שאלתך מורכבת ודורשת הבהרה של מספר תהליכים.
טקטוניקת הלוחות נגרמת בשל זרימת שכבת הליטוספירה וגושי הקרום העליון של כדור הארץ על שכבה צמיגה יותר שמתחתיה (אסתנופירה). כיווני הזרימה תלויים במגוון של מנגנונים שקשורים להולכת והסעת חום מפנים כדור הארץ אל החוץ, כמו שניתן לראות בפינג'ן מלא קפה בעת הרתחה. הלוחות הליטוספיריים הנישאים על גבי האאסנוספירה נעים בכיוונים שונים אחד כלפי השני, כשאופי הגבול בין שתי לוחות תלוי בכיוון התזוזה ובאופי הלוח (איור 1):
גבול פתיחה (divergent plate boundry): כששני לוחות מתרחקים אחד מהשני נוצר גבול פתיחה. בגבול פתיחה ימי חומר חדש מהליטוספירה מתווסף לגבולות הלוחות ודוחק אותם לצדדים, ולמעשה מגדיל את שטחם. באופן זה נוצרים רכסים מרכז אוקיינים כגון זה הקיים במרכז האוקיינוס האטלנטי (האמריקות הולכות ומתרחקות מאירופה ואפריקה). ביבשה גבול פתיחה יוצר שבר גאולוגי עמוק, כגון השבר המזרח אפריקני באזור ג'יבוטי ואתיופיה. זהו גבול לוח מתהווה, שבעתיד יחלק את הלוח האפריקאי לשני לוחות נפרדים, הלוח הסומלי והלוח הנובי.
גבול סגירה (convergent plate boundries): כששני לוחות מתקרבים אחד לשני נוצר גבול הפחתה (subduction zone) , שיכול ליצור מספר תצורות גיאולוגיות:
1. כשלוח אחד הוא לוח יבשתי והאחר הוא לוח ימי, הצפיפויות השונות של הלוחות גורמות ללוח הימי הכבד יותר לרדת מתחת ללוח היבשתי הצפוף פחות. תופעה זו גורמת לקימוט הלוח היבשתי וליצירת רכס הרים (תהליך שנקרא אורוגנזה) שלרוב ממוקם במקביל לאזור ההפחתה, בו נוצרת תהום אוקיינית. הפלטה הימית צפופה יותר בשל מולקולות המים הקיימות בתוך הסלעים שמרכיבים אותה, וכאשר הלחץ גובר המים נדחקים החוצה מתוך הסלעים וגורמים לחימום המעטפת וליצירת מגמה. תהליך זה קורה בעומקים של 60-80 קילומטר, ויוצר שרשרת איים וולקניים בצורת קשת באזור מקביל לגבול ההפחתה אך מרוחקים כמה עשרות קילומטרים ממנו.
2. כששני הלוחות הם ימיים, הלוח העתיק יותר (צפוף יותר) שוקע מתחת ללוח הצעיר יור ויוצר תהום אוקיינית וקשת איים (בדרך כלל וולקניים) שממוקמים כמה עשרות קילומטרים מאזור ההפחתה
3. כששני הלוחות יבשתיים הצפיפות הנמוכה יחסית של הסלעים היבשתיים מונעת מהקרום היבשתי לרדת אל מתחת ללוח האחר. התנגשות זו גורמת לקימוט והתרוממות מסיבית באזור הגבול, ויצירת שרשראות הרים גדולות. הדוגמה הקלאסית לכך היא הרי ההימלאיה שנוצרו מהתנגשות תת-היבשת ההודית בלוח האסיאתי.
גבולות חילוף ( Transform plate boundries) הם אזורים בהם הלוחות נעים אופקית אחד כלפי השני. בדרך כלל התנועה מלווה בחיכוך מסיבי שיוצר רעידות אדמה באזורים רדודים יחסית וביצירת שברים נלווים שיכולים להיות מקבילים או ניצבים לכיוון התנועה. בקע ים המלח ושבר סאן אנדריאס בקליפורניה הם דוגמאות לגבולות חילוף.
איור 1: סוגי גבולות טקטוניים בין לוחות. תמונה לקוחה מויקיפדיה.
ולשאלתך: במערב אמריקה הצפונית ניתן לראות שני קימוטים עיקריים: הרי הרוקים(Rocky mountains) ומערכת הרי החוף הפסיפיים (Pacific coast ranges או Pacific mountain system) שמורכבים ממספר רב של רכסים קרובים לחוף שנמשכים מאלסקה ועד מרכז מקסיקו (איור 2) . הרי הרוקים נוצרו לפני כ 80 מיליון שנה כשלוח ימי שנקרא לוח פראלון (Farallon plate) שקע מתחת לגבול המערבי של הלוח הצפון אמריקאי, שבאותה עת היה באזור יוטה. לוח פרלון שקע בזוית שטוחה, וגרם להתרוממות מסיבית של שטח גדול, המורכב מסלעים פלוטוניים (בזלת וגרניט) וסלעי משקע ימיים (גיר וקירטון) ויבשתיים (אבן חול), וממוקם רחוק יחסית מגבול ההפחתה (הרוקים האמריקאיים). לוח קולה (kula plate) שגבל לו מצפון שקע אף הוא באזור קנדה אך בזוית גדולה יותר, כך שהתרוממות הקרקע (בעיקר סלעי משקע) התרחשה קרוב לגבול ההפחתה (הרוקים הקנדיים) ולא גרמה להתרוממות המסיבית יותר בדרום. הלוח המופחת גרר לאורך השנים שיירים יבשתיים ואיים וולקניים שהתווספו לקרום היבשתי על הלוח הצפון אמריקאי, שיצרו את נבדה, איידהו,קליפורניה אורגון, וושינגטון, וקולומביה הבריטית בקנדה.
איור 2: הרי הרוקים והרי החוף הפסיפיים במערב ארצות הברית. הצבעים במפה מציינים את גיל הסלע (העתיקים ביותר באדום ולפי סדר סגול כחול ירוק צהוב ובז' הצעיר ביותר). תמונה לקוחה מויקיפדיה.
לוח פארלון כבר שקע כמעט כולו מתחת ללוח הצפון אמריקאי (איור 3), ושאריותיו היום הם לוח חואן דה פוקה (Juan de Foca plate), לוח אקספלורר (explorer plate), ולוח קוקוס (Cocos plate). לוחות אלו, כולל גבולות פתיחה וגבולות חילוף בינם ובין הלוח הפסיפי שקעו ועדיין שוקעים מתחת ללוח הצפון אמריקאי. תזוזת הלוחות יצרה את הרכסים הפסיפיים, אשר חלקם הרי געש, כגון הרי הקסקיידס עם הר סנט הלן, וחלקם נובעים מקימוט. גבולות הפתיחה והחילוף ששקעו זה מכבר מתחת ללוח הצפון אמריקאי יצרו את אזור הרכסים והאגנים ( Basin and range province), ואת שבר סאן אנדריאס (San Andreas fault).
איור 3: שקיעת לוח פארלון מתחת ללוח הפסיפי לאורך 30 מיליון שנה. הכוחות הפועלים יצרו את רוב התופעות הגיאולוגיות במערב אמריקה, כגון הרי הרוקים, מערכת ההרים הפסיפית, שבר סאן אנדריאס, ומערכת הרי הגעש הצפון קורדילית. תמונה לקוחה מויקיפדיה.
אוני צברי
דוקטורנט, המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
