دراز گودال های اقیانوسی( oceanic trench)

دراز گودال های اقیانوسی با مقیاس وسیع همراه با فرورانش و توپوگرافی باریک در بستر دریا امتداد دارند و ژرف ترین بخش های بستر اقیانوس را تشکیل می دهند. درازگودال های یکی از مهمترین مرزهای طبیعی روی سطح زمین هستند که میان 2 صفحه لیتوسفری قرار دارند ویک مورفولوژی تماشایی و مشخص در مرز صفحه ها هستند. صفحات در طول مرز های همگرا با نرخ همگرایی متفاوت از چند میلی متر تا بیش از 10 سانتی متر در سال به سمت هم حرکت می کنند؛ بنا براین لیتوسفر اقیانوسی در دراز گودال ها ناپدید می شوند

داز گودال از مرحله خمش ( قطعه فرورونده ) آغاز می شود و تا زیر لیتوسفر دیگر ادامه می یابد. درازگودال ها معمولا با جزایر کمانی آتشفشانی موازی هستند و حدود 200 کیلومتر با آنها فاصله دارند.دراز گودال های اقیانوسی تقریبا 3 تا 4 کیلومتر به زیر سطح بستر اقیانوس ادامه می یابند و بیشترین ژرفای اقیانوس را ایجاد می کنند.

فرو رانش یک لیتوسفر اقیانوسی به زیر لیتوسفر اقیانوسی دیگر و تشکیل جزایر کمانی بر اثر ذوب صحفه فرورونده

توزیع اقیانوسی

حدود 50 هزار کیلومتر از مرزهای صفحات همگرا به ویژه در اقیانوس آرام را تشکیل می دهند. همچنین در خاور اقیانوس هند، اقیانوس اطلس و دریای مدیترانه نیز دیده می شوند.

در طول دراز گودال ها ، کمان های آتشفشانی با مواد مذاب از ژرفای 700 کیلومتری قابل تشخیص هستند که بر اثر برخورد مرزهای صفحات همگرا و فرورانش به وجود آمده اند.با فرورانش پوسته اقیانوسی تا ژرفای زیاد و ذوب آن زیرپوسته اقیانوسی دیگر، مواد سطح پوسته بالایی کمان های آتشفشانی را ایجاد می کند.

درازگودال ها مربوط به مرزهای همگرا هستند اما با مناطق برخوردی قارهای (مانند آنچه میان هند و آسیا روی داده و موجب تشکیل هیمالیا شده) که پوسته قاره ای در منطقه فرورانش وجود دارد،متفاوتند. پس از فرورانش وحذف پوسته صفحه اقیانوسی وارد یک درازگودال می شود وفرورانش متوقف شده و مرز صفحه های همگرا تبدیل به یک منطقه برخوردی می شوند.

تاریخچه واژه درازگودال

درازگودال تا اواخر دهه های 1940 و 1950 معرفی نشده بودند. ژرفاسنجی اقیانوس به طور واقعی اواخر قرن 19 و اوایل قرن 20 برای ایجاد کابل های ارتباطی در سراسر اقیانوس اطلس روی بستر دریا انجام شد.پس ازآن در قرن 20 پس از بررسی ژرفای اقیانوس ها ، در کتاب « اقیانوس شناسی کلاسیک» موری ژورت (1912) ، واژه «ژرفا» را برای بخش های ژرف  اقیانوس به کار بردند.این واژه برای اولین بار دریک متن زمین شناسی به وسیله اسکافلید 2 سال پس از پایان جنگ جهانی اول برای توضیح یک فرورفتگی در کوه راکی استفاده شد. جانسون در کتابش در سال 1923 به نام « مقدمه ای بر اقیانوس شناسی » ابتدا این واژه را برای هر نوع فرورفتگی ممتد و مشخص در بستر دریا استفاده کرد. در طول دهه های 1920 و 1930 ونینگ مینز با استفاده از گرانی سنجی در محیط های پایدار زیر دریا، گرانی درازگودال ها را اندازه گیری کرد که مشخص شد درازگودال ها مکان هایی برای فرورفتگی در زمین جامد هستند( ناهنجاری گرانشی هوایی منفی به دلیل حرکت رو به پایین لیتوسفر فروروند) . دلیل و روش فرورفتگی در درازگودال ها به وسیله گریگز در سال 1939 به صورت فرضیه tectogene با استفاده از مدل یک استوانه در حال چرخش توضیح داده شد.

در جنگ دوم جهانی در اقیانوس آرام (به خصوص در باختر و شمال) طبیعت خطی، این ژرفای زیاد را آشکار کرد. رشد سریع تحقیقات ژرفای دریاها ، به خصوص با استفاده از ژرفاسنج  صوتی در دهه های 1950 و 1960 مورفولوژی این چهره را تاکید کرد. درازگودال ها مهم شناسایی شدند، نمونه پردازی شدند و ژرف ترین آنها با روش صوتی ، ژرف سنجی شدند. با تکامل تکتونیک صفحه ای اواخر 1960 واژه « درازگودال برای این چهره ها پیشنهاد شد که با تکتونیک صفحه ای و معنای ژرفاسنجی آن همخوانی دارد.

توزیع درازگودال ها در اقیانوس آرام این اقیانوس بشترین درازگودال ها را در خود جای داده است

عقب گرد(Rollback) درازگودال ها

گرچه دازگودال ها در ظاهر موقعیتشان در زمان پایدار است اما بر اساس فرضیه ای، برخی درازگودال ها پس گرد دارند یعنی  نسبت به صفحه ای که فرومی رود، به دلیل وجود نیروهایی در برابر نیروهایی که باعث کشش پوسته به درون گوشته می شوند، به سمت عقب حرکت می کنند. این واژه« عقب گرد درازگودال» نامیده می شود که توضیحی برای موجودیت حوزه های پشت کمان است.

ریخت شناسی

درازگودال ها وسط جغرافیای مرز صفحات همگرا هستند . برش های عرضی از وسط درازگودال ها نشان دهنده نیمرخ نا متقارن اند، با شیب خارجی (به سمت دریا ) حدود 5 درجه و یک شیب داخلی (به سمت خشکی) حدود 16- 10 درجه.

که به دلیل نقش راس صفحه فرورونده وتعیین شیب خارجی است. در ضخامت های زیاد لیتوسفر ، این خمیدگی ملایم است. وقتی صفحه فرورونده به درازگودال نزدیک می شود، ابتدا به سمت بالا برای تشکیل شیب خارجی درازگودال به وسیله یک مجموعه از گسل های نرمال تقریبا موازی که پلکانی هستند، شکسته می شود. زیر دیواره خارجی درازگودال ، 2 صفحه بالایی شامل کمان های آتشفشانی و یک پیش کمان است. کمان های آتشفشانی  به وسیله برهم کنش فیزیکی و شیمیایی میان صفحه فرورفته و گوشته در ارتباط با صفحه بالایی ایجاد می شوند.

پیش کمان میان درازگودال و کمان آتشفشانی قرار دارد. پیش کمان ها جریان گرمایی کمتری نسبت به زمین های مجاور دارند زیرا استنوسفری زیر فاصله میانی پوسته کمان و پوسته سرد در حال فرورانش وجود ندارد.

حین فرورانش رسوبات از روی صفحه پایین رو به روی دیگر دیواره درازگودال رانده می شوند که به آنها منشور های افزاینده می گویند .

اگر جریان حمل رسوبات بالا باشد، مواد از صفحه در حال فرورانش به صفحه بالایی حمل خواهند شد. در این حال، منشور فزاینده رشد می کند و محل درازگودال به سمت دورتر کمان آتشفشانی جابه جا می شود. مرزهای همگرا با رشد این منشور ها، مرزهای منشوری نامیده می شوند که تقریبا نیمی از مرزهای همگرا را تشکیل میدهند. اما اگر حمل رسوبات کمتر باشد، مواد از صفحه بالایی به وسیله یک فرایند فرساب تکتونیک به سمت صفحه در حال فرورانش حمل خواهد شد. در این مورد، مکان درازگودال به سمت کمان ماگمایی جابه جا می شود.

شیب موفولوژی درازگودال با ذخیره رسوبات آن در ارتباط است. منشورهای افزاینده فعال در درازگودال های نزدیک قاره ها که رودخانه بزرگ یا یخچال ها به دریا می رسند، برای مثال مرز کاسکاد در شمال باختری آمریکا یک درازگودال پرشده در نتیجه رسوبات وارد شده از رودخانه شمال باختری آمریکا و جنوب باختری کانادا است.

مرحاله تکامل مورفولوژی درازگودال در بسته شدن اقیانوس و برخورد صفحات است در اقیانوس های وسیع ، درازگودال ممکن است ژرف و دور از منابع قاره ای رسوبات باشد . اما هنگامی که قاره ها به هم می رسند، درازگودال ممکن است با رسوبات قاره ای پر شده و کم ژرف تر شود. نیمرخ عرضی یک درازگودال تفاوت های اولیه در مواد و تکامل تکتونیک را منعکس می کند.دیواره خارجی و برجستگی خارجی شامل بستر دریا هستند که طی چند میلیون سال از منطقه شروع فرورانش تا فرورانش به زیر درازگودال و د رمقابل ، دیواره داخلی درازگودال از طریق بر هم کنش های صفحه در تمام زمان فرورانش تغییر شکل پیش کمان ها نیز در معرض زمین لرزه مربوط به فرورانش هستند.

عوامل موثر در ژرفای درازگودال ها

عوامل زیادی در کنترل ژرفای درازگودال ها نقش دارند.مهمترین عامل میزان انباشت، رسوبات است که درازگودال ها را پر می کنند و بنابراین ژرفای کم می شود، بنابراین شگفت انگیزنیست که ژرف ترین درازگودال ها (بیش از 800 متر) منشور افراینده ندارند. در مقابل ، همه درازگودال های با منشور های افزاینده در حال رشد، کم ژرف تر از 800 متر هستند. دومین عامل موثر در ژرفای درازگودال سن لیتوسفر در زمان فرورانش است؛ به طوری که بستر اقیانوس های قدیمی تر ، سردتر و چگال ترند. قطعات باریک جوان تر می توانند با سرعت بیشتری از صفحات ضخیم تر قدیمی فروروندو عقب گرد کنند، زیرا فرورفتن آنها درآستنوسفر آسان تر است. بنابراین ژرفای نسبی با سن لیتوسفر در درازگودال، نرخ همگرایی و شیب قطعه فرورونده کنترل می شود.

درازگودال های اقیانوسی مهم

ژرفترین درازگودال های جهان عبارتند از:

برای مشاهده ی عکس هر یک از درازگودال ها بر روی اسم آنها کلیک کنید

1-    درازگودال ماریانا( Mariana Trench) با ژرفای 11033 متر در اقیانوس آرام ، فرورانش صفحه اقیانوسی آرام به زیر صفحه ماریانا.

2-    درازگودال تونگا(Tonga Trench) با ژرفای 10882 متر در اقیانوس آرام ، صفحه اقیانوسی آرام به زیر صفحه ایندو- استرالیا.

3-    درازگودال کوریل (Kuril Trench) با ژرفای 10542 متر در اقیانوس آرام، فرورانش صفحه اقیانوسی به زیر صفحه اختسک

4-    درازگودال فیلیپین(Philippine Trench) با ژرفای 10540 در اقیانوس آرام، فرورانش صفحه دریای فیلیپین به زیر کمربند جنبشی فیلیپین با نرخ 6 سانتی متر در سال.

5-    درازگودال کرمادک (Kermadec Trench) با ژفای 10047 متر در اقیانوس آرام، فرورانش صفحه آرام به زیر صفحه ایندو- استرالیا و در امتداد جنوبی درازگودال تونگا .

6-    درازگودال ایزوبنین(Izo –Bonin Trench)یا ایزواگاساوارا(Izo- Ogasawara Trench) با ژرفای 9780 متر در اقیانوس آرام، فورانش صفحه اقیانوس آرام به زیر صفحه فیلیپین کا امتداد جنوبی درازگودال ژاپن

7-    درازگودال ژاپن(Japan Trench) با ژرفای 9000 متر در اقیانوس آرام، فرورانش صفحه اقیانوس آرام به زیر صفحه قاره ای اوراسیا در امتداد شمالی درازگودال ایزوبنین و امتداد جنوبی درازگودال کوریل.

8-    درازگودال پورتورکو(puetro-rico Trench)با ژرفای 8605 متر در اقانوس اطلس ، فرورانش بخش اقیانوس صفحه آمریکا شمالی به زیر صفحه دریای کاراییب.

9-    درازگودال پرو – شیلی ) Peri – Chile Trench) (یا Atacama Trench) با زرفای 8065 متر در اقیانوس آرام، فرورانش صفحه ناسکا به زیر صفحه آمریکا جنوبی.

در ادامه به معرفی درازگودال ماریانا به عنوان ژرف ترین درازگودال می پردازیم:

درازگودال ماریانا

درازگودال ماریانا، ژرف ترین بخش اقیانوس های جهان و ژؤف ترین مکان روی سطح پئسته زمین است. حداکثر ژرفای آن حدود 11033 متر است و در شمال باختری اقیانوس آرام و خاور و جنوب جزایر ماریانا نزدیک گوام قرار گرفته است.

درازگودال مرزی را میان 2 صفحه تکتونیکی شکل داده که در این مرز، صفحه آرام به زیر صفحه کوچک ماریانا فرورانده می شود. ژرفای درازگودال زیر سطح دریای بیشتر از ارتفاع قله اورست(با ارتفاع 8850 متر) روی سطح زمین است

مقایسه ارتفاع اورست با ژرفای درازگودال ماریانا

در ته آن، ستون آب فشا استاندارد اتمسفر در سطح دریاست.

این درازگودال ابتدا سال1951 به وسیله کشتی نیروی دریایی سلطنتی به نام Challenger ، نقشه برداری شد. بنابراین ژؤف ترین بخش درازگودال ژرفای چلنجر(Challenger deep) نامیده شد. استفاده از ژرفاسنجی انعکاس صوتی چلنجر2، ژرفای 10900 متری را مختصات 142درجه, 15 دقیقه خاوری و 11درجه, 19دقیقه شمالی به دست آورد.

ژرفای چلنجر،ژرف ترین نقطه نقشه برداری شده در اقیانوس هاست با ژرفای تقربا11000 متر.خطای اندازه گیری کم تر از 100 متر است. این ژرفا در گروه جزایر ماریانادر انتهای جنوبی درازگودال ماریانا قرار دارد. نزدیک ترین خشکی ها به آن جزیره Fais ( یکی از جزایر خارجی Yap در باختراقیانوس آرام) در 298 کیلومتری جنوب باختری و گوام در 306 کیلومتری شمال خاوری هستند. تاکنون 3 کاوش در این درازگودال صورت گرفته است. اولین با کاوشی با سرنشین به وسیله شوری سابق در 1960 ، سپس روبات زیردریایی ژاپنی به نام Kaiko سال 1995 و در نهایت روبات زیر دریایی Nereus در 2009 انجام شده است.

روبات زیر دریایی کایکو

منبع: http://ukgeology.blogfa.com