Unveiling of a trans-oceanic arc system diachronous initiation: Easternmost Neo-Tethyan intra-oceanic subduction record from Bornean peridotite

في أعماق قاع المحيط، حيث تطحن الصفائح التكتونية بعضها البعض، تدور دراما خفية تشكل سطح كوكبنا. فعندما تغوص صفيحة تحت أخرى، في عملية تسمى "الاندساس"، فإنها تطلق سلسلة من التفاعلات التي تبني جزرًا بركانية، وتخلق أرضًا جديدة، وتعيد تشكيل جغرافيا العالم. لطال old time العلماء دراسة كيفية تشكل ونمو هذه السلاسل الجبلية المائية، المعروفة باسم الأقواس الجزرية. ويوجد مثال حديث شهير في المحيط الهادئ، حيث تمتد سلسلة من الجزر البركانية والخنادق العميقة لآلاف الأميال، مما يقدم رؤية واضحة لهذه العملية أثناء حدوثها. ومع ذلك، فإن التاريخ القديم لأنظمة مماثلة غالبًا ما يضيع في غياهب الزمن، مدفونًا تحت طبقات من الصخور أو متآكلًا بفعل العوامل الطبيعية. إن فهم كيفية بدء هذه الأنظمة القديمة أمر بالغ الأهمية، لأنه يساعدنا على رسم خريطة حركة القارات عبر ملايين السنين ويوضح كيف نمت قشرة الأرض. وكانت القطعة الأكبر المفقودة في هذا اللغز هي الحافة الشرقية لمحيط قديم يسمى "نيو تيثيس" (Neo-Tethys)، حيث كان من المستحيل العثين على دليل مباشر لكيفية بدء عملية الاندساس هناك.

لقد كشف فريق من الباحثين الآن عن هذه الحلقة المفقودة في جبال ميراتوس في جنوب شرق بورنيو. ومن خلال فحص الصخور التي كانت في الأصل جزءًا من وشاح الأرض — الطبقة الصلبة الساخنة تحت القشرة — وجدوا سجلاً كاملاً لمنطقة اندساس مائية قديمة من لحظاتها الأولى وحتى حالتها الناضجة. جمع العلماء عينات من "البيريدوتيت"، وهو صخر كثيف غني بالمعادن مثل الأوليفين، من موقعين محددين في هذا المجمع المعقد. واكتشفوا أن هذه الصخور ليست جميعها متشابهة؛ بل تنتمي بدلاً من ذلك إلى مجموعتين متميزتين ترويان أجزاء مختلفة من القصة. تُظهر إحدى مجموعات الصخور علامات على تشكلها في بيئة محيطية عميقة وهادئة، تشبه قاع المحيط البعيد عن أي نشاط بركاني. أما المجموعة الأخرى، فتروي قصة أكثر دراماتيكية: فقد تعرضت هذه الصخور لحرارة شديدة وتغيرات كيميائية ناتجة عن وصول مصهورات غنية بالمياه، وهي سمة لا تظهر إلا عندما يبدأ نظام الاندساس في التشكل للتو.

قام الباحثون بتحليل التركيب الكيميائي لهذه الصخور، باحثين عن النسب المحددة لعناصر مثل المغنيسيوم والألومنيوم ومختلف المعادن الأرضية النادرة. المجموعة الأولى من الصخور، والتي يسمونها "المجموعة السحيقة" (abyssal suite)، يبدو أنها تشكلت عندما انصهر صخر الوشاح قليلاً، بنسبة تتراوح بين ثمانية إلى اثني عشر بالمائة تقريبًا. هذا الانصهار الجزئي هو أمر معتاد في حواف وسط المحيطات العادية حيث يتم إنشاء قاع بحر جديد. ومع ذلك، فإن المجموعة الثانية، المعروفة باسم "مجموعة القوس الأمامي" (fore-arc suite)، تروي قصة مختلفة. فهذه الصخور أكثر ندرة في عناصر معينة، مما يشير إلى أنها قد أذابت بالفعل جزءًا كبيرًا من موادها، ربما بنسبة تصل إلى عشرين أو ثلاثين بالمائة. والأهم من ذلك، أنها تظهر علامات على تأثرها بنوع معين من الماغما الساخنة والمائية يسمى "البونينيت" (boninite). هذا المزيج من الانصهار الشديد والتحول الكيميائي هو البصمة المميزة لـ "إسفين الوشاح" (mantle wedge) الذي يستقر فوق منطقة اندساس حديثة التكوين، وهو بالضبط نوع البيئة المشاهد في المحيط الهادي الحالي.

وعندما دمج الفريق هذه النتائج الصخرية مع أدلة جيولوجية أخرى من المنطقة، ظهرت صورة واضحة. يحفظ مجمع ميراتوس تسلسلاً كاملاً للأحداث، بدءًا من العلامات الأولى للاندساس، مرورًا بتشكل قوس بركاني، وصولاً إلى سلسلة جزر ناضجة. يتضمن هذا التسلسل صخورًا تشكلت من الانصهار الأولي للصفيحة المندسة، تليها التغيرات الكيميائية في الوشاح، وأخيرًا ثوران الصخور البركانية التي بنت الجزر. إن وجود هذه الأنواع المحددة من الصخور في بورنيو يؤكد أن هذه المنطقة كانت ذات يوم الطرف الشرقي لنظام اندساس هائل. لقد كانت المكان الذي بدأت فيه الصفيحة المحيطية الغوص تحت صفيحة أخرى لأول مرة، مما أطلق سلسلة من التفاعلات التي ستبني في النهاية سلسلة من الجزر الممتدة عبر المحيط.

ومن خلال تجميع التواريخ من الصخور الموجودة على طول الامتداد الكامل لمحيط "نيو تيثيس" القديم، من تركيا في الغرب إلى بورنيو في الشرق، كشف الباحثون عن نمط زمني مفاجئ. لم يبدأ نظام الاندساس في كل مكان في وقت واحد، بل بدأ في الشرق، في منطقة بورنيو، قبل وقت طويل، ثم بدأ يتطور تدريجيًا نحو الغرب بمرور الوقت. وهذا يعني أن منطقة الاندساس "اشتغلت" مثل سحاب (سوستة) يتم سحبه، حيث بدأت عند الطرف الشرقي وعملت عبر المحيط على مدى ملايين السنين. وبحلول عصر الكريتاسي المتأخر، كان هذا النظام قد نما ليصبح قوسًا ضخمًا يمتد لأكثر من ثمانية آلاف كيلومتر، رابطًا بين الحواف الغربية والشرقية للمحيط القديم.

يشير هذا الاكتشاف إلى أن عرض المحيط القديم لعب دورًا رئيسيًا في كيفية وتوقيت بدء هذه الأنظمة. كان الجزء الشرقي من المحيط أوسع، وكانت القشرة المحيطية هناك أقدم وأبرد وأكثر كثافة، مما جعل من السهل بدء عملية الاندساس. وفي المقابل، كان الجزء الغربي من المحيط أضيق، وقد تكون القشرة هناك أخف أو أكثر طفوًا بحيث يصعب غوصها دون قوة إضافية. إن توقيت بدء الاندساس في الشرق، متبوعًا بالغرب، يدعم فكرة أن تفكك القارة العظمى القديمة "جوندوانا" خلق الظروف لهذا الحدث الجيولوجي الضخم. وتعد الصخور في بورنيو هي المرساة الشرقية لهذه القصة، حيث تثبت أن "نيو تيثيس" لم يكن مجرد محيط خامد، بل كان مسرحًا ديناميكيًا كانت فيه صفائح الأرض تعيد ترتيب نفسها باستمرار.

إن هذه الدراسة لا تكتفي فقط بملء فجوة على الخريطة، بل تقدم مثالًا ملموسًا على كيفية بناء الأرض لأراضٍ جديدة. تعمل الصخور في مجمع ميراتوس كسجل متحجر، يحفظ التغيرات الكيميائية والفيزيائية التي تحدث عند ولادة منطقة الاندساس. ومن خلال إظهار كيف تطور هذا النظام من بيئة محيطية عميقة بسيطة إلى قوس بركاني معقد، أكد الباحثون أن العمليات التي نراها اليوم في المحيط الهادئ كانت نشطة في الماضي السحيق. كما تساعد هذه النتائج العلماء على فهم إعادة التنظيم العالمية للصفائح التكتونية التي حدثت خلال حقبة الميزوزوي (العصر الوسطي)، وهو زمن بدا فيه العالم مختلفًا تمامًا عما هو عليه اليوم. وتؤكد الأدلة من بورنيو أن الحد الشرقي الأقصى لهذا المحيط القديم كان بالفعل في إندونيسيا، وأن نظام الاندساس هناك كان الأول الذي اشتعل، ممهدًا الطريق للتاريخ الجيولوجي للمنطقة بأكملها.

في النهاية، القصة التي ترويها هذه الصخور هي قصة تحول. فما بدأ كمساحة هادئة من قاع المحيط في شرق "نيو تيثيس"، أصبح في نهاية المطاف موقعًا لنشاط بركاني مكثف وبناء للجبال. لقد حول عمل الباحثين في بورنيو فكرة نظرية إلى حقيقة موثقة، مظهرين أن الحافة الشرقية لهذا المحيط القديم كانت مهد نظام اندساس هائل. امتد هذا النظام عبر العالم، رابطًا بين أراضٍ بعيدة وشكل مستقبل القارات. ويؤكد هذا الاكتشاف أهمية النظر في صخور الوشاح العميقة، التي غالبًا ما يتم تجاهلها، لفهم النطاق العظيم لتاريخ الأرض. إنه يذكرنا بأن الأرض التي نقف عليها هي جزء من آلة ضخمة ومتحركة، وأن حتى الزوايا الأكثر نأياً في العالم تحمل مفاتيح فهم ماضي كوكبنا.