الكواكب الداخلية (٩)

يرتكز درس السجل الصخرية على تنظيم تاريخ الأرض باستخدام سلم الزمن الجيولوجي، الذي يقسم تاريخ الكوكب إلى دهور وحقب وعصور وأحيان بناءً على الحفريات والأحداث الكبرى. كما يعتمد الجيولوجيون على مبادئ التأريخ النسبي مثل مبدأ الترسيب الأفقي ومبدأ تعاقب الطبقات ومبدأ القاطع والمقطوع لتحديد أعمار الصخور وترتيب الأحداث زمنيًا دون معرفة السنين بالأرقام المطلقة. فلو كانت لديك طبقات صخرية فوق بعضها، فالطبقة السفلي هي الأقدم والعلوي هي الأحدث، ما لم يحدث خلل أو تعرية تفصل بين الطبقات عبر سطوح عدم التوافق.

الفكرة الأساسية

يقوم السجل الصخري على تنظيم تاريخ الأرض الطويل وتقسيمه إلى وحدات زمنية مترابطة تُعرف بسلم الزمن الجيولوجي، مع استخدام مبادئ التأريخ النسبي لترتيب الأحداث والصخور من الأقدم إلى الأحدث.

الشرح

يُقسم سلم الزمن الجيولوجي تاريخ الأرض البالغ 4.6 بلايين عام إلى وحدات متدرجة. أكبر هذه الوحدات هي الدهور Eons، وتشمل دهر ما قبل الكامري الذي يمثل 90 بالمئة تقريبًا من تاريخ الأرض، ودهر الحياة الظاهرة. تنقسم الدهور إلى حقب Eras تتراوح بين عشرات إلى مئات ملايين السنين وتتحدد بناءً على أنواع الحياة المختلفة في الصخور. وتتفرع الحقب إلى عصور Periods، بينما تُعد الأحيان Epochs أصغر الوحدات الزمنية وتتراوح بين مئات آلاف السنين ومليون سنة.

لتحديد أعمار الصخور وترتيبها نسبياً، يعتمد الجيولوجيون على مبادئ محددة. مبدأ الترسيب الأفقي ينص على أن الصخور الرسوبية تترسب في طبقات أفقية أو شبه أفقية بفعل الجاذبية. ومبدأ تعاقب الطبقات Superposition يوضح أنه في أي تعاقب طبقي، تكون الطبقات السفلى أقدم والطبقات العليا أحدث. أما مبدأ القاطع والمقطوع Cross-cutting relationship فيشير إلى أن أي قاطع ناري أو صدع يقطع طبقات صخرية يكون أحدث عمرًا من الصخور التي يقطعها. وأخيراً، تفصل سطوح عدم التوافق Unconformity بين طبقات صخرية ترسبت في أوقات مختلفة، وتدل على وجود فترة زمنية مفقودة بسبب التعرية وتتضمن أنواعاً مثل عدم التوافق الانقطاعي واللاتوافق وعدم التوافق الزاوي.

مثال محلول خطوة بخطوة

لو وجدت في أحد الأودية مقطعاً صخرياً يتكون من أربع طبقات أفقية مرقمة من 1 في الأسفل إلى 4 في الأعلى، وقطع هذه الطبقات عرق ناري بشكل رأسي:

1. استعمل مبدأ الترسيب الأفقي لمعرفة أن الطبقات ترسبت في البضع في وضع أفقي.
2. استعمل مبدأ تعاقب الطبقات لتحديد الأعمار النسبية، فالطبقة (1) في الأسفل هي أقدم الطبقات، بينما الطبقة (4) في الأعلى هي أحدث الطبقات الرسوبية.
3. استعمل مبدأ القاطع والمقطوع لتحديد عمر العرق الناري؛ بما أنه يقطع الطبقات (1) و(2) و(3) و(4)، فهو أحدث عمراً من جميع هذه الطبقات التي يقطعها.

أخطاء شائعة

الاعتقاد بأن التأريخ النسبي يحدد عدد السنين السنين الدقيقة التي استغرقتها الأحداث الجيولوجية، والصواب أنه يحدد ترتيب حدوثها زمنياً فقط دون معرفة السنين بالضبط. الظن بأن الطبقات المائلة دائماً هي الأقدم في القمة، والصواب أن الحركات الأرضية قد تغير وضع الطبقات الأصلي.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما الفرق الأساسي بين دهر ما قبل الكامري ودهر الحياة الظاهرة من حيث الحفريات؟ الإجابة: دهر ما قبل الكامري يفتقر إلى الحفريات المعقدة وغالباً ما تكون أجسامه رخوة ودون أصفاد صلبة، بينما يحتوي دهر الحياة الظاهرة على حفريات ذات أجزاء صلبة تسهل حفظها وتدل على تنوع كبير في الحياة.

السؤال الثاني: إذا وجدت طبقة رسوبية أفقية تعلو صخوراً نارية أو متحولة مجرّفة، فما نوع عدم التوافق الذي يمثله هذا السطح؟ الإجابة: اللاتوافق Nonconformity.