سالروز رحلت پيام آور اخلاق و مهربانی حضرت محمد(ص)؛ شهادت سمبل بخشندگي و گذشت امام حسن مجتبي(ع) و شهادت امام رضا(ع) بر دوستداران و رهروان واقعي اين بزرگواران تسليت باد. روابط عمومي    
 چهارشنبه 1 آذر 1396 | 3 ربيع الاول 1439 | 22 نوامبر 2017
مسير :
»
»
»
مكانيسم تشكيل دره هاي مارينري-بخش پاياني

مكانيسم تشكيل دره هاي مارينري-بخش پاياني
يكشنبه 28 آذر 1389 - 02:30 | شاخه : | 2171 بازدید | 0 دیدگاه

مكانيسم تشكيل دره هاي مارينري- بخش دومقسمت پاياني اين مقاله را تقديم علاقمندان پيگير اين موضوع جذاب نموده و منتظر نظرات و راهكارهاي شما دوست خوب براي بهينه سازي و فعالتر نمودن اين بخش جديد هستيم چرا كه براي اولين بار در كشور به اين مقوله روي آوري ويژ ه اي شده است و اين در حالي است كه اهميت مطلب صد چندان و دنيا با دقت زيادي اين موضوع را مورد مطالعه و موشكافي قرار مي دهد.
زمين شناسي دره هاي مارينري (13) بر اساس تقسيمات زمين شناسي سطح مريخ به دو بخش، شامل نيمكره شمالي و نيمكره جنوبي تقسيم مي شود. اطلاعات بدست آمده از ارتفاع سنج ليزري MGS دلالت بر آن دارد كه سرزمينهاي واقع در نيمكره جنوبي حدود 5 كيلومتر مرتفعتر از نيمكره شمالي است [90].
(14) نيمكره جنوبي با سطحي ناهموار، دهانه هاي كراتري فراواني را دارا مي باشد. اين كراترها تحت تاثير بمباران بزرگ (heavy bombardment) در دورانهاي اوليه (Early Era) شكل گرفته است.   بر اساس مدلهاي ارائه شده، مريخ در مراحل اوليه تكامل خود تحت تسلط برخوردهاي بزرگ بوده است (Weidenschilling 1997). بنابر اين سرزمينهاي مرتفع جنوبي مناطق قديمي و سرزمين هاي كم ارتفاع شمالي بخشهاي جوان سياره را تشكيل مي دهند. اين طبيعت دوگانه كه در دو نيمكره سياره مستقر شده، همراه با تمركز ولكانيسم در چند نقطه و فقدان تكتونيك صفحه اي در شرايط كنوني، دلالت بر تاريخچه نسبتا پيچيده اين سياره در طي فرايند تكامل دارد [55].
(13) –يكي از مهمترين مراكز آتشفشاني مريخ، در منطقه تارسيس متمركز گرديده. احتمالا فعاليتهاي آتشفشاني اين سرزمين مرتفع تحت تاثير Plume كه از مانتل بطرف بالا حركت كرده شكل گرفته است [55] .
(15) – اطراف برخاستگي تارسيس (Tharsis Rise) يك پلاتفرم مرتفع به شعاع 500كيلومتر گسترش يافته كه فاقد كراترهاي برخوردي زياد مي باشد (شكل 1). در صورتيكه تعداد كراترهاي برخوردي سوپر اينپوزد (superimposed impact craters) شده در سطح سياره را معيار تعيين سن بخشهاي مختلف سياره قرار دهيم، اين پلاتفرم پس از بمباران بزرگ شكل گرفته است.

دره هاي مارينري در بخش شرقي اين پلاتفرم مسطح واقع شده اند و برش بسيار مناسبي از رسوبات منطقه پلاتفرمي ايجاد كرده اند. بر اساس اطلاعات حاصل از طيف سنجي  TES ، كانيهاي اصلي تشكيل دهنده واحدهاي زمين شناسي دره هاي مارينري، شامل پيروكسن، پلاژيوكلاز، اوليوين، كوارتز و كلسيت مي باشد [40]. بدون شك چنين تركيبي، محدوده گسترده اي از سنگها را در بر مي گيرد، كه مي توان به كمك ساير مشخصات سنگها، از جمله مرفولوژي و ميزان مقاومت در برابر فرسايش به منشاء انها پي برد.
امروزه تصاوير با رزلوشن بالا كه شرايطي مشابه مطالعه عكسهاي هوايي زميني را فراهم نموده، چشم انداز جديدي از لايه هاي كف دره هاي مارينري ايجاد نموده است. نتايج حاصل از بررسي بر روي اين تصاوير دلالت بر آن دارد كه دره هاي مارينري بطور كلي از دو واحد اصلي تشكيل شده است. يك واحد شامل لايه هاي بسيار ضخيم و سست كه احتمالا از جنس ماسه هاي بادي (لس) مي باشند و ديگري ميان لايه هاي نازكي از رسوبات سخت كه احتمالا از جنس خاكستر آتشفشاني است. پايين بودن مقاومت لايه هاي ماسه اي در برابر فرسايش و اختلاف مقاومت زياد بين دو واحد اصلي ، توپوگرافي     پله كاني شكل همراه با برامدگيهاي كوچك در كف كانيونها ايجاد كرده است (شكل 3). احتمالا رسوبات بادي به همراه خاكستر آتشفشانها در طي فعاليت آتشفشاني گسترده كوههاي Olympus, Ascraeus, Pavonis, Arsia ، بصورت تناوبي از لايه هاي افقي يك پلاتفرم گسترده را در اطراف برخاستگي تارسيس بوجود آورده است.
با توجه به نيروي جاذبه كم سياره، پس از فوران آتشفشانها ذرات پخش شده در آتمسفر به آهستگي و در طي چندين هفته بر سطح سياره فرود آمده اند. فرود آهسته ذرات، شرايط يخبندان حاكم بر سياره و وزش بادهاي شديد سبب شده ذرات حاصل از فوران آتشفشانها درجه حرارت خود را از دست داده و بصورت ذرات گرد و غبار سرد همانند ماسه هاي بادي بر سطح سياره فرود آيند. چنين شرايط ويژه به ذرات گرد و غبار آتشفشاني اجازه داده تا مسافتهاي طولاني منتشر شده و بصورت لايه هايي از ماسه هاي سست بر روي هم انباشته شوند. در پايان دوره فعاليت آتشفشاني به دليل افزايش درجه حرارت آتمسفر تحتاني، ذرات داغ به سطح زمين رسيده و لايه هايي از خاكسترهاي آتشفشاني سخت را ايجاد كرده اند. بدين ترتيب در طي چندين دوره فعاليت آتشفشانها در منطقه تارسيس تناوبي از لايه هاي نرم (لس) و لايه هاي سخت (توف) بصورت يك پلاتفرم مسطح نهشته گرديده است.
پس از تشكيل اين مجموعه به دليل عدم وجود فعاليتهاي تكتونيكي در سطح سياره كليه لايه ها بصورت تغيير شكل نيافته باقيمانده و امروزه دره هاي مارينري مناظر جالبي از اين لايه ها را نمايان كرده است. نقش باد در فرسايش دره هاي مارينري :
(16) بدون شك مهمترين عامل فرسايش در سطح مريخ وزش بادهاي شديد و مداومي مي باشد كه ميليونها سال سطح سياره را تحت تاثير قرار داده است. با توجه به اختلاف شرايط كنوني با وضعيت اوليه سياره، احتمالا در خاتمه بمباران بزرگ، حركت ثابت و دائمي باد در گرداگرد سياره نرخ فرسايش شديدتري را به همراه داشته است. [90].
امروزه وضعيت تپه هاي ماسه اي و ريپل هاي كوچكي كه در كف سيستم كانيوني دره هاي مارينري شكل گرفته، جهت حركت باد در داخل دره هاي كانيوني را مشخص مي كند. مدارك موجود در بخشهاي مختلف دره هاي مارينري حكايت از حركت عمومي باد از شرق به غرب دارد(شكل 1). بعلاوه بر اساس تصاوير جديد كف دره ها غالبا مسطح مي باشند كه چنين شرايطي بر اساس مدلهاي زميني در اثر حركت سيل ايجاد نمي شوند.
بدين ترتيب در اثر فرسايش ناشي از باد در داخل دره هاي مارينري، رسوبات سست (احتمالا لس) با ضخامت زياد فرسايش يافته و در مرحله بعد لايه هاي سخت فوقاني (ـاحتمالا خاكستر آتشفشانها) لغزش مي كنند. با توجه به اينكه حجم قابل توجهي از مواد لغزشي از جنس رسوبات ماسه اي مي باشند توده هاي لغزشي همانند جريان بهمن به كف دره هدايت مي گردد (شكل 2). از اين زمان به بعد مجددا باد شروع به فرسايش توده لغزشي نموده و در طي چندين هزار سال شرايط را براي لغزش بعدي فراهم مي كند. همانگونه كه در بخش A شكل 2 مشخص مي باشد تحت تاثير فرسايش باد، پنجره اي بر روي رسوبات لغزشي ايجاد شده و رسوبات بادي قديمي (تيره رنگ) نمايان گرديده است. ظهور چنين     پنجره هاي فرسايشي بر روي توده هاي لغزشي حكايت از آن دارد كه مواد تشكيل دهنده                 زمين لغزشها (Land slide) از جنس ذرات ريز و سست مي باشند كه به راحتي توسط باد جابجا       مي شوند. بدون شك اين مواد از ذرات ريز ماسه تشكيل شده اند كه بصورت تناوبهاي ضخيم لس در ديواره هاي دره هاي كانيوني وجود دارند. بنابراين تكرار فرايند فرسايش ناشي از وزش باد و            زمين لغزش، در طي ميليونها سال پهن شدگي دره هاي كانيوني را به همراه داشته و شكل كنوني دره ها را كنترل كرده است. در طي فرسايش ناشي از باد، بخشهايي از كف دره كه از مقاومت بيشتري برخوردار بوده بصورت يك مجموعه برامدگيهاي خطي باقيمانده كه با گذشت زمان اين برامدگي هاي محدود نيز فرسايش مي يابند(شكل 3). چنين فراينديي فرمهاي پلكاني در ديواره دره ها ايجاد مي كند، بطوري كه ابعاد و شكل پله ها بستگي به ضخامت لايه هاي نرم دارد. نمونه هاي از چنين ساختمانهاي پلكاني در كليه ديواره هاي دره هاي مارينري قابل مشاهده است.
بنابر اين وزش مداوم باد در كف دره ها مهمترين عامل فرسايش دره هاي مارينري بوده و در طي ميليونها سال چنين ساختمانهاي شگفت انگيزي را شكل داده است. البته جنس سنگها و وضعيت هندسي رسوبات تشكيل دهنده اين قسمت از سياره نيز شرايط مناسب براي ايجاد چنين ساختمانهايي رافراهم كرده است.

ريپل هاي كوچك        Smaller Ripples تپه هاي ماسه اي    Sand Dunes
Valles Marineris canyon system         سيستم كانيوني دره هاي مارينريمراحل تكامل دره هاي مارينري :
(17) - بسياري از مؤلفين سعي كرده اند دره هاي مارينري كه بصورت ساختمانهاي عظيم الجثه در سطح مريخ ظاهر شده را با چهره هاي زميني مانند گراند كانيونهاي آمريكاي شمالي، ريفتهاي شرق آفريقا و يا ريدجهاي وسط اقيانوس مقايسه كنند. در اكثر موارد نيز شكل گيري اين ساختمانهاي استثنايي به فرونشستهاي تكتونيكي نسبت داده شده [10]. اما هيچگونه شواهدي مبني بر حضور فعاليتهاي تكتونيكي در سطح مريخ مشاهده نمي شود. بعلاوه در ديواره هاي دره هاي مارينري نيز هيچگونه مدركي مبني بر وجود گرابنهاي تكتونيكي (Tectonic Grabens) مشاهده نمي گردد.        بطور كلي غالب ترين ساختمانهاي قابل مشاهده در دره هاي مارينري، ساختمانهاي پله كاني، زمين لغزش و ساختهاي فرسايشي ناشي از حركت باد مي باشد.
از نظر مرفولوژي دره هاي مارينري بصورت دره هايي عميق، با روند شرقي غربي مي باشند كه معمولا در بخش مركزي داراي فرم دايره اي شكل است (شكل 4). اين بخش دايره اي شكل در كليه دره هاي كانيوني جوان، مانند Tithonium محل يك كراتر برخوردي را نشان مي دهد. بنابراين اين احتمال وجود دارد كه آغاز شكل گيري هر كانيون با برخورد يك خرده سياره بزرگ همراه باشد. بعلاوه بر اساس    نقشه هاي بدست آمده از وضعيت ارتفاعي كانيونها، بخش دايره اي عميقترين بخش كانيون را تشكيل مي دهد و هرچه به انتهاي دره هاي كانيوني نزديك مي شويم از عمق دره ها كاسته مي شود [30].
بنابر اين با توجه به وضعيت زمين شناسي ، مرفولوژي و نقش وزش بادهاي مداوم در سطح سياره     شكل گيري دره هاي مارينري را مي توان طبق 3 مرحله زير تشريح نمود.
1 – در مرحله نخست برخورد يك خرده سياره بزرگ بر روي منطقه پلاتفرمي شكل كيري يك كراتر برخوردي و خرد شدگي لايه هاي مقاوم را به همراه داشته است.
2 - پس از تشكيل كراتر برخوردي، تحت تاثير وزش بادهاي شرقي غربي مداوم، بخش شرقي و غربي كراتر تخريب شده و مجموعه اي از شيارهاي خطي با راستاي شرقي غربي در دو سوي كراتر شكل گرفته است ( بخش A و B در شكل 4). با توجه به اينكه رسوبات نهشته شده در منطقه پلاتفرمي شامل لايه هاي ضخيمي از ماسه هاي بادي سست و ميان لايه هاي نازك از رسوبات سخت مي باشد، شكسته شدن لايه هاي سخت فوقاني امكان فرسايش شديد باد را در لايه هاي ماسه اي ايجاد مي كند.
3 – فرسايش ناشي از بادهاي مداوم با انتقال ذرات ماسه از لايه هاي نرم، امكان زمين لغزش و پهن شدگي دره هاي مارينري را فراهم مي كند. بدين ترتيب تحت تاثير فرسايش ناشي از باد بدون حظور آب و در شرايط يخبندان حاكم بر سياره، به تدريج در طي ميليونها سال بر عمق و پهناي شيارهاي حاصله افزوده مي گردد.
در صورت پذيرفتن مكانيسم فوق، دره هاي مارينري را مي توان بر اساس زمان تشكيل              كراتر برخوردي، شكل كراتر و عمق دره هاي كانيوني طبقه بندي كرد. بدين ترتيب منطقه Labyrinthus كه داراي شيارهاي كوچك در مجاور كراتر مركزي مي باشد، دوران تولد يك كانيون را تجربه مي كند. اما منطقه Tithonium با دره هاي كم عمق و كراتر مركزي كامل، مرحله جواني و    گراند كانيون Chasma مرحله بلوغ يك كانيون را در سطح مريخ نمايش مي دهند (شكل 4). بنابراين در صورت تعيين زمان شكل گيري كراترهاي برخوردي، مي توان به سرعت شكل گيري دره هاي مارينري نيز پي برد. بدون شك جنس مواد تشكيل دهنده ديگر مناطق سياره كه همانند منطقه پلاتفرمي از رسوبات نرم تشكيل نشده اند، امكان تشكيل چنين ساختمانهايي را در ديگر بخشهاي سياره فراهم نكرده است.

نتيجه گيري
مدارك حاصل از تصاوير جديد حكايت از آن دارد كه نقش آب در شكل گيري دره هاي كانيوني مريخ بسيار ضعيف بوده. بعلاوه مدارك بسيار اندكي كه از وضعيت اقليمي گذشته سياره بدست آمده نيز امكان بازسازي چهره هاي مرفولوژيكي بر اساس تغييرات آب و هواي گذشته را فراهم نمي سازد. اما بدون شك همواره دو عامل اصلي فرسايش در سطح مريخ، وزش بادهاي مداوم و برخورد خرده سيارات بوده است. اين دو عامل فرسايش، در كليه مراحل تكامل مريخ، بدون حضور آب و در شرايط يخبندان، در سطح سياره سرخ فعاليت كرده اند. تركيب اين دو عامل فرسايشي در محل دره هاي مارينري كه از رسوبات نرم و فرسايش پذير ساخته شده اند، شرايط تشكيل دره هاي عظيم الجثه را در سطح سياره بوجود آورده است. بنابر اين شرايط تشكيل دره هاي كانيوني نشانگر آن است كه ساختمانهاي مشابه زمين در ديگر سيارات ممكن است در اثر مكانيسم هايي متفاوتي شكل گرفته باشند.

شكل 1مايي از دره هاي مارينري در جنوب استواي مريخ
شكل 2قشه زمين شناسي دره هاي مارينري و سرزمينهاي پلاتفرمي اطراف برخاستگي تارسيس.
شكل 3- تصوير زمين لغزش Ganges و پنجره هاي فرسايشي كه تحت تاثير وزش بادهاي مداوم حاصل شده است.
شكل 4 – ريپل هاي ماسه اي در كف دره هاي مارينري و برآمدگي هاي خطي باقيمانده در كف دره ها.

دكتر عباس كنگي استاد يار دانشگاه آزاد اسلاميپايان


اشتراک گذاری در:

بیان دیدگاه

- لطفاً نام و دیدگاه‌ خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
- سایت انجمن نجوم آماتوری ایران مجاز به ویرایش ادبی دیدگاه‌ها است.
- دیدگاه‌هایی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی و موارد مغایر با قوانین کشور باشند منتشر نخواهند شد.
- دیدگاه‌ها پس از تأیید منتشر می‌شوند.
نام:(اجباری)
رایانامه:(اجباری)
دیدگاه:

کد امنیتی:
(از چپ به راست)
https://telegram.me/iranastronomy
هم اکنون