مرز همگرا: جایی که صفحه‌های زمین به هم برخورد می‌کنند
مرزهای همگرا چیستند و چگونه کار می‌کنند؟
زمینی که روی آن زندگی می‌کنیم، سطحی ثابت و بدون تغییر ندارد. پوسته‌ی زمین از قطعات بزرگی به نام صفحه‌های زمین‌ساختی3 تشکیل شده که به آرامی روی لایه‌ی نرم‌تر زیرین خود در حرکت هستند. مرز همگرا جایی است که دو صفحه به سمت یکدیگر حرکت می‌کنند. این حرکت می‌تواند باعث شود که یکی از صفحه‌ها به زیر صفحه‌ی دیگر فرو رود یا اینکه دو صفحه با هم برخورد کرده و چین‌خورده شوند.
برای درک بهتر این موضوع، یک تکه کاغذ را در نظر بگیرید. اگر دو سر یک تکه کاغذ را به سمت مرکز آن فشار دهید، کاغذ چین می‌خورد و به سمت بالا جمع می‌شود. برخورد صفحه‌های زمین‌ساختی نیز فرآیندی مشابه اما در مقیاسی بسیار بزرگ‌تر است.
انواع مختلف مرزهای همگرا
مرزهای همگرا بر اساس نوع پوسته‌ای که با هم برخورد می‌کنند، به سه دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند. هر کدام از این انواع، پدیده‌های زمین‌شناسی متفاوتی را ایجاد می‌کنند.
| نوع مرز همگرا | شرح فرآیند | پدیده‌های ایجاد شده |
|---|---|---|
| همگرایی اقیانوسی-اقیانوسی | وقتی دو صفحه‌ی اقیانوسی به هم برخورد می‌کنند، یکی از صفحه‌ها به زیر دیگری فرورانده4 می‌شود. | گودال‌های اقیانوسی، جزایر قوسی5 آتشفشانی (مانند جزایر ژاپن) |
| همگرایی اقیانوسی-قاره‌ای | صفحه‌ی اقیانوسی که سنگین‌تر است، به زیر صفحه‌ی قاره‌ای که سبک‌تر است فرورفته و ذوب می‌شود. | کوه‌های آتشفشانی ساحلی (مانند رشته‌کوه آند)، گودال اقیانوسی |
| همگرایی قاره‌ای-قاره‌ای | هیچ صفحه‌ای به زیر دیگری فرورفته نمی‌شود. در عوض، لبه‌های صفحه‌ها چین‌خورده و فشرده می‌شوند. | رشته‌کوه‌های عظیم غیرآتشفشانی (مانند هیمالیا) |
فرورانش: موتور محرک مرزهای همگرا
فرورانش4 مهم‌ترین فرآیند در بسیاری از مرزهای همگراست. در این پدیده، صفحه‌ی اقیانوسی که چگال‌تر و سنگین‌تر است، به زیر صفحه‌ی دیگر (که می‌تواند قاره‌ای یا اقیانوسی باشد) می‌لغزد و به درون گوشته6 فرو می‌رود. این فرآیند را می‌توان با غوطه‌ور شدن یک صفحه‌ی سنگین پلاستیکی در زیر یک صفحه‌ی سبک‌تر چوب پنبه‌ای در آب مقایسه کرد.
هنگامی که صفحه‌ی فرورونده به عمق حدود 100 کیلومتری میرسد، دما و فشار بالا باعث آزاد شدن آب از سنگ‌ها می‌شود. این آب، نقطه‌ی ذوب سنگ‌های گوشته‌ی بالایی را کاهش داده و باعث ایجاد ماگما7 می‌شود. ماگمای تشکیل شده به دلیل سبکی به سمت بالا حرکت کرده و منجر به تشکیل آتشفشان‌ها در سطح زمین می‌شود.
نمونه‌های عینی و ملموس از مرزهای همگرا
برای درک بهتر این پدیده‌های پیچیده، به بررسی چند نمونه‌ی واقعی در جهان می‌پردازیم که نتیجه‌ی مستقیم عملکرد مرزهای همگرا هستند.
رشته‌کوه هیمالیا: این بزرگ‌ترین رشته‌کوه جهان، نتیجه‌ی برخورد صفحه‌ی هندوستان با صفحه‌ی اوراسیا است. این برخورد که از حدود 50 میلیون سال پیش آغاز شده، همچنان ادامه دارد و باعث بلندتر شدن قله‌ی اورست به میزان چند میلی‌متر در سال می‌شود.
گودال ماریانا: این گودال در اقیانوس آرام، عمیق‌ترین نقطه‌ی اقیانوس‌های جهان است که عمق آن به حدود 11 کیلومتر میرسد. این گودال در نتیجه‌ی فرورانش صفحه‌ی اقیانوسی آرام به زیر صفحه‌ی فیلیپین تشکیل شده است.
کوه‌های آند: این رشته‌کوه طولانی در آمریکای جنوبی، حاصل فرورانش صفحه‌ی نازکا به زیر صفحه‌ی آمریکای جنوبی است. فعالیت آتشفشانی شدید در این منطقه به دلیل ذوب شدن صفحه‌ی فرورونده‌ی نازکا ایجاد می‌شود.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. آتشفشان‌ها فقط در مرزهای همگرایی ایجاد می‌شوند که فرآیند فرورانش در آنها رخ دهد (یعنی همگرایی اقیانوسی-اقیانوسی و اقیانوسی-قاره‌ای). در مرزهای قاره‌ای-قاره‌ای مانند هیمالیا، معمولاً فعالیت آتشفشانی دیده نمی‌شود زیرا فرآیند فرورانش و ذوب شدن سنگ‌ها اتفاق نمی‌افتد.
بله، اما این نابودی به معنای از بین رفتن ماده نیست، بلکه به معنای تغییر شکل و بازگشت آن به گوشته است. در فرآیند فرورانش، پوسته‌ی اقیانوسی به درون گوشته فرو رفته و در نهایت ذوب می‌شود و با مواد گوشته مخلوط می‌گردد. این چرخه‌ی مواد، بخشی از چرخه‌ی بزرگ‌مقیاس سنگ8 در زمین است.
خیر. اگرچه می‌دانیم که مرزهای همگرا مناطق مستعد زمین‌لرزه هستند، اما پیش‌بینی زمان دقیق رویداد زمین‌لرزه با فناوری کنونی ممکن نیست. دانشمندان می‌توانند مناطق پرخطر را شناسایی و احتمال وقوع زمین‌لرزه‌های بزرگ را در بازه‌های زمانی طولانی‌مدت تخمین بزنند.
پاورقی
1 مرز همگرا (Convergent Boundary)
2 پوسته (Crust)
3 صفحه‌های زمین‌ساختی (Tectonic Plates)
4 فرورانش (Subduction)
5 جزایر قوسی (Island Arcs)
6 گوشته (Mantle)
7 ماگما (Magma)
8 چرخه‌ی سنگ (Rock Cycle)