تاقدیس: کوههای قوسی شکل زمین
تاقدیس چیست؟ از تعریف تا شکل ظاهری
اگر تا به حال یک فرش یا یک پتو را از دو طرف به سمت مرکز فشار داده باشید، متوجه برآمدگی در وسط آن شدهاید. تاقدیس در واقع همین برآمدگی در لایههای سنگی زمین است. به بیان علمی، تاقدیس چینخوردگیای است که به شکل یک قوس محدب (برآمده) به سمت بالا است. مهمترین ویژگی آن، که مانند اثر انگشت مخصوص آن عمل میکند، این است: لایههای قدیمیتر سنگ در مرکز یا هسته این قوس قرار دارند و لایههای جوانتر به ترتیب در طرفین آن واقع شدهاند.
برای درک این موضوع، تصور کنید یک کتاب کلفت را از دو طرف فشار دهیم تا وسط آن به سمت بالا قوس بردارد. اگر جلد کتاب قدیمیترین لایه باشد، در مرکز این قوس قرار میگیرد. این دقیقاً آرایش لایهها در یک تاقدیس است.
نیروهای زمینساز: چه کسی تاقدیس را میسازد؟
تاقدیسها به خودی خود به وجود نمیآیند. سازنده اصلی آنها نیروهای فشارشی جانبی است که در پوسته زمین عمل میکنند. این نیروها معمولاً در مرز صفحات تکتونیکی3، جایی که صفحات به هم برخورد میکنند، ایجاد میشوند. مانند زمانی که دو ماشین از دو طرف به یک دیواره بلند فلزی فشار بیاورند و آن را چین بدهند. این فرآیند به کندی و در طی میلیونها سال رخ میدهد.
یک مثال ساده: یک پارچه نرم را روی میز پهن کنید و دو دست خود را از دو طرف به آرامی به سمت مرکز فشار دهید. خواهید دید که پارچه در وسط جمع و به سمت بالا چین میخورد. نیروهای درون زمین نیز با فشردن لایههای رسوبی نرم (مانند ماسهسنگ، شیل و آهک) باعث چینخوردگی و تشکیل ساختارهایی مانند تاقدیس میشوند.
| نوع تاقدیس | ویژگی و شکل | مثال ساده |
|---|---|---|
| متقارن | دو طرف چین شیب یکسان و تقریباً آینهای دارند. نیروی فشار از دو طرف برابر است. | فشردن یک کتاب از دو طرف با نیروی یکسان. |
| نامتقارن | یک طرف شیب تند و طرف دیگر شیب ملایمتری دارد. نیرو از یک طرف قویتر است. | فشردن یک کتاب بیشتر از یک سمت. |
| واژگونپیشرفته | فشار آنقدر شدید است که یک طرف چین روی طرف دیگر میلغزد و میافتد. شکل آن بسیار پیچیده است. | فشردن و تا کردن شدید یک پارچه تا حدی که یک بخش روی بخش دیگر بیفتد. |
| گنبدی | شبیه به یک نیمکره یا گنبد است. لایهها در همه جهات از مرکز به سمت بیرون شیب دارند. | نصفه توپ فوتبالی که روی زمین قرار دادهاید. |
چگونه یک تاقدیس را در طبیعت شناسایی کنیم؟
زمینشناسان برای پیدا کردن تاقدیسها به سرنخهای مختلفی توجه میکنند:
۱. شکل زمینریخت: اغلب تاقدیسها به صورت رشتهکوههای خطی و قوسی شکل دیده میشوند. البته پس از میلیونها سال فرسایش، ممکن است شکل اولیه تغییر کند.
۲. جهت شیب لایهها: این مهمترین روش است. در یک تاقدیس سالم، لایهها در دو طرف تاق (بال4 تاقدیس) به سمت بیرون از محور مرکزی شیب دارند. یعنی اگر در سمت راست تاقدیس باشید، لایهها به سمت راست شیب دارند و اگر در سمت چپ باشید، لایهها به سمت چپ.
۳. سن لایهها: با استفاده از فسیلها یا روشهای دیگر، سن لایهها تعیین میشود. اگر قدیمیترین لایه در مرکز باشد، با یک تاقدیس روبرو هستیم.
تاقدیسها، گنجهای پنهان منابع انرژی
شکل خاص تاقدیسها باعث شده تا آنها به دامهای طبیعی بسیار مهمی برای ذخیرهسازی نفت و گاز تبدیل شوند. چگونه؟ نفت و گاز که از مواد آلی پوسیده تشکیل میشوند، سبکتر از آب شور زیرزمینی هستند. بنابراین به سمت بالا مهاجرت میکنند. وقتی به یک لایه نفوذناپذیر (مثل شیل) که مانند سقف روی تاقدیس را پوشانده برسند، در زیر آن به دام میافتند و در خلل و فرج لایههای متخلخل ماسهسنگی (مخزن) جمع میشوند. به این ساختار تلهٔ ساختمانی تاقدیسی میگویند.
مثال عملی: بسیاری از میادین بزرگ نفت و گاز خاورمیانه، مانند برخی میادین در زاگرس ایران، در تاقدیسهای عظیم ذخیره شدهاند. زمینشناسان با استفاده از نقشهبرداری و روشهای لرزهنگاری، این برآمدگیهای پنهان در عمق زمین را پیدا میکنند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر. خیلی از کوهها بر اثر فرآیندهایی مثل آتشفشان یا بلوکهای شکسته شده (گسل) به وجود میآیند. تاقدیس مخصوص چینخوردگیهای لایهای است. برای تشخیص، باید لایههای سنگی و ترتیب سن آنها بررسی شود.
پاسخ: این یک اشتباه رایج در تفسیر است. فرسایش (آب، باد، یخچال) طی زمان بسیار طولانی میتواند رأس تاقدیس (جایی که لایهها قدیمیتر و اغلب سختتر هستند) را سریعتر از قسمتهای دیگر از بین ببرد و یک دره در مرکز آن ایجاد کند. این پدیده را دره تاقدیسی مینامند. پس شکل ظاهری امروز، همیشه شکل اولیه ساختار را نشان نمیدهد.
پاسخ: خیر. فرآیند چینخوردگی و تشکیل تاقدیس میتواند در کف اقیانوسها نیز رخ دهد، جایی که صفحات پوسته زمین در حال برخورد هستند. بعدها ممکن است این نواحی بر اثر حرکات زمین از آب خارج شده و به خشکی تبدیل شوند. مطالعه چنین مناطقی به درک تاریخ زمین کمک شایانی میکند.
پاورقی
1 تاقدیس (Anticline): ساختار چینخوردهای به شکل قوس رو به بالا که قدیمیترین لایهها در هسته آن قرار دارند.
2 ناودیس (Syncline): ساختار چینخوردهای به شکل گودال رو به پایین که جوانترین لایهها در هسته آن قرار دارند.
3 صفحات تکتونیکی (Tectonic Plates): قطعات عظیم و متحرک سنگسخت (لیتوسفر) که پوسته زمین را تشکیل میدهند.
4 بال (Limb): بخشهای دو طرف یک چین که از محور آن دور میشوند.
