تشكل الجبال والخصائص الجيومرفولوجية لها

أهم المعلومات عن الجبال وتشكلها:

عندما درس الجيولوجيين الجبال وآلية تشكلها على سطح الأرض قاموا بتعريف الجبل على أنه شكل تضاريسي أرضي يرتفع بشكل واضح فوق المناطق المحيطة به، ويبرز بشكل عام منحدرات شديدة ومنطقة قمة محصورة نسبياً وإغاثة محلية كبيرة، كما يُفهم بشكل عام أن الجبال أكبر من التلال لكن المصطلح ليس له معنى جيولوجي موحد، ونادراً ما تحدث الجبال بشكل فردي، فإنه في معظم الحالات توجد في نطاقات أو سلاسل طويلة، وعندما يتم ربط مجموعة من هذه النطاقات معاً فإنها تشكل حزاماً جبلياً.

إن عرض الحزام الجبلي يتراوح من عشرات إلى مئات الكيلو مترات، كما أن طوله يتراوح من مئات إلى آلاف الكيلو مترات، وغير ذلك إن الجبل يقف فوق السطح المحيط، والذي من الممكن أن يكون سهلاً ساحلياً كما هو الحال على طول جبال الأنديز الغربية في شمال تشيلي أو هضبة عالية، كما هو الحال داخل وعلى طول هضبة التبت في جنوب غرب الصين، بالإضافة إلى ذلك إن السلاسل أو السلاسل الجبلية تمتد من عشرات إلى مئات الكيلو مترات.

إن الجبال الفردية تتصل ببعضها البعض عن طريق التلال وتفصل بينها الوديان، ويوجد داخل العديد من الأحزمة الجبلية العديد من الهضاب المرتفعة، ولكنها تمتلك على القليل من الراحة، وهكذا على سبيل المثال تقوم جبال الأنديز بتشكيل حزام جبلي يحد الساحل الغربي بأكمله لأمريكا الجنوبية يوجد داخلها نطاقات فردية مثل كورديليرا بلانكا التي تقع فيها أعلى قمة في بيرو وهواسكاران والهضبة المرتفعة ألتيبلانو في جنوب بيرو وغرب بوليفيا.

جيومرفولوجية الجبال على سطح الأرض:

تحتوي التضاريس الجبلية على العديد من الخصائص المميزة والمعينة، حيث أن هذه التضاريس تتميز بأن لها ارتفاعات أعلى بكثير من المناطق المحيطة بها، علاوة على ذلك تم العثور على تضاريس مرتفعة داخل الأحزمة والسلاسل الجبلية، وفي الغالب تتميز الجبال الفردية وسلاسل الجبال بالإضافة إلى الأحزمة الجبلية التي تم إنشاؤها عن طريق عمليات تكتونية مختلفة بسمات متباينة.

في العادة يقوم الجيولوجيين بتمييز سلاسل البراكين النشطة مثل سلاسل البراكين التي تحصل في أقواس الجزر بجبال مرتفعة فردية تفصل بينها مساحات كبيرة من التضاريس المنخفضة واللطيفة، لكن في بعض السلاسل الجبلية وبالأخص تلك التي ترتبط بـ النقاط الساخنة تكون البراكين في أحد طرفي السلسلة فقط نشطة، لهذا السبب إن تلك البراكين تقف عالياً، ولكن مع زيادة المسافة البعيدة عنها تسببت التعرية في تقليل أحجام الهياكل البركانية إلى درجة متزايدة.

وتم ملاحظة أنه في الغالب يتم ترك طي طبقات الصخور الرسوبية التي يكون سمكها متراوح من مئات الأمتار إلى بضعة كيلو مترات نتوءات ووديان متوازية طويلة تدعى أحزمة مطوية، وهذا يشبه على سبيل المثال في مقاطعة فالي وريدج في بنسلفانيا في شرق الولايات المتحدة، وتكوّن الصخور الأكثر مقاومة التلال لكن تحت الوديان الأضعف، تكون أحزمة الطي هذه شاملة عادةً على أجزاء، حيث تم رفع طبقات الصخور القديمة أو دفعها فوق الصخور الأصغر عمراً، تم معرفة هذه الأجزاء باسم أحزمة الطي والدفع.

في العادة لا تكون تضاريس السلاسل الجبلية منتظمة كما هو الحال، حيث يكون الطي هو العملية المهمة جداً، ولكن عادةً ما تهيمن عليها حواف متوازية من الصخور المقاومة مقسومة على أودية صخور أضعف، كما هو الحال في الجانب الشرقي من جبال روكي الكندية أو في جبال جورا فرنسا وسويسرا.

يتم تقييد أغلب أحزمة الطي والدفع من جانب واحد أو موازية لحزام أو منطقة من الصخور البلورية، هذه هي الصخور المتحولة والبركانية التي تصلبت في معظم الحالات على أعماق عدة كيلو مترات أو أكثر وتكون أكثر مقاومة للتآكل من الصخور الرسوبية المترسبة عليها، كما تحتوي هذه التضاريس البلورية عادةً على أعلى القمم في أي حزام جبلي، وتشمل أعلى حزام في العالم (جبال الهيمالايا)، والتي تشكلت عن طريق دفع الصخور البلورية إلى سطح الأرض.

توجد المرتفعات الكبيرة بسبب مقاومة الصخور للتعرية ولأن معدلات استمرار الارتفاع هي الأعلى في هذه المناطق، ونادراً ما يتم توجيه التضاريس بشكل منتظم كما هو الحال في أحزمة الطي والدفع، وفي مناطق معينة تم رفع الكتل أو الكتل الصخرية المعزولة بالنسبة إلى المناطق المجاورة لتشكيل جبال أو نطاقات متصدعة، لكن في بعض الأماكن تتحد نطاقات الصدع الكتلي ذات الاتجاه العام المشترك لتحديد حزام أو سلسلة جبلية مع أنه في أماكن أخرى يمكن عزل النطاقات.

التصدع الكتلي في الجبال الأرضية:

يمكن أن يحدث الصدع الكتلي عندما يتم دفع الكتل أو دفعها فوق الوديان المجاورة كما حدث في جبال روكي في كولورادو ووايومنغ ويوتا في غرب الولايات المتحدة، أو كما يحدث الآن في تيان شان، وهو نطاق يقع بين الشرق والغرب في غرب الصين وآسيا الوسطى، وضمن النطاقات الفردية التي يبلغ طولها عادةً بضع مئات من الكيلو مترات وعرضها عدة عشرات من الكيلو مترات عادةً ما تنبت الصخور البلورية، كما أنه على نطاق واسع هناك اتجاه واضح لمثل هذه النطاقات، ولكن داخلها يتم التحكم في الأشكال الأرضية من خلال التغيرات في التعرية أكثر من العمليات التكتونية.

يحدث تصدع الكتلة أيضاً عندما يتم تفكيك الكتل مما يتسبب في هبوط الوادي المتداخل بين الكتل المتباعدة، في هذه الحالة تتناوب الأحواض والنطاقات ثم تمتلئ الأحواض في النهاية بالرواسب وغالباً ما تميل النطاقات (التي يبلغ طولها عادةً عشرات الكيلو مترات وعرضها من بضعة إلى 20 أو 30 كيلو متر) مع تضاريس شديدة الانحدار من جانب ومنحدر لطيف من الجانب الآخر، ويعود سبب انتظام المنحدر المائل برفق إلى وجوده لفترات طويلة من التآكل والترسب قبل الإمالة وأحياناً مع تغطية تدفقات الحمم البركانية المقاومة على هذا السطح قبل الإمالة والخطأ.

وقد تم تشكيل كل من (Tetons of Wyoming وSierra Nevada) في كاليفورنيا بواسطة كتل مائلة نحو الشرق؛ لذلك سمحت الصدوع الكبيرة للكتل الموجودة على جوانبها الشرقية بالانحدار بشكل حاد على بعد عدة آلاف من الأمتار، وبالتالي خلقت منحدرات شرقية شديدة الانحدار.

وفي بعض المناطق تراجعت كتلة واحدة أو منطقة ضيقة من الكتل بين الكتل المجاورة أو الهضاب التي تباعدت عن بعضها لتشكل وادي متصدع بينهما، وغالباً ما تتشكل الجبال ذات المنحدرات الداخلية الشديدة والمنحدرات الخارجية اللطيفة على هوامش الوديان المتصدعة، والأقل شيوعاً هو أن المساحات الكبيرة التي يتم تفكيكها وتهدأ تترك بينها كتلة مرتفعة بمنحدرات شديدة الانحدار على كلا الجانبين، مثال على هذا النوع من الهياكل يسمى الهورست هو روينزوري في شرق إفريقيا.

أخيراً في مناطق معينة بما في ذلك تلك التي كانت ذات يوم هضاباً أو مناطق مرتفعة مرتفعة، ثم ترك التعرية ما يعرف بالجبال المتبقية، إن العديد من هذه الجبال معزولة وليست جزءاً من أي سلسلة يمكن تمييزها فعلى سبيل المثال جبل كاتاهدين في ولاية مين في شمال شرق الولايات المتحدة، إن بعض السلاسل بأكملها (على سبيل المثال جبال الأبلاش في أمريكا الشمالية أو جبال الأورال في روسيا) والتي تشكلت منذ مئات الملايين من السنين لا تزال على الرغم من تاريخ طويل من التآكل، وتتميز معظم السلاسل المتبقية والجبال الفردية بارتفاعات منخفضة؛ ومع ذلك يمكن أن يوجد ارتياح لطيف ومتسرع اعتماداً على درجة التعرية الحديثة.

العمليات التكتونية التي تدمر الأحزمة الجبلية:

إن سبب تواجد الجبال والأحزمة الجبلية هو أن العمليات التكتونية تشكلت وحافظت على ارتفاعات كبيرة في مواجهة التعرية مما يعمل على زوالها، لا تستند تضاريس الحزام الجبلي على العمليات التي تخلق التضاريس المرتفعة فحسب بل تستند أيضاً على القوى التي تدعم هذه التضاريس وعلى أنواع العمليات (التآكلية أو التكتونية) التي تدمرها، وفي الواقع من الضروري فهم القوى التي تسند التضاريس المرتفعة قبل النظر في العوامل الأخرى المعنية.

آليات دعم التضاريس المرتفعة:

يوجد خصائص عديدة للصخور تشارك في دعم الجبال والأحزمة الجبلية والهضاب والخصائص هما: القوة والكثافة، فإذا لم تمتلك الصخور على القوة فإن الجبال سوف تندلع ببساطة بعيداً، فعلى مستوى كبير ودقيق جداً، حيث يمكن أن تؤثر قوة المادة الموجودة أسفل الجبال على مقياس التضاريس.

ومن ناحية القوة فإن الغلاف الصخري الذي يتراوح سمكه على سطح الأرض من بضعة كيلو مترات إلى أكثر من 200 كيلو متر أقوى بكثير من الطبقة الرئيسية في الغلاف الموري، إن قوة الغلاف الصخري يتم اشتقاقها من درجة حرارته، والسبب في وجود غلاف صخري سميك هو أن الجزء الخارجي من الأرض بارد نسبياً، من الممكن أن الغلاف الصخري البارد والسميك والقوي أن يدعم سلاسل جبلية أعلى مما يمكن أن يدعمه الغلاف الصخري الرقيق تماماً، كما أن الجليد السميك الذي يوجد على بحيرة أو نهر يكون أكثر قدرة على دعم أشخاص أكبر من الجليد الرقيق.

لكن من حيث التركيب الكيميائي وبالتالي الكثافة فإن قشرة الأرض أخف من الوشاح الأساسي، أما تحت المحيطات يبلغ سمك القشرة النموذجي ستة إلى سبعة كيلو مترات فقط، وتحت المناطق القارية يبلغ متوسط ​​السماكة حوالي 35 كيلو متر، لكن يمكن أن يصل إلى 60 أو 70 كيلو متر تحت سلاسل الجبال العالية والهضاب، وبالتالي فإن معظم النطاقات والهضاب تطفو بواسطة جذور القشرة السميكة، وإلى حد ما تطفو القشرة الضوئية على الوشاح الأثقل، حيث تطفو الجبال الجليدية على المحيطات.