علم طبقات الأرض
علم طبقات الأرض (إنگليزية: Stratigraphy)، هو أحد فروع علم الجيولوجيا، يدرس الطبقات الصخرية وتطابقها (تطابق). ويستخدم أساساً في دراسة الصخور الرسوبية والصخور البركانية المتطابقة. ويضم علم طبقات الأرض مجالين متصلين به، هما: علم طبقات الأرض الصخرية lithostratigraphy وعلم طبقات الأرض الحيوية biostratigraphy.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التطور التاريخي
أسس الكاهن الكاثوليكي نيكولاس ستينو الأساس النظري للطبقات الطبقية عندما قدم قانون التعاقب الطبقي وقاعدة الأفقية الأصلية وقاعدة الاستمرارية الأفقية عام 1669 في عمل حول تحجر البقايا العضوية في طبقات الرواسب.
أول تطبيق عملي واسع النطاق لطبقات الأرض كان بواسطة ويليام سميث في تسعينيات القرن التاسع عشر وأوائل القرن التاسع عشر. المعروف باسم "أبو الجيولوجيا الإنجليزية"،[1] أدرك سميث أهمية الطبقات الأرضية أو طبقات الصخور وأهمية العلامات الأحفورية للطبقات المترابطة؛ قام بإنشاء أول خريطة جيولوجية لإنگلترة. التطبيقات المؤثرة الأخرى لطبقات الأرض في أوائل القرن التاسع عشر كانت بواسطت جورج كوڤييه وألكسندر برونيار، اللذان درسا جيولوجيا المنطقة المحيطة بپاريس.
.jpg&filetimestamp=20230807042621&)
علم طبقات الأرض الصخرية
مقالة مفصلة: علم طبقات الأرض الصخرية
.jpg&filetimestamp=20230807042621){kind=link}
التباين في الوحدات الصخرية، الذي يظهر بشكل واضح على شكل طبقات مرئية، يرجع إلى التباين المادي في نوع الصخور (علم الصخور). يمكن أن يحدث هذا الاختلاف عموديًا كطبقة (مهد)، أو بشكل جانبي، ويعكس التغييرات في بيئات الترسيب (المعروفة باسم تغير السحنة). توفر هذه الاختلافات الطباعة الحجرية أو الطبقات الحجرية لوحدة الصخور. تتضمن المفاهيم الأساسية في علم طبقات الأرض فهم كيفية نشوء علاقات هندسية معينة بين طبقات الصخور وما تشير إليه هذه الأشكال الهندسية حول بيئتها الرسوبية الأصلية. ينص المفهوم الأساسي في علم طبقات الأرض، المسمى قاعدة تعاقب طبقي، على ما يلي: في تسلسل طبقي غير مشوه، تحدث الطبقات الأقدم في قاعدة التسلسل.
علم الطبقات الأرض الكيميائية يدرس التغيرات في النسب النسبية للعناصر النزرة والنظائر داخل وبين الوحدات الصخرية. تختلف نسبة نظائر الكربون والأكسجين بمرور الوقت، ويمكن للباحثين استخدام هذه لتخطيط التغييرات الطفيفة التي حدثت في البيئة القديمة. وقد أدى ذلك إلى مجال متخصص في علم طبقات الأرض النظيرية.
يوثق علم طبقات الأرض الدورية التغيرات الدورية في كثير من الأحيان في النسب النسبية من المعادن (على وجه الخصوص الكربونات) وحجم الحبيبات وسمك طبقات الرواسب (رقيقة البحيرات) وتنوع الحفريات مع الوقت، المرتبط بالتغيرات الموسمية أو على المدى الطويل في المناخ القديم.
علم طبقات الأرض الحيوية
يعتمد علم طبقات الأرض الحيوية أو علم طبقات الأرض الأحفورية على أساس الأدلة الأحفورية في طبقات الصخور. يُقال إن طبقات الأرض من المواقع المنتشرة التي تحتوي على نفس الحيوانات والنباتات الأحفورية يمكن ربطها بمرور الوقت. استند علم طبقات الأرض الحيوية على التتابع الأحفوري الذي وضعه ويليام سميث ، والذي سبقه ، وكان أحد أول وأقوى خطوط الأدلة على التطور البيولوجي. وهو يقدم دليلاً قوياً على التكوين (الانتواع) والانقراض الأنواع. تطور مقياس الزمن الجيولوجي خلال القرن التاسع عشر، بناءً على دليل الطبقات الحيوي والتتابع الأحفوري. ظل هذا المقياس الزمني مقياسًا نسبيًا حتى تطور التأريخ الإشعاعي، والذي استند إلى إطار زمني مطلق، مما أدى إلى تطور التخطيط الزمني.
أحد التطورات المهمة هو منحنى ڤيل (منحنى سطح البحر)، الذي يحاول تحديد منحنى مستوى سطح البحر التاريخي العالمي وفقًا للاستنتاجات من الأنماط الطبقية العالمية. يستخدم علم طبقات الأرض أيضًا بشكل شائع لتحديد طبيعة ومدى صخور الخزان الحاملة-للهيدروكربون، وموانع التسرب، ومصائد جيولوجيا النفط.
التتابع الطبقي الزمني
التتابع الطبقي الزمني هو أحد فروع علم طبقات الأرض الذي يضع عمرًا مطلقًا، وليس نسبيًا لطبقات الصخور. يهتم الفرع باشتقاق بيانات تأريخية لوحدات الصخور، سواء بشكل مباشر أو استنتاجي، بحيث يمكن اشتقاق سلسلة من الأحداث النسبية التي أدت إلى تكوين الصخور. الهدف النهائي للرسم الزمني هو وضع التواريخ على تسلسل ترسيب جميع الصخور داخل منطقة جيولوجية، ثم إلى كل منطقة، وبالتالي توفير سجل جيولوجي كامل للأرض.
تسمى الفجوة أو الطبقات المفقودة في السجل الجيولوجي للمنطقة بالفجوة الطبقية. قد يكون هذا نتيجة توقف ترسب الرواسب. بدلاً من ذلك، قد تكون الفجوة ناتجة عن الإزالة عن طريق التآكل، وفي هذه الحالة يمكن تسميتها بالفراغ الطبقي.[2][3] يطلق عليه "فجوة" لأن الترسب كان "معلقًا" لفترة من الوقت.[4] قد تمثل الفجوة المادية فترة من عدم الترسب وفترة تآكل.[3] قد يتسبب خطأ جيولوجي في ظهور فجوة.[5]
علم طبقات الأرض المغناطيسية
علم طبقات الأرض المغناطيسية هي تقنية لتأريخ طبقات الأرض تستخدم لتأريخ المتواليات الرسوبية والبركانية. تعمل الطريقة عن طريق جمع عينات موجهة على فترات مقاسة في جميع أنحاء القسم. يتم تحليل العينات لتحديد البقايا الممغنطة (DRM)، أي قطبية المجال المغناطيسي للأرض في الوقت الذي ترسبت فيه الطبقة. بالنسبة للصخور الرسوبية، يكون هذا ممكنًا لأن المعادن المغناطيسية شديدة الحبيبات (<17 ميكرومتر) تتصرف مثل البوصلة الصغيرة، لأنها تسقط عبر عمود الماء، وتوجه نفسها بواسطة المجال المغناطيسي للأرض. عند دفنها، يتم الحفاظ على هذا الاتجاه. بالنسبة للصخور البركانية، فإن المعادن المغناطيسية، التي تتشكل في الذوبان، توجه نفسها مع المجال المغناطيسي المحيط، وتثبت في مكانها عند تبلور الحمم البركانية.
تُجمع عينات القلب المغنطيسية القديمة الموجهة في المجال؛ الأحجار الطينية، الاحجار الغرينية، وحبيبات الحجر الرملي شديدة الدقة هي الصخور المفضلة لأن الحبيبات المغناطيسية أدق وأكثر احتمالية للتوجه مع المجال المحيط أثناء الترسيب. إذا كان المجال المغناطيسي القديم موجهًا بشكل مشابه للمجال المغناطيسي اليوم (القطب المغناطيسي الشمالي بالقرب من القطب الدوراني الشمالي)، فستحتفظ الطبقات بقطبية طبيعية. إذا كانت البيانات تشير إلى أن القطب المغناطيسي الشمالي كان بالقرب من القطب الدوراني الجنوبي، فإن الطبقات ستظهر قطبية معكوسة.
يتم تحليل نتائج العينات الفردية عن طريق إزالة المغنطة الطبيعية المتبقية (NRM) للكشف عن DRM. بعد التحليل الإحصائي، تُستخدم النتائج لتوليد عمود طبقي مغناطيسي محلي يمكن مقارنته بعد ذلك بمقياس وقت القطبية المغناطيسية العالمية.
تُستخدم هذه التقنية لتأريخ التسلسلات التي تفتقر عمومًا إلى الحفريات أو الصخور النارية المتداخلة. تعني الطبيعة المستمرة لأخذ العينات أنها أيضًا تقنية قوية لتقدير معدلات تراكم الرواسب.
التطبق
التطبق stratification، هو ترتيب الصخور الرسوبية في طبقات منفصلة مميزة.
الوحدة الطبقية
الوحدة الاستراتجرافية (الطبقية) Stratigraphic unit، هي طبقة أو مجموعة من الطبقات المتجاورة، تتميز ببعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية والحفرية، أو وحدة الزمن التي بنيت على عمر هذه الطبقات.
المرحلة التوموتية
المرحلة التوموتية Tommotion stage، هي وحدة زمنية استراتجرافية (طبقية)، لها أهمية خاصة، لأنها تحتوي على أقدم الحفريات المعروفة الحاوية للهياكل من الرخويات البدائية والمسرجيات والأركيوسياثيدات وغيرها، وتمثل قاعدة الكمبري، ولكن تسبق ظهور ثلاثية الفصوص trilobites.
القطاع النمطي
هو القطاع االطبقي الأول الذي وصف كنموذج لوحدة استراتجرافية رسمية جديدة، ويستعمل كمقياس موضوعي لمقارنة الأجزاء المنفصلة جغرافيا من الوحدة نفسها، ويفضل أن يكون في منطقة تبلغ فيها الوحدة أكبر سمك لها، وتكون منكشفة بكاملها قدر الإمكان، ولا يمكن تغيير القطاع النمط بعد وصفه، ولكل وحدة طبقية قطاع نمط واحد.
طبقة
الطبقة (layer) هي مصطلح عام يطلق على كل جسم نضيدي من الصخور، سواء كانت رسوبية أو نارية أو متحولة.
وحدة طبقات الأرض الحيوية
جسم صخري يتحدد بناء على محتواه الحفري، وله حدان زمنيان متوازيان تقريبا، أحدهما علوي والآخر سفلي.[6]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
طباقية النظائر
طباقية النظائر isotope stratigraphy، هو تحديد عمر طبقات القشرة الأرضية بقياس نسب المواد المشعة في حبيبات المعادن والحفريات.[7]
الطباقية المغناطيسية
الطباقية المغناطيسية magnetic stratigraphy، هي استخدام الخواص المغناطيسية للصخور لإجراء مضاهاة بين الصخور المختلفة.
الطباقية الزلزالية
الطباقية الزلزالية seismic stratigraphy، هي دراسة الصخور الرسوبية باستخدام الانعكاسات الزلزالية، التي تنشأ عن موجات زلزالية صناعية، فتعكس الخواص الفيزيائية للصخور المدفونة.
ثغرة ترسيب
ثغرة ترسيب أو فجوة زمنية Hiatus هي فترة زمنية لم تمثل بصخور في التتابع الطبقي وذلك يرجع إما إلى توقف الترسيب، أو نتيجة لتعرية الصخور التي سبق ترسيبها.
انظر أيضاً
المصادر
- ^ Davies G.L.H. (2007). Whatever is Under the Earth the Geological Society of London 1807–2007. London: Geological Society. p. 78. ISBN 978-1862392144.
- ^ "SEPM Strata". www.sepmstrata.org.
- ^ أ ب Martinsen, O. J. et al. (1999) "Cenozoic development of the Norwegian margin 60–64N: sequences and sedimentary response to variable basin physiography and tectonic setting" pp. 293–304 In Fleet, A. J. and Boldy, S. A. R. (editors) (1999) Petroleum Geology of Northwest Europe Geological Society, London, page 295, ISBN 978-1-86239-039-3
- ^ Kearey, Philip (2001). Dictionary of Geology (2nd ed.) London, New York, etc.: Penguin Reference, London, p. 123. ISBN 978-0-14-051494-0.
- ^ Chapman, Richard E. (1983) Petroleum Geology Elsevier Scientific, Amsterdam, p. 33, ISBN 978-0-444-42165-4
- ^ عبد الجليل هويدي، محمد أحمد هيكل (2004). أساسيات الجيولوجيا التاريخية. مكتبة الدار العربية للكتب.
- ^ عبد الجليل هويدي، محمد أحمد هيكل (2004). أساسيات الجيولوجيا التاريخية. مكتبة الدار العربية للكتب.
- ^ Christopherson, R.W., 2008. Geosystems: An Introduction to Physical Geography 7th ed., Prentice Hall.
وصلات خارجية
| علم طبقات الأرض
]].