صورة فضائية من شركة ناسا للطبوغرافيا الطبيعية لمنطقة الحوض والسلسلة في وسط ولاية نيفادا
وقد قارن كلارنس دوتون (Clarence Dutton) بشكل رائع العديد من السلاسل الجبلية الضيقة المتوازية التي تميز الطبوغرافيا الفريدة لمنطقة الحوض والسلسلة بـ "جيش من اليسروع الذي يسير نحو المكسيك"، وهي المقارنة التي تعد وسيلة مفيدة لتصور المظهر العام للمنطقة.[1] ولا ينبغي الخلط بين منطقة الحوض والسلسلة والحوض العظيم، الذي يعد جزءًا فرعيًا من المنطقة الفيزيوغرافية العظمى للحوض والسلسلة المعروفة بخصائصها الهيدرولوجية الفريدة (الصرف الداخلي).
من المسلم به عمومًا أن طبوغرافيا الحوض والسلسلة هي نتيجة لتصدع وترقق غلاف الأرض الصخري، الذي يتكون من قشرة أرضيةودثار. وتتميز البيئات الممتدة مثل بيئة منطقة الحوض والسلسلة بوجود صدع سفلي الميل أو صدوع تصل للعمق. وتتصل الصدوع الطبيعية المتقابلة في العمق مما ينتج عنه هندسة الصدوع البارزةوالصدوع الأخدودية حيث تشير الصدوع البارزة إلى كتلة الصدوع الصاعدة وتشير الصدوع الأخدودية إلى كتلة الصدوع التي تهبط لأسفل.
ويعتبر السُمك المتوسط للقشرة الأرضية في منطقة الحوض والسلسلة هو 30 – 35 كم تقريبًا؛ ومماثل لـ القشرة القارية الممتدة حول العالم.[4] وتضم القشرة الأرضية غلاف الأرض الصخري مع الدثار. وتقدر قاعدة غلاف الأرض الصخري تحت منطقة الحوض والسلسلة بنحو حوالي 60 – 70 كم.[5] وتتباين الآراء بشأن التصدع الإجمالي للمنطقة، ولكن تقدر التقديرات المتوسطة بحدوث تصدع جانبي إجمالي يصل إلى حوالي 100%.[6] كما تختلف الإزاحة الجانبية في منطقة الحوض والسلسلة من 60 – 300 كم منذ بداية التصدع في أوائل فترة الـميوسين مع الجزء الجنوبي للمنطقة الذي يتضح به درجة إزاحة أكبر من الشمال. وتشير الأدلة إلى أن التصدع بدأ في البداية في الجزء الجنوبي من منطقة الحوض والسلسلة وواصل التقدم شمالاً مع مرور الوقت.[7]
التكتونية
[[ملف:|تصغير|يسار|تشكل طبوغرافيا منطقة الحوض والسلسلة بالتصدع القشري:
A. لم يحدث أي تشويه.
B. تكون صدوع طبيعية سفلية الميل.
C. تتصل الصدوع في العمق وتشكل هندسة الصدوع البارزة والصدوع الأخدودية.
D. تشكل كتل الصدوع سلسلة من القمم والوديان.]]
الآليات التكتونية المسؤولة عن تصدع الغلاف الأرضي الصخري في منطقة الحوض والسلسلة هي موضع خلاف حيث تحاول العديد من الافتراضات المتنافسة تفسيرها. وتشمل الأحداث الرئيسية التي سبقت تصدع منطقة الحوض والسلسلة في غرب الولايات المتحدة فترة طويلة من الضغط بسبب الاندساس الصفيحي القاريلـصفيحة فارالون تحت الساحل الغربي للصفيحة القارية في أمريكا الشمالية والذي يساعد على زيادة سماكة القشرة الأرضية. وقد حدثت معظم حركات الصفيحة التكتونية المرتبطة بمنطقة الحوض والسلسلة في عصر نيوجين واستمرت حتى الوقت الحاضر. وفي وقت مبكر من فترة الميوسين تآكل معظم صفيحة فارالون واقتربت أعراف منتصف المحيط التي فصلت صفيحة فارالون عن صفيحة المحيط الهادي (أعراف شرق المحيط الهادئ) من أمريكا الشمالية.[8] وفي منتصف فترة الميوسين، اندست أعراف شرق المحيط الهادئ تحت أمريكا الشمالية وانتهت بـالاندساس الصفيحي القاري على طول هذا الجزء من طرف المحيط الهادئ؛ ومع ذلك، استمرت صفيحة فارالون في الاندساس الصفيحي القاري في الدثار.[8] وقد قسمت الحركة في هذه الحدود أعراف شرق المحيط الهادئ وأحدثت صدع تحويلسان أندرياس، مما نتج عنه جزء من صدع انزلاقي مائل.[9] حاليًا، تتحرك صفيحة المحيط الهادئ شمال غرب أمريكا الشمالية، محدثة التكوين الذي أدى إلى زيادة التمزق الصخري على طول الهامش القاري.[8]
يعد النشاط التكتوني المسؤول عن التصدع في منطقة الحوض والسلسلة مسألة معقدة ومثيرة للجدل في أوساط مجتمع علوم الأرض. وتقترح الافتراضية الأكثر قبولاً أن التمزق الصخري في القشرة الأرضية المرتبط بـصدع سان أندرياس يسبب تصدعًا ممتدًا طبيعيًا مشابهًا لذلك الذي شوهد في الحوض العظيم.[10] ومع ذلك، لا تفسر حركة الصفائح وحدها الارتفاع الكبير في منطقة الحوض والسلسلة.[11] وتعد منطقة الولايات المتحدة منطقة انتقال الحرارة العالية والتي تقلل من كثافة غلاف الأرض الصخري وتحفز عملية الزيادة التكتونيةالتوازنية نتيجة لهذا الأمر.[12] وتتميز مناطق الغلاف الصخري الأرضي بأن انتقال الحرارة المرتفعة ضعيف وأن التشويه التصدعي يمكن أن يحدث في منطقة واسعة. ولذلك يُعتقد أن التصدع في منطقة الحوض والسلسلة ليس له علاقة بنوع التصدع الذي يحدثه صعود الدثار والذي قد يسبب مناطق صدع ضيقة، مثل منطقة التجمع الثلاثية.[13] وتتنوع العمليات الجيولوجية التي تزيد من انتقال الحرارة، ومع ذلك يقترح بعض الباحثين أن الحرارة المتولدة في منطقة الاندساس تنتقل إلى الصفيحة الأساسية كنواتج للاندساس. ثم تنقل السوائل على طول مناطق الصدع الحرارة عموديًا عبر القشرة الأرضية.[14] وقد أدى هذا النموذج إلى الاهتمام المتزايد في نظم الحرارة الأرضية في منطقة الحوض والسلسلة، والذي يتطلب مراعاة التأثير المستمر لصفيحة فارالون المندسة بالكامل في التصدع المسؤول عن وجود منطقة الحوض والسلسلة.
المعقدات اللبية المتحولة
في بعض الأماكن في منطقة الحوض والسلسلة، تظهر القاعدة الصخرية المتحولة على السطح. وبعض منها هو المعقد اللبي المتحول (MCC)، وهي الفكرة التي تم وضعها في البداية بناء على دراسات أجريت في منطقة الحوض والسلسلة. ويحدث المعقد اللبي المتحول عندما ترتفع القشرة السفلية إلى السطح نتيجة لذلك التصدع. ولم يتم تفسير المعقدات اللبية المتحولة في منطقة الحوض والسلسلة على أنها مرتبطة بالتصدع القشري حتى بعد الستينيات من القرن العشرين (1960). ومنذ ذلك الحين، تم تحديد أنماط تشوهية مماثلة في المعقدات اللبية المتحولة في منطقة الحوض والسلسلة وقاد ذلك علماء الجيولوجيا إلى دراستها كمجموعة من السمات الجيولوجية المتصلة التي تشكلت بسبب التصدع القشري في حقبة الدهر الحديث. وقد وفرت دراسة المعقدات اللبية المتحولة معلومات قيمة عن العمليات التصدعية التي قادت إلى تشكل منطقة الحوض والسلسلة.[15]
^Reynolds, D., & Christensen, J. (2001). Nevada. Portland, Or: Graphic Arts Center Pub.
^Henry, C., & Aranda-Gomez, J. (1992). The real southern Basin and Range: Mid- to late Cenozoic extension in Mexico. Geology, 20701-704. Retrieved from General Science Abstracts (H.W. Wilson) database.
^Dickinson, William R. "The Basin and Range Province as a Composite Extensional Domain". International Geology Review, Vol. 22, 2002, p. 1-38.
^Mooney, Walter D., Braile, Lawrence W. “The seismic structure of the continental crust and upper mantle of North America.” The Geology of North America- An Overview. Geological Society of America: 1989. p 42.
^Zandt, G., S. Myers, and T. Wallace (1995), Crust and mantle structure across the Basin and Range‐Colorado Plateau boundary at 37°N latitude and implications for Cenozoic extensional mechanism, J. Geophys. Res., 100(B6), 10529-10548.
^Salyards and Shoemaker. “Landslide and Debris Flow Deposits in Miocene Horse Spring Formation, Nevada: A Measure of Basin and Range Extension”. GSA Centennial Field Guide, 1987.
^Stanley, S. M. (2005). Earth system history. New York: Freeman.
^Stanley, S. M. (2005). Earth system history. New York: Freeman
^"Basin and Range Topography." World of Earth Science. Ed. K. Lee Lerner and Brenda Wilmoth Lerner. Gale Cengage, 2003. eNotes.com. 2006. 5 Dec, 2010 <http://www.enotes.com/earth-science/ basin-range-topography نسخة محفوظة 2011-10-10 على موقع واي باك مشين.
^Stern, Robert J. Class Lecture. Rifts. Physics and Chemistry of the Solid Earth. University of Texas at Dallas, Dallas, TX. 1 Sept 2010.
^Goto, Kinoshita, and Yamano. “High heat flow anomalies on an old oceanic plate observed seaward of the Japan Trench”. International Journal of Earth Science, 2008, vol. 97, p. 345 – 352.
^Matthew A. Coble, and Gail A. Mahood (2008). New geologic evidence for additional 16.5–15.5 Ma silicic calderas in northwest Nevada related to initial impingement of the Yellowstone hot spot. Collapse Calderas Workshop, IOP Conf. Series. DOI:10.1088/1755-1307/3/1/012002. {{استشهاد بكتاب}}: |صحيفة= تُجوهل (مساعدة) والوسيط |تاريخ الوصول بحاجة لـ |مسار= (مساعدة)
Baldridge, W. Scott, Geology of the American Southwest: A Journey Through Two Billion Years of Plate Tectonic History, Cambridge University Press, 2004. ISBN 0-521-01666-5
