|
|
|
از Continental Shelf تا Crustal Deformation |
|
|
| تاریخ ارسال: 1396/8/12 | |
|
واژه آخر تر جمه نشده است
CONTINENTAL SHELF - فلات قاره
عموماً فلات قاره ناحیه مشخصی در مجاورت قاره و اطراف جزایر است که بین خطوط ساحلی و منطقه شیب قاره قرار دارد. شیب فلات قاره، به سوی سراشیبی شیب قاره است یا به عبارت دیگر مکانی که هیچ شکستی در شیب تا عمق حدود 200 متری وجود ندارد را فلات قاره گویند.
به نقل از گری و همکارانش، فلات قاره قسمت حاشیهای قاره است که در امتداد جلگه ساحلی، شیب قاره و بالا آمدگی فلات قاره در نظر گرفته میشود (Gary et al. 1972: 153) و معمولا با لغت سکوی قارهای مترادف است (Bakeret al. 1966: 38) فلات قاره به 3 بخش داخلی، میانی و بیرونی طبقه بندی میشود و این دسته تقسیمبندی قراردادی بوده و اساس آن بر پایه معیارهای منطقی و علمی تعیین شده است، مانند عمقی که در آن امواج، بستر دریا را آشفته میکنند، یا فاکتورهای مانند قوانین مرزی در محدودهی جغرافیایی که توسط یک دولت تعیین میگردد. در بسیاری از مناطق، فلات قاره از لحاظ فیزیکی جلگه ساحلی است و فاصلهی بین این دو محل یک خط ساحلی را ایجاد مینماید. طبیعت پویای فلات قاره نشانهای از خصوصیات فعال خط ساحلی است که به صورت افقی و عمودی در مقیاس فضا و زمان در حرکت است که بسته به میزان اندازه و وسعت تغییر میکند.
فلات قاره به دلایل زیادی اهمیت دارد. فلات قاره یک محلی است که بسیاری از تغییرات فیزیکی و بیولوژیکی از شرایط و وضعیت خشکی و فرآیندهای اقیانوسی به خشکی است. هنگامی که هر چیزی که از خشکی به اقیانوس جابهجا میشود باید از میان فلات قاره عبور کند که شامل مجموعهای از سلسله فرآیندهای مهم و اساسی روی فلات قاره است. این فلاتها محل فعالیتهای بیولوژیکی فراوانی است از اینرو که منبع مواد غذایی عمده از باقیماندههای خیزش آب و رواناب زمینهای مرتفع در این قسمت جریان دارد و همچنین این بخش معمولا برای نفوذ نور مناسب میباشد.
در آخر، فلاتهای قارهای مکانهای مناسب برای بهرهبرداری اقتصادی اعم از تجاری، تفریحی و شیلات میباشند. در آبهای فلات قاره از شن و ماسه و سایر مواد معدنی و رسوبات سطحی که از طریق رسوبگذاری انباشته شده و در هر یک از سطوح مختلف بدنهی فلات به تله افتاده و نفت و گاز را تشکیل و ایجاد کردهاند. از اینرو در کوچکترین مقیاس، خط ساحلی مرز بین جلگه ساحلی و فلات قاره در ثانیه و ساعتها و در مواجه با امواج و جزر و مد تغییر میکند. در حالی که احتمالا مهمتر این است که تغییرات یخچالی و سطح تراز دریا در چند هزار سال در سراسر جهان در طول دوره کواترنر خط ساحلی را دهها کیلومتر به صورت افقی و صدها متر در جهت عمودی جابهجا کرده است. علاوه بر این عواقب ناشی از فعالیتهای تکتونیکی منطقهای و محلی نیز که معمولا همراه با نوسان بوده، به روند تغییرات سطح دریا نیز افزوده است. وجود و یا عدم وجود تکتونیک به شکلگیری فلات قاره کمک میکند. وجود صفحات تکتونیکی در مجاورت حاشیه فلات قاره( مراجعه شود به تکتونیک صفحهای) و نوع دینامیک بین دو صفحه تکتونیک مدفون شده زیر خاک، نقش بسیار مهمی در شکلگیری و عملکرد فلات قاره ایفا میکند. شاید فلاتهای قارهای که به کمترین حالت زمین شناسی ممکن گسترش پیدا کردهاند، آنهایی هستند که در امتداد با مرز صفحات همگرا و معمولا در یک حاشیه فعال در اطراف بسیاری از مناطق اقیانوس آرام و در امتداد سواحل شمالی دریای مدیترانه رخ میدهد. گرچه این شرایط به طور بالقوهای پیچیده و از نظر زمین شناسی حاشیه قاره جالب است، میزان فعالیتهای تکتونیکی در طول زمانی محدود که در طی آن فرآیندهای دریایی بر سطح حجمی مشخص از رسوب یا مکانی بر روی فلات قاره عمل میکنند. با این حال فرآیندهای که از نظر جغرافیایی محدود به حوزه فلات قاره است حاصل جریان سریع مواد جاری شده در اثر نیروی جاذبه بین مناطق مرتفع شیبدار و مناطق قارهای نزدیک ساحل و مناطق عمیق اقیانوس است ( Milliman and Syvitski 1992). که این نکته اشاره دارد به حوضههای کوچک که دارای مقدار زیادی از رسوبات است و مانند سیستمهای رودخانهای برجسته و بزرگ با حاشیهای فعال در حوضههای اقیانوسی نقش دارد. زمان قرار گرفتن رسوبات در فلات قاره بسیار کوتاه است و جابهجای رسوبات در سرتاسر محدوده فلات قاره بیشتر توسط فرآیندهای اقیانوسی کنترل میشود که واکنشی نسبت به مورفولوژی فلات و دیگر عوامل است. به عنوان مثال منطقهای که در آن امواج آب کم عمق است رسوبات معلق زیرین نسبتا محدود است. این محدودیت به نوبه خود باعث سطوح بسیار شیبدار در اثر شدت انتقال امواج و فرآیندهای مرتبط با آن میشود. شرایط مخالف بهگونهای است که یک فلات قاره در یک حاشیهی غیرفعال کاملا گسترش پیدا نکرده است همچنان که این شرایط در بسیاری از سواحل آتلانتیک شمالی و جنوب آمریکا، اروپا و آفریقا نیز وجود دارد.
یک چنین حاشیههای قارهای کم شیب و وسیع میتواند مکانهای مهمی برای تجمع رسوبات در یک بازهی زمانی طولانی باشد. مطالعات در امتداد ساحل شرقی آمریکای شمالی حاکی از یک توالی رسوبات با ضخامت کیلومتری است که با پر شدن سریع ریفتهای درهای و یا حوضههای آبخیز از دوران مزوزوئیک آغاز شده و این روند تا به امروز نیز ادامه دارد (مراجعه کنید به ریفتهای درهای). در مقیاس بزرگ بیشتر از دهها متر تغییرات در سطح تراز دریا نقش بسیار مهمی در گسترش فلات قارهای ایفا میکند (Wright 1995). با مطالعه فلات قاره در اقیانوس اطلس در آمریکای شمالی مدت زمان انباشت را که در طی آن هر بخش از بستر دریا به صورت بالقوه در معرض میزان انرژی امواج قرار میگیرد باعث آشفتگی رسوبات زیرین میشود. این منطقه از یک خط ساحلی منطقهای خیزاب قسمت ساحلی دریا تا عمق مشخص شدهی امواج دینامیک گسترده شده و فرضیات مربوط به احتمالات امواج خاصی که در این نواحی رخ میدهند، وجود دارند. وسعت منطقه آشفتگی رسوبات زیرین در درجه اول تابع شیب سطح فلات قاره است.
میزان جابهجای در سرتاسر منطقه تابع عملکرد میزان تغییرات سطح دریا و شیب فلات قاره است. در مناطقی مانند مناطق مورد مطالعه شده (Wright 1995)، مکانهای که توسط تغییرات سطح دریا در سراسر جهان ایجاد شدهاند، با مدت زمان فعالیت بالقوهی زمین نسبتا همزمان میباشد در حالی که در مناطقی که تاریخ پیچیدهی دارند، تکتونیک یا ایزوستاتیک یخچالی و تغییرات سطح دریا نقش عمدهی داشتهاند (Kelley et al. 1992). تاریخ فرایند آنها بسیار پیچیده خواهد شد.
در گسترش و رشد فلات قاره بوسیله رسوبگذاری به سمت بالا یا بیرون، دیگر عوامل میتوانند نقش داشته باشند مانند تله انداختن رسوبات و رسوب گذاری ثانویه که فلات قاره را شکل می دهند. صخرههای مرجانی دریایی طویل سد مانند، گنبدهای موازی با ساحل، بلوکهای گسلی و یا چین خوردگیها میتوانند به شکل سد در عرض فلات قاره مانع ایجاد کنند که باعث انتقال رسوبات شود. در وضعیتی که فلات قاره دور از دریا در شرایط آرام قرار دارد و مقدار بسیار زیادی از رسوبات در خود جای داده است توده رسوبات روی هم انباشته میتواند باعث فرونشست ایزوستاتیک شده که نتایج آن عمیقتر شدن حوضه های رسوبی و به دام انداختن رسوبات بیشتر است. در مورد گسترش عمق دره بالتیمور با بیشتر از حدود 15 کیلومتر ضخامت به نظر میرسد که با پر شدن گرابن و یا حوضه های ریفتی تشکیل شده در طی مزوزوئیک و در جاهایی که سدهای صخره های دریایی در ژوراسیک و کرتاسه تشکیل شده است(Schlee 1980).
عوامل متعددی از جمله عرض و شیب فلات قاره، میزان تغییر نسبی سطح دریا و قابلیت رسوبگذاری و ویژگی های آن در رسوبگذاری و شدت تعیین فرآیندهای فیزیکی اقیانوسی تعیین میکنند که آیا یک فلات قاره به صورت افقی یا عمودی ساخته شده است و یا زمانی که به صورت یک کانال برای رسوب در حال حرکت از قاره به عمق دریا بوده به هم پیوسته نبوده است. به طور مشابه، تعامل میزان و مکان انباشت رسوب در فلات قاره با میزان بالاآمدگی سطح دریا که باعث میشود یک ناحیه دچار پیشروی یا پسروی دریا شود تحت تاثیر قرار میگیرد. درک درست از چگونگی فرآیندهای اشکال رودخانهای و دلتایی و چگونگی شکلگیری آنها میتواند به شناخت چگونگی گسترش فلات قاره کمک کند بخصوص که اکثر دلتاها روی فلات قاره یا در سرتاسرآن شکل میگیرند.
این عوامل در ترکیب با یکدیگر عوامل مانند اقلیم، باعث تعیین خصوصیات و ویژگی رسوبات انباشته شده رو یا داخل فلات قاره میشود.
Hayes 1967)) مشاهده کرد که گل، جز اصلی رسوبات فلات قارهای داخلی در مناطق ساحلی دریا با درجه حرارت بالا و بارش زیاد (هوازدگی شیمیایی) است، در نواحی با درجه حرارت بالا، عادیترین پدیده درسواحل وجود سواحل شنی و ماسه ای است. در مناطقی با درجه حرارت پایین(جایی که در آن هوازدگی مکانیکی غالب است و ذرات بزرگ حمل شده به وسیله یخ در آن وجود دارد) و صخرههای زیادی که در مناطق سرد وجود دارند (شاید به دلیل شستشوی یا حمل رسوبات ریز توسط یخ)، ولی به شدت با شیب فلات داخلی در ارتباط است.
References
Baker, B.B., Jr, Deebel, W.R. and Geisenderfer, R.D. (Eds) (1966) Glossary of Oceanographic Terms, Washington, DC: US Naval Oceanographic Office.
Gary, M., McAffee, R., Jr and Wolf, C.L. (Eds) (1972) Glossary of Geology, Washington, DC: American Geological Institute.
Hayes, M.O. (1967) Relationship between climate and Bottom sediment type on the inner continental shelf, Marine Geology 5, 111–132.
Kelley, J.T., Dickson, S.M., Belknap, D.F. and Stuckenrath, R., Jr (1992) Sea-level change and Late Quaternary sediment accumulation on the Southern Maine inner continental shelf, in C.H. Fletcher, III And J.F. Wehmiller (Eds) Quaternary Coasts of the United States: Marine and Lacustrine Systems, Tulsa, OK: SEPM (Society of Sedimentary Geology).
Milliman, J.D. and Syvitski, J.P.M. (1992) Geomorphic/tectonic control of sediment discharge to the ocean: the importance of small mountainous Rivers’, Journal of Geology 100, 525–544.
Schlee, J.S. (1980) Seismic stratigraphy of the Baltimore Canyon Trough, US Geological Survey Open File Report 80–1,079.
Wright, L.D. (1995) Morphodynamics of Inner Continental Shelves, Boca Raton, FL: CRC Press.
CARL H. HOBBS, III (ترجمه سمیرا بهجتی و مهدی چوبینه)
CONTRIBUTING AREA - ناحیه موثر
در اصطلاحات هیدرولوژیکی، یک ناحیه موثر بخشی از یک حوضه زهکشی است که جریان شدید آبی شبیه رواناب ایجاد میکند. ارتباط بین ورودی و خروجی بارش به طور گسترده توسط تغییرپذیری در ذخیره رطوبت خاک و توزیع فضایی نواحی موثر جدای رواناب سطحی تعیین شده است.
تقریبا تمامی روانابهای حاصل از بارش شدید توسط فرآیندهای جریانی سطحی و یا نزدیک سطح ایجاد شده اند. بنابراین نواحی موثر رواناب در داخل حوضههای زهکشی به طور اصلی توسط جریانات شدید سطحی و زیر سطحی کنترل میشوند، و میتوانند جریانات سطحی را به وجود آورند. جریان زیر سطحی زمانی رخ میدهد که شدت بارش از میزان آب نفوذی به داخل خاک بیشتر باشد. این فرآیند در آبریزهای مناطق نیمه خشک اتفاق میافتد جایی که پوشش گیاهی طبیعی بسیار تنک است و یا جایی که حاصلخیزی زمین کم شده است( به عنوان مثال در اثر کشاورزی زیاد) اتفاق میافتد.
فرآیند دوم اشباع بیش از حد است، جریانات سطحی زمانی رخ میدهد که بارش در سطح خاک اشباع شده صورت میگیرد. در حین جریان، زمانی که در شرایط قبلی رطوبت خاک در یک آبریز بالا باشد، سطح آب ممکن است به طور موقت با سطح زمین اشباع شده توسط جریان آب تلاقی داشته باشد. الگو توسعه فضایی و وسعت نواحی موثر رواناب تحت تاثیر اقلیم، خاک، توپوگرافی میباشد. نواحی موثر، نفوذ بیش از حد جریانات سطحی به وسیله تعامل شدت بارش و نفوذپذیری خاک تعیین میشود. خاکهای که کمترین نفوذپذیری را در یک حوضه آبخیز دارند بیشتر تمایل به ایجاد جریانات سطحی دارند. هر چقدر که میزان باران افزایش یابد، مناطقی با قابلیت نفوذ پذیری مناسب نیز ممکن است به تشکیل جریانات سطحی کمک کنند هر چند در شروع باران، رطوبت به صورت یکسان در خاک توزیع نخواهد شد. اما در مناطق مجاور به مسیرهای دائمی آب و حفرههای توپوگرافیک متمرکز میشوند. جریانات سطحی ممکن است به خاطر بازگشت جریان ایجاد شده باشد زمانی که مقدار آب نفوذ کرده متمرکز شده و خاکهای سطحی کاملا اشباع شوند تولید میشود. تحت این شرایط سطح آب بالا است و آب زیرزمینی تقریبا نزدیک به سطح هستند. این مناطق جریان رواناب شدیدی ایجاد میکنند. به گونهای که جریان وابسته به هیدرولوژی به نقطه اوج رسیده که این توسط قسمت کوچک آبریز تولید شده، یعنی همان قسمت ناحیهی موثر(Betson 1964). این رواناب تولید شده در طول یک جریان گسترش مییابد.
شکل27 نشانگر میزان اشباع در حوضه آبریز کوچک در سه مرحله نشان میدهد: قبل از جریان، در حین جریان و پس از جریان سیلاب. پیش از جریان ناحیه اشباع شده در گودالها و در خاکهای مجاور کانالهای رود متمرکز است. همینطور که جریان گسترش میابد و مناطق اشباع شده به سمت چالههای روی دامنهها گسترش مییابد در مسیر کانال، جریان سطحی زمین در اثر جریان برگشتی اشباع شده تشکیل میشود. در اثر این به هم پیوستن جریان سطحی شدید میشود که در نتیجه آن شبکه کانالها افزایش مییابد، در انتهای جریان مسیر کانال کاملا اشباع شده است و رودهای دائمی کوچک تشکیل میشوند. در مورد موقعیت کانالها به وسیله مدل مونگومری و Dietrich 1988)) مطالعه صورت گرفته است این دو نفر پیشبینی میکنند که نواحی موثر در مسیر کانالها و در حفره های زمین لغزش تشکیل میشوند. میتوان نتیجه گرفت که نواحی موثر برای رواناب در حوضه های آبریز نسبتا محدود هستند و اساسا در انتهای شیبها و مسیر کانالها رخ میدهند در جایی که رواناب زیرسطحی در بیشترین حالت خودش قرار دارد و سطح آب زیرزمینی خیلی سطحی است جایی که رواناب زیر سطحی همگرا در خاک در حفرههای دامنه و مناطقی که ذخیره رطوبت خاک کم است رخ میدهد. اهمیت نظریه نواحی موثر تاکید بر مفاهیم مهم هیدرولوژیکی است.
(Betson 1964) مفهوم رواناب حاصل از جریان را بسط و گسترش داد. که بر اساس یک سری از مدلهای ساده ریاضی بوده که در تئوری نفوذ هورتونیون به منظور پیشبینی رواناب مناطق موثر در حین جریان مورد استفاده و مطرح شده بود. شکل 27 نشانگر میزان اشباع در یک حوضه آبریز کوچک در سه مرحله است. پیش از جریان ، در حین جریان و پس از جریان.
| | | | |