لم تنتهِ بعد قصة تشكل جبال زاغروس في كردستان العراق، فالعوامل والعمليات الجيولوجية التي أدت إلى نشوئها ما زالت تحدث حتى اليوم، وفق دراسة لفريق بحثي دولي يقوده باحثون من جامعة غوتنغن الألمانية.
ووفقا للدراسة المنشورة في دورية “سوليد إيرث”، درس الفريق البحثي تأثير القوى التي تمارسها عملية تشكل جبال زاغروس على سطح الأرض في منطقة كردستان العراق، وخلصوا إلى نتائج مثيرة حول دور هذه العملية في إعادة تشكيل تضاريس منطقة الشرق الأوسط.
وتعود بداية الأحداث، وفقا للدراسة، إلى ملايين السنين عندما كانت الجزيرة العربية وأوراسيا مفصولة بمحيط يُسمى “نيوتيثيس”. ومع مرور الزمن، تحركت كتل الصخور باتجاه بعضها بعضا، وعندما اصطدمت، بدأ قاع المحيط (اللوح المحيطي) ينزلق إلى أعماق الأرض بفعل الضغط الناتج عن التصادم، مما أدى إلى تشكل جبال ضخمة مثل جبال زاغروس.
وبعد تشكل الجبال، تأخذ أحداث القصة منعطفا آخر، فبسبب الوزن الهائل لهذه الجبال بدأ سطح الأرض في المنطقة المحيطة بها ينحني تدريجيا للأسفل، وبمرور الوقت تراكمت الصخور والرواسب المتآكلة من الجبال في هذه المناطق المنخفضة، مما شكل سهولا وأحواضا مثل منطقة وادي الرافدين.
والمفاجأة التي رصدتها الدراسة في سردها لهذه القصة الجيولوجية، أن الأحداث لم تنته بعد، فالعملية التكتونية ما زالت مستمرة حتى اليوم، حيث يتمزق اللوح المحيطي القديم “نيوتيثيس” أفقيا تحت سطح الأرض في المنطقة الممتدة من جنوب شرق تركيا إلى شمال غرب إيران، مما يؤثر في تطور تضاريس الأرض بشكل مستمر.
تبسيط العملية الجيولوجية
وفي تعليق على هذه الأحداث، يوضح الدكتور ريناس كوشناو، الباحث الرئيسي في الدراسة وباحث ما بعد الدكتوراه في قسم الجيولوجيا الهيكلية وعلوم الحرارة الأرضية بجامعة غوتنغن، في تصريحات للجزيرة نت أن هناك نوعين من الصفائح التكتونية، المحيطية والقارية. ويشير إلى أن “اللوح المحيطي أكثر كثافة من اللوح القاري، لكنْ كلاهما يطفو على الوشاح الأرضي، واللوح المحيطي ينغمس في الوشاح بسبب كثافته، أما اللوح القاري فلا يغرق”.
وأضاف “عندما تغوص الصفائح المحيطية بالكامل، يتم سحب اللوح القاري المجاور إلى الأسفل بفعل وزن اللوح المحيطي، لكن اللوح القاري أكثر طفوا، لذا لا يغرق في الوشاح، ونتيجة لهذه العملية، ينفصل اللوح المحيطي عن نظيره القاري، مما يؤدي إلى رفع سطح الأرض وتكوين الجبال، مثل جبال زاغروس”.
ولتبسيط هذه الفكرة المعقدة، يقارن كوشناو العملية التكتونية برفع لوح خشبي تحت سجادة، قائلا “تخيل أنك تدفع قطعة خشبية مسطحة تحت سجادة كبيرة، ستبدأ السجادة في الانتفاخ في المناطق القريبة من مكان دفع اللوح، وهذه الانتفاخات تشبه كيفية تشكل الجبال عندما ينزلق اللوح المحيطي القديم أسفل القارتين العربية وأوراسيا”.
مفاجآت غير متوقعة
والمعروف أن الوزن الهائل للجبال يتسبب في انحناء سطح الأرض في المنطقة المحيطة بها تدريجيا، لتتراكم بمرور الوقت الصخور والرواسب المتآكلة من الجبال في هذه المناطق المنخفضة، مما يشكل سهولا ومنخفضات.
وأظهرت النماذج التي طورها الباحثون أن وزن جبال زاغروس وحده لا يمكن أن يفسر عمق المنخفض الذي تشكل في الجزء الجنوبي الشرقي من منطقة الدراسة، والذي يصل إلى 3-4 كيلومترات.
ويشرح كوشناو “كان من المفاجئ أن نجد هذا العمق الهائل من تراكم الرواسب في المنطقة التي درسناها، خاصة في ظل وجود تضاريس معتدلة الارتفاع في شمال غرب منطقة زاغروس”.
وأشار كوشناو إلى أن هذا العمق الزائد يعود إلى اللوح المحيطي القديم “نيوتيثيس” الذي لا يزال مرتبطا باللوح العربي، حيث يسحب هذا اللوح المنطقة نحو الأسفل من تحت الأرض، مما يفسح المجال لتراكم المزيد من الرواسب، وعندما يتحرك اللوح نحو تركيا يصبح المنخفض الرسوبي أقل عمقا، مما يشير إلى أن اللوح المحيطي قد انفصل في تلك المنطقة، الأمر الذي أوقف السحب نحو الأسفل.
نماذج تشبه الأشعة السينية
وفيما يتعلق بدقة النماذج الجيوفيزيائية المستخدمة في الدراسة، أوضح الدكتور كوشناو أن هذه النماذج تعتمد على بيانات تم جمعها من نقاط مكشوفة وأعماق الآبار، والتي استخدمت لبناء خرائط سماكة الرواسب.
وقال “هذه النماذج تشبه الأشعة السينية التي تتيح للباحثين رؤية التغيرات تحت سطح الأرض”. وأكد أن دقة الصور المقطعية الزلزالية المستخدمة في التفسير تقاس بمئات الكيلومترات، حيث اعتمد الباحثون على نموذج شذوذ سرعة الموجة (بي) العالمي، والمعروف باسم ” يو يو- بي 07″، وهو نموذج جيوفيزيائي يستخدم في علم الزلازل لتمثيل التغيرات في سرعة الموجات الزلزالية عبر الأرض، وخاصة الموجة بي (الموجة الأولية).
والموجات الزلزالية من نوع “بي” هي أسرع الموجات التي تنتقل عبر الأرض بعد الزلازل أو الانفجارات، وتُعد الموجة الأولى التي يتم اكتشافها بواسطة محطات رصد الزلازل.
ويوضح كوشناو أن “هذه الصور المقطعية ساعدت في تحديد أماكن انفصال أو ارتباط اللوح المحيطي الغارق”، ويضيف “السمك الأكبر للرواسب ظهر في المناطق التي تم فيها انفصال اللوح المحيطي، وفقما أظهرت الصور المقطعية”.
توقعات مستقبلية للتطبيقات
ورغم أنه لا يمكن التنبؤ بالزلازل بدقة حتى اليوم، فإن الدراسة تقدم معلومات تساعد في تقدير المناطق التي تكون عرضة لمخاطر زلزالية أعلى. وقال كوشناو إن فهم البنية الجيولوجية الكبيرة للمنطقة يمكن أن يساهم في تحسين معرفة المواقع المحتملة لحدوث الزلازل في المستقبل.
وتحدث الزلازل نتيجة كسور في طبقات الصخور مع إزاحات (فوالق)، وهذه العملية يمكن أن تحدث على أي عمق أو مقياس، ولفهم هذه الفوالق بشكل أفضل، يجب أن نفهم تكوين الصخور وهيكلها الجيولوجي، كما يوضح كوشناو.
ويضيف “يقدم النموذج الذي استنتجاه تقديرا للتكتونيات على نطاق واسع في منطقة الشرق الأوسط، مما يوفر بيانات قيمة لصنع خرائط الزلازل المستقبلية”.
وبجانب تحسين فهم الزلازل، تقدم الدراسة فرصا لتطبيقات عملية في مجال استكشاف الموارد الطبيعية مثل الطاقة الحرارية الأرضية، إذ إن فهم آليات تكوين المنخفضات الرسوبية وعمق الرواسب يمكن أن يساعد في تحديد المواقع المثلى للاستثمار في الطاقة الحرارية الأرضية أو مواقع ترسب الخامات.
ويقول كوشناو “فهم هندسة الأحواض الرسوبية يمكن أن يساعد في تقدير العمق الذي يمكن أن يكون فيه التدرج الحراري الأرضي عاليا بما يكفي لإنتاج حرارة كافية لتوليد الكهرباء”.
وأكد أن الاستثمار في المناطق ذات السماكة الرسوبية الأكبر يمكن أن يكون واعدا أكثر، بالإضافة إلى أن معرفة اتجاه حركة المواد ومواقع ترسبها سيساعدان في تحسين استكشاف الموارد الطبيعية.