قوس أمريكا الوسطى البركاني

قوس أمريكا الوسطى البركاني (يُختصر غالبًا إلى سي أي في أي) هو سلسلة من البراكين تمتد بالتوازي مع ساحل المحيط الهادئ لبرزخ أمريكا الوسطى، من المكسيك إلى بنما. يبلغ طول هذا القوس البركاني 1100 كيلومتر (680000 قدم مربع). تتكون منطقة أمريكا الوسطى (إم آي)Rose, W., Conway, F., Pullinger, C., Deino, A. and McIntosh, W., 1999. An improved age framework for late Quaternary silicic eruptions in northern Central America. Bulletin of Volcanology, 61(1-2), pp.106-120.Whattam, S. and Stern, R., 2015. Arc magmatic evolution and the construction of continental crust at the Central American Volcanic Arc system. International Geology Review, 58(6), pp.653-686. من منطقة اندساس نشطة، حيث تنزلق صفيحة كوكوس تحت صفيحة الكاريبيÁlvarez-Gómez, J., Meijer, P., Martínez-Díaz, J. and Capote, R., 2008. Constraints from finite element modeling on the active tectonics of northern Central America and the Middle America Trench. Tectonics, 27(1) وصفيحة أمريكا الشمالية وصفيحة بنما. وقد سُجل نشاط بركاني في منطقة أمريكا الوسطى منذ العصر البرمي. وتنتشر براكين عديدة في مختلف دول أمريكا الوسطى؛ وقد كان العديد منها نشطًا في الماضي الجيولوجي، وتختلف شدة نشاطها تبعًا لعوامل مختلفة.
تصغير|خريطة للقوس البركاني في أمريكا الوسطى، مع تسميات توضيحية توضح موقع العديد من البراكين - في حدود المكسيك/غواتيمالا: تاكانا؛ في غواتيمالا: تاجومولكو، سانتا ماريا، تشيكابال، توليمان، أتيتلان، فولكان دي فويغو، فولكان دي أغوا، باكايا، شينغو؛ في السلفادور: سلسلة جبال أبانيكا، وتشينشونتيبيك أو سان فيسنتي، وتشاباراستيك أو سان ميغيل، وتشيناميكا، وكونتشاجوا؛ في نيكاراغوا: كوزيجينا، تيليكا، سيرو نيغرو، موموتومبو، أبوييك-تشيلتيبي، مومباتشو وكونسيبسيون؛ في كوستاريكا: أوروسي، رينكون دي لا فيجا، ميرافاليس، أرينال، بارفا، توريالبا وإيرازو؛ في بنما: بارو ولا ييجوادا.

 الوضع التكنوني للبركان 
تتشكل منطقة سي أي في أي نتيجة انغماس صفيحتي كوكوس ونازكا أسفل صفائح أمريكا الشمالية والكاريبي وبنما. وتتميز بنيتها بعدم التجانس، إذ تتكون من مزيج من شظايا القشرة المحيطية والقارية. وقد حدد غازيل وآخرون (2021) أربعة نطاقات لمنطقة سي أي في أي: شرائح صفيحة أمريكا الشمالية (قشرة قارية)، ومنطقة غواتيمالا للدرز (قشرة قارية)، والكتل القارية لصفيحة الكاريبي، والمجمعات المتراكمة ذات الصلة بالمحيط الهادئ (قشرة محيطية).

تقع صفيحة كوكوس التكتونية على طول الحافة الغربية لأمريكا الوسطى. وتقع هذه الأخيرة على طول الحافة الغربية لصفيحة الكاريبي التكتونية، ويمكن تقسيمها إلى نظامين متميزين. يفصل بين هذين النظامين تقريبًا الحدود بين كوستاريكا ونيكاراغوا، ويمكن التمييز بينهما من خلال التاريخ التكتوني المختلف لكل منطقة. فالجزء الجنوبي جزء من قوس صهاري، بينما يرتبط الجزء الشمالي بعدة هوامش نشطة. كما توجد أنواع مختلفة من الصدوع داخل كل نظام، مما يُسهم في تمييز التاريخ الجيولوجي والتكتوني للمنطقتين الشمالية والجنوبية عن بعضهما البعض.

 التاريخ الجيولوجي 
يبدأ السجل الصهاري لأمريكا الوسطى بصخور الجرانيت والنيس التي تعود إلى العصرين البرمي والترياسي (حوالي 283-215 مليون سنة)، والتي تشكلت على الحافة الغربية لقارة بانجيا. وتشمل المرحلة الثانية نشاطًا بركانيًا قاريًا متصدعًا يعود إلى العصرين الجوراسي والبرياسي، ويرتبط بانفتاح منطقة البحر الكاريبي البدائية وخليج المكسيك. أما المرحلة الثالثة فتتضمن نشاطًا بركانيًا كلسيًا قلويًا وصخورًا متداخلة تتراوح أعمارها بين العصرين الأبتي والإيبريسي (حوالي 124-50 مليون سنة)، وتوجد في أجزاء قارية من صفيحة البحر الكاريبي، ومنطقة ميسكيتو المحيطية المركبة (أم سي أوه تي)، ووحدتي سانتا إيلينا ونيكويّا. وبين المرحلتين الثانية والثالثة، توجد صخور بركانية أقواس جزرية تعود إلى العصرين الجوراسي والطباشيري، ذات أصل من المحيط الهادئ القديم، والتي اندمجت في منطقة القص الكبرى (جي أس زد) ومنطقة ميسكيتو المحيطية المركبة (أم سي أوه تي). توجد نبضة رابعة فقط في وحدة تالامانكا التابعة لصفيحة بنما، وتعود إلى العصر الماستريختي - البارتوني (حوالي 71-39 مليون سنة)، وتتكون أساسًا من صخور ثوليتية. تحدد النبضتان الصهاريتان الخامسة والسادسة

(الأوليغوسين - البليوسين والرباعي) منطقة سي أي في أي، وكلاهما موازٍ لخندق أمريكا الوسطى.

تُسجّل نيكاراغوا حالةً مثيرةً للاهتمام لتطور النشاط البركاني، والذي بدأ منذ حوالي 130 مليون سنة. تمتلك نيكاراغوا اليوم قشرةً قاريةً في الجزء الشمالي منها (كتلة باتوكا)،  والتي تتحول إلى قشرة محيطية (أم سي أوه تي) وصولاً إلى شمال غرب كوستاريكا (كتلة سانتا إيلينا، كتلة نيكويا). تظهر صخور بركانية أقدم في كتلة باتوكا، يعود تاريخها إلى العصر الجوراسي الأوسط (حوالي 170 مليون سنة). يتألف القوس البركاني النيكاراغوي القديم من قوس قديم من العصر الطباشيري- الإيوسيني (حوالي 130-50 مليون سنة)، وقوس من العصر الأوليغوسيني - الميوسيني (حوالي 30-5 مليون سنة)، والجبهة البركانية الحديثة. يتميز القوس القديم بتركيب كلسي قلوي أكثر حمضية، بينما يمثل قوس الأوليغوسين-الميوسين مرحلة انتقالية نحو التركيب البازلتي الثولييتي، أما الجبهة البركانية فهي في الغالب بازلتية ثولييتية. لا تزال أسباب هذا التغير غير مفهومة تمامًا، ولكن أحد التفسيرات المحتملة هو أن الصفيحة كانت أغنى بالمواد المتطايرة خلال فترة القوس القديم، أو أن الصهارة حافظت على تركيبها المتطاير.

يُمكن لهذا التفاعل بين صفيحتي الكاريبي وكوكوس التكتونيتين أن يُفسر بشكلٍ أكبر النشاط البركاني والتاريخ الجيولوجي للمنطقة منذ العصر الميوسيني. وبينما أشارت الدراسات السابقة إلى نطاق واسع من الأعمار لانغماس صفيحة كوكوس،Abratis, M., 1998. Geochemical variations in magmatic rocks from southern Costa Rica as a consequence of Cocos Ridge subduction and uplift of the Cordillera de Talamanca. PhD thesis, Universitat zu Gottingen, p. 134.deBoer, J.Z., Drummond, M.S., Bordelon, M.J., Defant, M.J., Bellon, H., Maury, R.C., 1995. Cenozoic magmatic phases of the Costa Rican island arc (Cordillera de Talamanca). In: Mann, P. (Ed.), Geologic and Tectonic Development of the Caribbean Plate Boundary in Southern Central America. Spec. Pap.-Geol. Soc. Am. 295, pp. 35– 55.Grafe, K., 1998. Exhumation and thermal evolution of the Cordillera de Talamanca (Costa Rica): constraints from fission track analysis, 40Ar – 39Ar and 87Rb– 87Sr chronology. PhD thesis, Universitat Tubingen, p. 113.Collins, L.S., Coates, A.G., Jackson, J.B.C., Obando, J.A., 1995. Timing and rates of emergence of the Limon and Bocas del Toro basins: Caribbean effects of Cocos Ridge subduction? In: Mann, P. (Ed.), Geologic and Tectonic Development of the Caribbean Plate Boundary in Southern Central America. Spec. Pap.-Geol. Soc. Am. 295, pp. 263– 289.Lonsdale, P., Klitgord, K.D., 1978. Structure and tectonic history of the eastern Panama Basin. Geol. Soc. Amer. Bull. 89, 981–999. يُعتقد الآن أن هذا الانغماس بدأ بين مليوني وثلاثة ملايين سنة مضت (بين 2 مليون و3 ملايين سنة مضت)، على الرغم من أن المنطقة نشطة جيولوجيًا منذ 12 مليون سنة على الأقل، كما يتضح من حركات الصفائح وحدودها، بالإضافة إلى انغماس المنحدرات في المنطقة. ويُعتقد أيضًا أن فترة انقطاع في النشاط البركاني في أمريكا الوسطى بين 12 مليون و5 ملايين سنة مضت.MacMillan, I., Gans, P. and Alvarado, G., 2004. Middle Miocene to present plate tectonic history of the southern Central American Volcanic Arc. Tectonophysics, 392(1-4), pp.325-348.Morell, K., Kirby, E., Fisher, D. and van Soest, M., 2012. Geomorphic and exhumational response of the Central American Volcanic Arc to Cocos Ridge subduction. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B4)

علاوة على ذلك، لا يُعتقد أن انغماس صفيحة كوكوس التكتونية بحد ذاتها هو ما تسبب في بعض التغيرات البركانية المرتبطة بالقوس البركاني لأمريكا الوسطى؛ فبينما يُعد انغماس سلسلة جبال كوكوس حدثًا مستمرًا أثر على النشاط البركاني في أمريكا الوسطى، يُعتقد أن انغماس سلسلة جبال كويبا - وهي صفيحة صغيرة في المنطقة - هو الحدث المُحفز الذي أدى إلى تغييرات في النشاط البركاني في الماضي الجيولوجي. باختصار، ساهم تفاعل العديد من الصفائح التكتونية - وتحديدًا صفائح كوكوس، والكاريبي، وأمريكا الشمالية، وكويبا - على مدى ملايين السنين الماضية في تسهيل استمرار وجود القوس البركاني لأمريكا الوسطى، مما أثر على التاريخ التكتوني والجيولوجي العام للمنطقة.

 نظرة إقليمية معاصرة عن القوس البركاني 
يتألف القوس البركاني لأمريكا الوسطى من مئات التكوينات البركانية، بما في ذلك البراكين الطبقية، والبراكين المركبة، والفوهات البركانية، وقباب الحمم البركانية. ومن منظور الترسيب، تنتشر تساقطات الرماد وتدفقاته ورواسب التيفرا في جميع أنحاء المنطقة.Williams, S. and Self, S., 1983. The October 1902 plinian eruption of Santa Maria volcano, Guatemala. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 16(1-2), pp.33-56. وقد استُخدم التأريخ بنظائر الكربون والأرجون لتحديد تاريخ هذه الرواسب إلى العصر الرباعي، ويُشتبه في أن العديد من هذه البراكين كانت نشطة بشكل متقطع خلال معظم الـ 200,000 سنة الماضية.

شهدت بعض البراكين في المنطقة ثورات بركانية هائلة في الماضي القريب، منها ثوران بركان سانتا ماريا في غواتيمالا في 25 أكتوبر 1902. وقد قذف هذا الثوران البركاني، الذي يُصنف ضمن ثوران بليني، ما يزيد عن عشرين كيلومترًا مكعبًا من الرماد إلى ارتفاع يقارب ثلاثين كيلومترًا في السماء. وكان معظم هذا الرماد ناعم الحبيبات، بمتوسط حجم أقل من 2 مليمتر.

وبالمثل، ثار بركان سيرو نيغرو، الذي يبلغ ارتفاعه 250 مترًا ويقع في شمال غرب نيكاراغوا، في أعوام 1971 و1992 و1995.Roggensack, K., Hervig, R., McKnight, S. and Williams, S., 1997. Explosive Basaltic Volcanism from Cerro Negro Volcano: Influence of Volatiles on Eruptive Style. Science, 277(5332), pp.1639-1642. وكان للثورانين الأخيرين، اللذين حدثا في تسعينيات القرن الماضي، تركيب صهاري متشابه، وكلاهما بازلتي بشكل عام. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف محتوى الماء وثاني أكسيد الكربون في كل ثوران - حيث احتوى الثوران الأول على مستويات أعلى من ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، بينما أطلق الثوران الثاني العديد من المواد المتطايرة - فقد حدثت أنماط ثوران مختلفة بشكل ملحوظ، حيث كان ثوران سيرو نيغرو عام 1992 أكثر انفجارًا بكثير من نظيره عام 1995.

تشمل البراكين الأخرى في أمريكا الوسطى براكين سانتا آنا وإيزالكو وسان سلفادور في السلفادور، وبركان ماسايا في نيكاراغوا، وبراكين ميرافاليس وإيرازو وبواس في كوستاريكا.Melián, G. et al., 2005. Subduction process and diffuse CO2 degassing rates along Central America volcanic arc, Geophysical Research Abstracts, Vol. 7, 09598, 2005 ولا يزال العديد منها نشطًا بشكل متقطع حتى يومنا هذا، ومن المرجح أن يستمر نشاطها في المستقبل، حيث تستمر العمليات الجيولوجية والتكتونية في تشكيل المنطقة.

 معرض الصور 

 المراجع 

تصنيف:الإحداثيات على ويكي بيانات
تصنيف:مناطق أمريكا الوسطى
تصنيف:براكين كوستاريكا
تصنيف:براكين السلفادور
تصنيف:براكين غواتيمالا