روایت ۲۰۰ میلیون ساله تولد تنگه هرمز

برای یافتن پاسخ این پرسش‌ها و روایت تاریخ زمین‌شناسی تنگه هرمز، خبرنگار «آناتک» با دکتر علی سیستانی‌پور، استاد و عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی، گفت‌وگو کرده است. او توضیح می‌دهد که چگونه از دل اقیانوس باستانی تتیس، برخورد صفحات زمین‌ساختی، شکل‌گیری رشته‌کوه‌های زاگرس و عمان و دیگر فرایندهای زمین‌شناختی، یکی از مهم‌ترین آبراه‌های جهان پدید آمده است.

تنگه هرمز از نظر زمین‌شناسی چگونه شکل گرفته است؟ این تنگه فقط یک گذرگاه آبی طبیعی است یا نتیجه مستقیم برخورد و تغییر شکل صفحات زمین‌ساختی در منطقه؟

اگر بخواهیم پاسخ کوتاهی به این پرسش بدهیم، باید بگوییم که تنگه هرمز فقط یک گذرگاه آبی طبیعی نیست؛ بلکه شکل‌گیری آن به‌طور مستقیم با فرایندهای زمین‌ساختی و برخورد صفحات تکتونیکی ارتباط دارد.

برای توضیح بیشتر، ابتدا باید به جایگاه زمین‌ساختی تنگه هرمز اشاره کنیم. این تنگه در محل برخورد صفحه عربستان با صفحه اوراسیا قرار گرفته است. این برخورد از حدود ۲۰ تا ۳۰ میلیون سال پیش شدت گرفت و در نهایت به پیدایش رشته‌کوه زاگرس انجامید. در حال حاضر نیز صفحه عربستان همچنان سالانه حدود ۲ تا ۳ سانتی‌متر به سمت شمال حرکت می‌کند و به صفحه اوراسیا فشار وارد می‌کند.

حالا ممکن است این پرسش مطرح شود که چرا دقیقا تنگه هرمز شکل گرفته است؟ اگرچه برخورد صفحات باعث بالا آمدن کوه‌های زاگرس شد، اما همه بخش‌های منطقه به یک اندازه بالا نیامدند. در محل تنگه هرمز، گسل‌های متعددی وجود دارد و پوسته زمین دچار شکستگی و فرونشست موضعی شده است. هم‌زمان با بالا آمدن کوه‌ها، این بخش پایین‌تر باقی ماند و همین موضوع باعث شد مسیر آب باز بماند. در واقع، تنگه هرمز یک فرورفتگی تکتونیکی است که بعدها آب‌های خلیج فارس و دریای عمان آن را پر کرده‌اند.

نکته مهم دیگری که باید به آن اشاره کرد، نقش گنبدهای نمکی است. یکی از ویژگی‌های مهم منطقه وجود سنگ‌های نمکی بسیار قدیمی موسوم به سازند هرمز است. این نمک‌ها بر اثر فشار ناشی از حرکت صفحات به سمت بالا رانده شده‌اند و جزایری مانند هرمز، لارک و بخش‌هایی از جزیره قشم را شکل داده‌اند. علاوه بر این، مسیر گسل‌ها و حتی شکل تنگه نیز تحت تأثیر همین گنبدهای نمکی قرار گرفته است.

اگر بخواهیم این موضوع را از زاویه‌ای دیگر بررسی کنیم، می‌توان پرسید اگر برخورد صفحات وجود نداشت، چه اتفاقی می‌افتاد؟ در آن صورت به احتمال زیاد رشته‌کوه زاگرس شکل نمی‌گرفت، گسل‌های بزرگ منطقه ایجاد نمی‌شدند و فرورفتگی کنونی تنگه هرمز نیز به این صورت به وجود نمی‌آمد. بنابراین می‌توان گفت وجود تنگه هرمز نتیجه مستقیم تکامل زمین‌ساختی منطقه است، نه صرفا فرسایش یا بالا آمدن سطح آب دریا.

در مجموع، از دیدگاه زمین‌شناسی، تنگه هرمز حاصل ترکیب سه عامل اصلی است: برخورد صفحه عربستان و اوراسیا، فعالیت گسل‌ها و تغییر شکل پوسته زمین و بالا آمدن گنبدهای نمکی که در ادامه با نفوذ آب دریا به این فرورفتگی، شکل امروزی تنگه را پدید آورده‌اند.

چه فرآیندهایی باعث شد در این نقطه خاص، بین ایران و شبه‌جزیره عربستان، چنین گذرگاه باریکی به وجود بیاید؟ آیا نقش چین‌خوردگی‌ها، فرونشست‌ها و بالا آمدن کوه‌ها در شکل‌گیری آن تعیین‌کننده بوده است؟

بله، دقیقا همین‌طور است. از دیدگاه زمین‌شناسی، تنگه هرمز حاصل یک فرآیند واحد نیست، بلکه نتیجه هم‌زمان چندین فرآیند تکتونیکی و زمین‌ساختی است که طی حدود ۲۰ تا ۳۰ میلیون سال گذشته رخ داده‌اند.

اگر بخواهیم مهم‌ترین عامل را معرفی کنیم، باید به برخورد صفحه عربستان با صفحه اوراسیا اشاره کنیم. امروزه صفحه عربستان با سرعت حدود ۲ تا ۳ سانتی‌متر در سال به سمت شمال حرکت می‌کند و با صفحه اوراسیا برخورد دارد. این برخورد باعث شده است رشته‌کوه‌های زاگرس بالا بیایند، لایه‌های رسوبی به‌شدت چین بخورند و پوسته زمین ضخیم‌تر شود. در واقع، اگر این برخورد رخ نمی‌داد، احتمالاً نه رشته‌کوه زاگرس شکل می‌گرفت و نه تنگه هرمز به صورت امروزی وجود داشت.

عامل مهم بعدی، چین‌خوردگی‌های زاگرس است. بر اثر فشار ناشی از برخورد این دو صفحه، رسوبات دریایی قدیمی به صورت تاقدیس و ناودیس درآمدند و بخش بزرگی از جنوب ایران از کف دریا به خشکی تبدیل شد. کوه‌ها در دو سوی تنگه پدید آمدند و گذرگاه باریکی میان آن‌ها باقی ماند. در واقع، تنگه هرمز در انتهای شرقی کمربند چین‌خورده زاگرس قرار گرفته است.

در کنار این فرآیند، فرونشست پوسته نیز نقش مهمی داشته است. هم‌زمان با بالا آمدن کوه‌ها، برخی نواحی مجاور دچار فرونشست شدند و آب دریا این بخش‌ها را پر کرد. همین فرونشست‌ها باعث شدند آب‌های خلیج فارس بتوانند به سمت دریای عمان راه پیدا کنند. بنابراین، شکل امروزی منطقه حاصل هم‌زمانی دو فرآیند بالا‌آمدگی و فرونشست پوسته است.

موضوع مهم دیگری که نباید از آن غافل شد، نقش گنبدهای نمکی هرمز است. یکی از ویژگی‌های خاص این منطقه، وجود سازندهای نمکی بسیار قدیمی است. از آنجا که نمک چگالی کمتری دارد، به سمت بالا حرکت می‌کند و گنبدهای نمکی بزرگی را به وجود می‌آورد. این گنبدها شکل جزایر را تغییر داده‌اند، بر مسیر گسل‌ها اثر گذاشته‌اند و در هندسه نهایی تنگه نیز نقش داشته‌اند.

در کنار همه این عوامل، تغییرات سطح آب دریا نیز در شکل‌گیری وضعیت کنونی منطقه موثر بوده است. در دوران یخبندان، سطح آب دریاها حدود ۱۲۰ متر پایین‌تر از امروز بود و خلیج فارس تقریبا خشک شده بود. با پایان عصر یخبندان و بالا آمدن سطح آب دریا، آب دوباره وارد این حوضه شد و از طریق تنگه هرمز به خلیج فارس راه یافت.

اگر بخواهیم به این پرسش پاسخ دهیم که چرا تنگه دقیقا در همین نقطه شکل گرفته است، باید گفت پاسخ در ترکیب چند عامل نهفته است؛ برخورد صفحات زمین‌ساختی، قرار گرفتن این منطقه در پایان شرقی کمربند چین‌خورده زاگرس، وجود نواحی فرونشسته، فعالیت گسل‌های منطقه، تأثیر سازندهای نمکی و در نهایت بالا آمدن مجدد سطح آب دریا. بنابراین، این محل از نظر زمین‌شناسی مناسب‌ترین مسیر برای ارتباط آب‌های خلیج فارس با دریای عمان بوده است.

نقش برخورد صفحه عربی و صفحه اوراسیا در پیدایش تنگه هرمز دقیقا چه بوده است؟ آیا می‌توان گفت تنگه هرمز محصول مستقیم همین برخورد است، یا بیشتر نتیجه پیامدهای جانبی آن مثل تشکیل زاگرس و تغییر شکل بستر زمین است؟

اگر بخواهیم روند شکل‌گیری تنگه هرمز را توضیح دهیم، باید از حرکت صفحه عربی آغاز کنیم. این صفحه طی میلیون‌ها سال با سرعت حدود ۲ تا ۳ سانتی‌متر در سال به سمت شمال حرکت کرده و با صفحه اوراسیا برخورد کرده است.

نخستین نتیجه این برخورد، تشکیل رشته‌کوه زاگرس بود. این برخورد باعث فشرده شدن پوسته زمین، چین‌خوردگی رسوبات و شکل‌گیری رشته‌کوه زاگرس شد. در واقع، بخش بزرگی از جنوب و جنوب‌غرب ایران حاصل همین فرایند زمین‌ساختی است.

اما این برخورد فقط به تشکیل کوه‌ها محدود نشد. برخورد صفحات موجب بالا آمدن برخی نواحی، فرونشست برخی دیگر، ایجاد گسل‌ها و تغییر شکل گسترده بستر زمین شد. این تغییرات، هندسه حاشیه شمالی خلیج فارس را نیز دگرگون کرد.

در ادامه، در شرق خلیج فارس و در محلی که امروزه تنگه هرمز قرار دارد، برهم‌کنش میان کمربند چین‌خورده زاگرس، ناحیه مکران و فرونشست‌های موضعی باعث شد باریک‌ترین مسیر ارتباطی میان خلیج فارس و دریای عمان حفظ شود.

بنابراین می‌توان گفت تنگه هرمز یک شکاف ساده ناشی از برخورد مستقیم دو صفحه نیست، بلکه پیامد غیرمستقیم برخورد صفحه عربی و اوراسیا است؛ یعنی حاصل مجموعه‌ای از فرآیندها شامل تشکیل زاگرس، تغییر شکل پوسته، گسل‌خوردگی، فرونشست موضعی و تغییرات سطح آب دریاها طی میلیون‌ها سال.

از دیدگاه تکتونیک، اگر برخورد صفحه عربی و اوراسیا رخ نمی‌داد، احتمالا نه رشته‌کوه زاگرس به شکل امروزی تشکیل می‌شد و نه موقعیت و شکل کنونی تنگه هرمز به وجود می‌آمد. بنابراین، برخورد صفحات شرط اساسی شکل‌گیری تنگه هرمز بوده است، اما سازوکار ایجاد خود تنگه، مجموعه‌ای از فرآیندهای زمین‌ساختی و فرسایشی پس از آن بوده است.

ایران؛ آزمایشگاه طبیعی زنده‌ای که تاریخ میلیون‌ها ساله زمین را روایت می‌کند

کوه‌های زاگرس و رشته‌کوه‌های عمان چه نسبتی با شکل امروزی تنگه هرمز دارند؟ آیا این عوارض کوهستانی باعث باریک شدن مسیر آب و شکل‌گیری وضعیت کنونی تنگه شده‌اند؟

بله؛ تا حد زیادی می‌توان گفت که شکل امروزی تنگه هرمز نتیجه مستقیم تکامل سامانه کوهستانی زاگرس و عمان است؛ اما نه به این معنا که خود کوه‌ها «تنگه را حفر کرده‌اند». در واقع، این کوهستان‌ها با تغییر شکل پوسته زمین، محل و عرض این گذرگاه آبی را کنترل کرده‌اند.

برخورد صفحه عربی و صفحه اوراسیا باعث تشکیل کمربند چین‌خورده و رانده زاگرس در شمال تنگه و هم‌زمان بالا آمدن رشته‌کوه‌های عمان در جنوب آن شد.

با رشد این دو سامانه کوهستانی، حاشیه‌های شمالی و جنوبی دریای قدیمی تتیس به هم نزدیک شدند. در نتیجه، پهنه آبی میان آن‌ها به‌تدریج محدود شد.

در ساختار زمین‌شناسی اطراف تنگه هرمز چه سنگ‌ها و واحدهای مهمی دیده می‌شود؟ به عنوان مثال نقش سنگ‌های رسوبی، نمکی یا افیولیت‌ها در فهم تاریخ زمین‌شناسی این منطقه چیست؟

اطراف تنگه هرمز از دیدگاه زمین‌شناسی یکی از پیچیده‌ترین مناطق جهان به شمار می‌رود؛ زیرا در محل برخورد صفحه عربی و صفحه اوراسیا قرار گرفته و آثار چندین رویداد مهم زمین‌ساختی را در خود حفظ کرده است. به طور کلی، سه گروه اصلی از سنگ‌ها و واحدهای زمین‌شناسی در این منطقه اهمیت ویژه‌ای دارند.

نخست باید به سنگ‌های رسوبی اشاره کرد که ثبت‌کننده تاریخ دریای باستانی تتیس هستند. بخش عمده کوه‌های زاگرس و نواحی شمال تنگه هرمز از سنگ‌های رسوبی مانند سنگ آهک، دولومیت، مارن، شیل، ماسه‌سنگ و سنگ‌های نمکی تشکیل شده‌اند. این سنگ‌ها از چند جهت اهمیت دارند؛ زیرا تغییرات سطح آب دریاها را ثبت کرده‌اند، امکان شناسایی محیط‌های رسوبی گذشته را فراهم می‌کنند، زمان آغاز چین‌خوردگی زاگرس را نشان می‌دهند و همچنین مخازن بزرگ نفت و گاز ایران را تشکیل داده‌اند.

در کنار این سنگ‌ها، سنگ‌های آتشفشانی قدیمی نیز در منطقه دیده می‌شوند که قدمت آن‌ها به بیش از ۵۴۰ میلیون سال می‌رسد.

گروه مهم دیگر، افیولیت‌ها هستند که در واقع بقایای کف یک اقیانوس باستانی به شمار می‌روند. در جنوب ایران، به‌ویژه در امتداد زون گسل زاگرس، امتداد کوه‌های مکران و همچنین کوه‌های عمان، مجموعه‌های افیولیتی دیده می‌شوند. این افیولیت‌ها قطعاتی از پوسته اقیانوسی و بخش بالایی گوشته هستند که هنگام بسته شدن اقیانوس تتیس روی قاره رانده شده‌اند.

این مجموعه‌ها شامل سنگ‌هایی مانند پریدوتیت، دونیت، گابرو و بازالت‌های بالشی (Pillow Basalt) هستند. اهمیت افیولیت‌ها در این است که وجود اقیانوس قدیمی تتیس را اثبات می‌کنند، محل فرورانش و بسته شدن این اقیانوس را نشان می‌دهند و به بازسازی تاریخ برخورد صفحه عربی و اوراسیا کمک می‌کنند.

اگر بخواهیم تاریخ زمین‌شناسی تنگه هرمز را به زبان ساده برای مخاطب عام توضیح دهیم، مهم‌ترین مرحله‌های این تاریخ چه بوده‌اند؟ از وجود اقیانوس‌های قدیمی تا برخورد قاره‌ها و رسیدن به شکل امروز، روایت علمی این مسیر چگونه است؟

اگر بخواهیم تاریخ زمین‌شناسی تنگه هرمز را به زبان ساده روایت کنیم، باید از زمانی آغاز کنیم که میان ایران و عربستان، اقیانوس باستانی تتیس وجود داشت.

در آن دوران، کف این اقیانوس به‌تدریج با رسوبات ضخیم پوشیده شد. سپس صفحه عربی به سمت شمال حرکت کرد و در نهایت با صفحه اوراسیا برخورد کرد. این برخورد باعث بسته شدن اقیانوس تتیس و شکل‌گیری رشته‌کوه‌های زاگرس و عمان شد.

در ادامه، لایه‌های نمکی بسیار قدیمی به صورت گنبدهای نمکی و جزایر از دل زمین سر برآوردند. در میان این کوهستان‌ها نیز یک فرورفتگی دریایی باقی ماند که آب از طریق آن جریان پیدا کرد و تنگه هرمز را پدید آورد.

در واقع، تنگه هرمز یک شکاف تصادفی در خشکی نیست بلکه نتیجه بیش از ۲۰۰ میلیون سال تحول زمین‌شناسی است؛ تحولی که از وجود یک اقیانوس باستانی آغاز شد، با برخورد قاره‌ها و کوه‌زایی ادامه یافت، فعالیت گنبدهای نمکی و در نهایت تغییرات سطح آب دریاها را نیز دربر گرفت و به شکل‌گیری تنگه هرمز به صورت امروزی انجامید.