוגן, המאופיין בביטויים של מטמורפיזם ודחיסה רוחבית אינטנסיביתעקב התנגשות (התנגשות) של בלוקים יבשתיים.
החגורות העיקריות לנייד של כדור הארץ
כיום, ישנן חמש חגורות מתקפלות הגדולות ביותר על פני כדור הארץ, שונות בהתפתחותן ובגילן:
- חגורת האוקיינוס השקט, גובלת באוקיינוס השקט לאורך קצוות כל היבשות במגע עם האוקיינוס הזה. לפעמים, בשל אורכו העצום, הוא מחולק לחגורות מערב האוקיינוס השקט ומזרח האוקיינוס השקט (Cordillera). למרות חלוקה זו, המשקפת כמה הבדלים מבניים, החגורה הגיאו-סינקלינאלית האוקיינוס השקט מאופיינת באופי המשותף של התהליכים הטקטוניים המתרחשים בה.
- חגורה אלפינית-הימלאיה (ים תיכונית). הוא משתרע מהאוקיינוס האטלנטי ועד אינדונזיה, שם הוא מתקשר עם החלק המערבי של החגורה הפסיפית. באזור טיאן שאן, הוא מתמזג למעשה עם אוראל-מונגולית. החגורה הגיאו-סינקלינאלית האלפינית-הימלאיה מכילה שרידים של אוקיינוס תטיס (הים התיכון, השחור, הים הכספי) ומספר יבשות מיקרו, כמו אדריה בדרום אירופה או המיקרו-יבשת האינדוזינית בדרום מזרח אסיה.
- החגורה האורל-מונגולית (אורל-אוחוצק) משתרעת מנוביה זמליה דרך מערכת קפלי האורל דרומה ומזרחה לפרימורייה, שם היא מתבטאת עם החגורה הפסיפית. חלקו הצפוני באזור ים ברנטס נמצא במגע עם החגורה הצפון-אטלנטית.
- חגורת הקיפול הצפון-אטלנטי עוברת לאורך הקצה המזרחי של צפון אמריקה ועוד צפון מערב וצפון אירופה.
- ארקטיהחגורה מכסה את היבשת לאורך האוקיינוס הארקטי מהארכיפלג הארקטי הקנדי דרך גרינלנד ועד טיימיר.
סוגי חגורות גיאו-סינקלינליות
בהתאם לתנאי הנחת, ישנם שני סוגים עיקריים של חגורות מקופלות:
- סובדוקציה (יבשתית שולית). היווצרות החגורה קשורה לתהליך שקיעת הלוחות הנושאים קרום אוקיינוס מתחת לקצוות הלוחות, כולל קשתות איים או שוליים יבשתיים פעילים. כעת יש חגורה אחת מתקפלת מסוג זה - האוקיינוס השקט. בחלק המזרחי של החגורה, תהליך ההפחתה ממשיך עם שקיעת הלוחות האוקיינוסים מתחת לשולי היבשת. במקביל נוצרות מערכות מקופלות עוצמתיות (Cordillera, Andes) לאורך קצה היבשת, ואין קשתות געשיות וימים שוליים באזור ההכנעה. החלק המערבי של האוקיינוס השקט של החגורה מאופיין בסוגים אחרים של הפחתה בשל המוזרויות של מבנה הלוחות הליטוספריים.
- התנגשות (בין יבשתית). הם נוצרים בגבולות המתכנסים של הלוחות הליטוספריים כתוצאה מהתכנסות וחיבור של המסות היבשתיות המרכיבות את הלוחות הללו. ארבעת החגורות הגיאו-סינקלינליות הנותרות שייכות לסוג זה. הקליפה במהלך תהליך ההתנגשות נמעכת באינטנסיביות עם היווצרות של רכסי הרים בעלי מבנה פנימי מורכב.
האבולוציה של חגורות מתקפלות
בואו נשקול את הפיתוח של מבנים מקופלים באזור ההפחתה. בכלליתהליכי שקיעה של צלחת אחת מתחת לאחרת מובילים לצמיחת הקרום היבשתי בקצה התלוי (העליון) של אזור ההשכבה כתוצאה מהצטברות עקב קילוף וריסוק של הכיסוי המשקע מהלוח המשתרר. אזורי הכרעה מאופיינים בפעילות וולקנית רבת עוצמה. געשיות פעילה באה לידי ביטוי בכל חגורת האוקיינוס השקט, ויוצרת את מה שמכונה טבעת האש הפסיפית, ויחד עם הצטברות ותהליכים אחרים, לוקחת חלק בבניית הרים.
הצטברות הקרום היבשתי והדחף של לוחות היבשת מובילים להפחתה באוקיינוס. בעבר הגיאולוגי היו אוקיינוסים ש"נסגרו" עקב תנועת הלוחות מתכנסת (נגד). אלה הם האוקיינוסים המפורסמים Tethys, Iapetus, Paleoasia, Boreal.
אם שני הלוחות המקיימים אינטראקציה מכילים בלוקים יבשתיים, כאשר הם מתנגשים, חגורת הקיפול נכנסת לשלב חדש של התפתחות, המאופיינת במכלול של תהליכים מורכבים ביותר הכוללים מבנים טקטוניים שונים.
התנגשות מובילה לגיבוש לוחות שכן הלוח היבשתי אינו יכול לשקוע במעטפת עקב הצפיפות הנמוכה של רוב הסלעים המרכיבים אותו. במקביל, תהליכים טקטוניים פעילים בחגורות גיאו-סינקלינליות דועכים בהדרגה, והלוחות יכולים להתחיל שלב חדש של התפתחותם (לדוגמה, קרע), לעתים קרובות באזור אחר.
היסטוריה והווה של חגורות ניידות של קרום כדור הארץ
היווצרותן של רוב חגורות הקיפול הקיימות קשורה ל"סגירת" האוקיינוסים העתיקים ולהתנגשות היבשות. כן, אוראלהחגורה המונגולית נוצרה כתוצאה מהיעלמותם של חלקים שונים של האוקיינוס הפליאואסי הקדם-קמברי, כמו האוקיינוסים אוראל, טורקסטאן, מונגוליה-אוחוצק. החגורה הצפון-אטלנטית נוצרה באתר של אוקיינוס יאפטוס. במהלך ההתנגשות של היבשות העתיקות לתוך יבשת העל לאורוסיה. היעלמותו של האוקיינוס הבוראלי הובילה להופעתה של החגורה הארקטית. בתקופות שלאחר מכן, החגורות הצפון-אטלנטיות והארקטיות נותחו על ידי האוקיינוס האטלנטי הצעיר.
הפסיפיק והאלפיני-הימלאיה הן חגורות גיאוסינקלינליות מודרניות פעילות. שניהם באים לידי ביטוי באירואסיה. קמצ'טקה, הקורילים, סחלין והאיים היפנים הם אזורים של החגורה הניידת של מערב האוקיינוס השקט. באשר לחגורת האלפינית-הימלאיה, כמעט כולה, למעט צפון-מערב אפריקה (מגריב) וחלק מהאזור הקריבי, ממוקמת בשטחה של יבשת-העל האירו-אסייתית.
היווצרותה של חגורת הקיפול האלפיני-הימלאיה מכסה תקופה ארוכה. הנחת חלק מחלקיו החלה בתקופה הפרוטרוזואיקונית המאוחרת. אבל בעצם החגורה מורכבת מאזורים של קיפול מזוזואיקון ואלפי. פעילות סייסמית וצמיחת מבני הרים באים לידי ביטוי בכל חלקי החגורה. בנוסף, בים התיכון, שבו יש עדיין שריד לאוקיאנוס תטיס ומתקיימים תהליכי הכרעה, נצפית פעילות וולקנית. לפיכך, היווצרות החגורה בעיצומה ורחוקה מלהשלים.
