علم التأريخ الجيولوجي

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
تصوير فني للأحداث الرئيسية في تاريخ الأرض

علم تحديد العمر الجيولوجي هو علم تحديد عمر الصخور والأحافير والرواسب باستخدام البصمات الموجودة في الصخور نفسها. يمكن تحديد العمر الجيولوجي المطلق باستخدام النظائر المشعة ، بينما يُستعان في تحديد العمر الجيولوجي النسبي بأدوات مثل المغناطيسية القديمة ونسب النظائر المستقرة . ومن خلال الجمع بين مؤشرات متعددة لتحديد العمر الجيولوجي (والطبقات الحيوية )، يمكن تحسين دقة العمر المُستخلص.

يختلف علم تحديد العمر الجيولوجي في تطبيقه عن علم الطبقات الحيوية، وهو علم تحديد الفترة الجيولوجية للصخور الرسوبية من خلال وصف وتصنيف ومقارنة تجمعات الأحافير النباتية والحيوانية. لا يُحدد علم الطبقات الحيوية عمر الصخرة بشكل مباشر ، بل يضعها ضمن فترة زمنية معروفة بتواجد تجمعات الأحافير فيها. ومع ذلك، يتكامل هذان العلمان بشكل وثيق، لدرجة أنهما يشتركان في نفس نظام تسمية الطبقات (طبقات الصخور) والفترات الزمنية المستخدمة لتصنيف الطبقات الفرعية داخل الطبقة الواحدة.

يُعد علم التأريخ الجيولوجي الأداة الرئيسية المستخدمة في تخصص علم الطبقات الزمنية ، والذي يحاول استخلاص تواريخ العمر المطلقة لجميع التجمعات الأحفورية وتحديد التاريخ الجيولوجي للأرض والأجرام السماوية الأخرى .

طريقة المواعدة

الوحدات في علم التسلسل الزمني الجيولوجي وعلم الطبقات [ 1 ]
قطاعات الصخور ( الطبقات ) في علم الطبقات الزمنيةالفترات الزمنية في علم التأريخ الجيولوجيملاحظات حول الوحدات الجيولوجية الزمنية
إيونوثيمإيونأربعة في المجموع، نصف مليار سنة أو أكثر
إيراثيمعصر10 محددة، عدة مئات من ملايين السنين
نظامفترة22 محددة، من عشرات إلى حوالي مائة مليون سنة
مسلسلحقبة38 محددة، عشرات الملايين من السنين
منصةعمر101 محددة، ملايين السنين
كرونوزونكرونتقسيم فرعي للعصر، غير مستخدم في المقياس الزمني ICS

التأريخ الإشعاعي

من خلال قياس كمية التحلل الإشعاعي لنظير مشع ذي عمر نصف معروف ، يستطيع الجيولوجيون تحديد العمر المطلق للمادة الأصلية. تُستخدم لهذا الغرض عدة نظائر مشعة، وتُستخدم، تبعًا لمعدل تحللها، لتحديد أعمار فترات جيولوجية مختلفة. تُعد النظائر الأبطأ تحللًا مفيدة لفترات زمنية أطول، ولكنها أقل دقة في تحديد العمر المطلق بالسنوات. باستثناء طريقة الكربون المشع ، تعتمد معظم هذه التقنيات في الواقع على قياس الزيادة في وفرة نظير مشع ، وهو ناتج تحلل النظير المشع الأصلي. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] يمكن استخدام طريقتين أو أكثر من الطرق الإشعاعية معًا للحصول على نتائج أكثر دقة. [ 5 ] معظم الطرق الإشعاعية مناسبة للزمن الجيولوجي فقط، ولكن بعضها، مثل طريقة الكربون المشع وطريقة التأريخ بنظيري الأرجون 40/39 ، يمكن تطبيقها على فترة حياة الإنسان المبكرة [ 6 ] وعلى التاريخ المسجل. [ 7 ]

من بين التقنيات الشائعة الاستخدام ما يلي:

التأريخ بآثار الانشطار

التأريخ الجيولوجي للنظائر الكونية

سلسلة من التقنيات المترابطة لتحديد عمر تكوّن سطح جيومورفولوجي ( التأريخ بالتعرض )، أو عمر دفن مواد كانت سطحية (التأريخ بالدفن). [ 10 ] يعتمد التأريخ بالتعرض على تركيز النظائر الغريبة (مثل 10Be ، 26Al ، 36Cl ) الناتجة عن تفاعل الأشعة الكونية مع مواد الأرض كمؤشر على عمر تكوّن سطح ما، مثل المروحة الطميية. أما التأريخ بالدفن فيعتمد على التحلل الإشعاعي التفاضلي لعنصرين كونيين كمؤشر على عمر حجب الرواسب بالدفن عن المزيد من التعرض للأشعة الكونية.

التأريخ بالتألق الضوئي

تعتمد تقنيات التأريخ بالتلألؤ على رصد الضوء المنبعث من مواد مثل الكوارتز والماس والفلسبار والكالسيت. وتُستخدم أنواع عديدة من تقنيات التلألؤ في الجيولوجيا، بما في ذلك التلألؤ المحفز ضوئيًا (OSL) والتلألؤ الكاثودي (CL) والتلألؤ الحراري (TL). [ 11 ] ويُستخدم التلألؤ الحراري والتلألؤ المحفز ضوئيًا في علم الآثار لتأريخ القطع الأثرية المحروقة، مثل الفخار وأحجار الطهي، كما يُمكن استخدامهما لرصد حركة الرمال.

تحديد عمر الأحماض الأمينية

يُعدّ التأريخ بالأحماض الأمينية تقنيةً لتحديد عمر الأحافير، حيث تقيس نسب نظائر الأحماض الأمينية فيها. لا يُمكن لهذه التقنية وحدها إنتاج تقديرات رقمية للعمر، إذ تتطلب معايرةً خاصةً بكل موقع باستخدام طرق تأريخ أخرى، إلا أنها تُعتبر رخيصة نسبيًا. [ 12 ] يُمكن العثور على البروتين المحفوظ اللازم لإجراء هذا التحليل بسهولة في الكائنات الحية ذات الأصداف، ولذا تُستخدم هذه التقنية غالبًا في دراسة رواسب المحيطات. [ 13 ]

التأريخ التدريجي

تسمح تقنيات التأريخ التدريجي ببناء تسلسلات زمنية سنوية، والتي يمكن أن تكون ثابتة ( أي مرتبطة باليوم الحالي وبالتالي بالتقويم أو الوقت الفلكي ) أو متغيرة.

التأريخ المغناطيسي القديم

يشكل تسلسل الأقطاب المغناطيسية القديمة (المعروفة عادةً بالأقطاب المغناطيسية الأرضية الافتراضية)، والتي تم تحديد عمرها بدقة، مسارًا ظاهريًا لانجراف القطب (APWP). يُنشأ هذا المسار لكتلة قارية كبيرة. ويمكن استخدام مسارات انجراف القطب الظاهرية للقارات المختلفة كمرجع للأقطاب المُستخلصة حديثًا للصخور ذات العمر غير المعروف. في التأريخ المغناطيسي القديم، يُقترح استخدام مسار انجراف القطب الظاهري لتحديد عمر قطب مُستخلص من صخور أو رواسب ذات عمر غير معروف، وذلك بربط القطب القديم بأقرب نقطة على مسار انجراف القطب الظاهري. وقد اقتُرحت طريقتان للتأريخ المغناطيسي القديم: (1) الطريقة الزاوية، و(2) طريقة الدوران. [ 14 ] تُستخدم الطريقة الأولى للتأريخ المغناطيسي القديم للصخور داخل الكتلة القارية نفسها. أما الطريقة الثانية فتُستخدم للمناطق المطوية حيث يكون الدوران التكتوني ممكنًا.

علم المغناطيسية الطبقية

يُحدد علم المغناطيسية الطبقية العمر من خلال نمط مناطق الاستقطاب المغناطيسي في سلسلة من الصخور الرسوبية و/أو البركانية الطبقية، وذلك بالمقارنة مع المقياس الزمني للاستقطاب المغناطيسي. وقد تم تحديد المقياس الزمني للاستقطاب سابقًا عن طريق تأريخ الشذوذات المغناطيسية في قاع البحر، والتأريخ الإشعاعي للصخور البركانية ضمن المقاطع المغناطيسية الطبقية، والتأريخ الفلكي للمقاطع المغناطيسية الطبقية.

علم الطبقات الكيميائية

يمكن استخدام الاتجاهات العالمية في تركيب النظائر، وخاصة نظائر الكربون-13 والسترونتيوم، لربط الطبقات. [ 15 ]

ارتباط الآفاق المرجعية

طبقات التيفرا في جنوب وسط أيسلندا . الطبقة السميكة ذات اللون الفاتح إلى الداكن على مستوى يدي عالم البراكين هي طبقة مميزة للتيفرا الريوليتية إلى البازلتية من هيكلا .

تُعدّ الآفاق المرجعية وحدات طبقية من نفس العمر، ذات تركيب ومظهر مميزين، بحيث يُمكن التأكد من تكافؤها الزمني على الرغم من وجودها في مواقع جغرافية مختلفة. وتُشكّل التجمعات الأحفورية للحيوانات والنباتات ، البحرية والبرية على حد سواء، آفاقًا مرجعية مميزة. [ 16 ] علم تحديد عمر الرماد البركاني هو أسلوب للربط الجيوكيميائي بين الرماد البركاني المجهول (التيفرا) والتيفرا المؤرخة والمحددة ببصماتها الجيوكيميائية . كما يُستخدم التيفرا غالبًا كأداة لتحديد العمر في علم الآثار، نظرًا لأن تواريخ بعض الانفجارات البركانية موثقة بدقة.

التسلسل الهرمي للفترات

التقسيمات الجيولوجية الزمنية من الأكبر إلى الأصغر:

الاختلافات عن علم الطبقات الزمنية

من المهم عدم الخلط بين الوحدات الجيولوجية الزمنية والوحدات الزمنية الطبقية. [ 17 ] الوحدات الجيولوجية الزمنية هي فترات زمنية، لذا من الصحيح القول إن التيرانوصور ركس عاش خلال العصر الطباشيري المتأخر . [ 18 ] أما الوحدات الزمنية الطبقية فهي مواد جيولوجية، لذا من الصحيح أيضًا القول إنه تم العثور على أحافير من جنس التيرانوصور في سلسلة العصر الطباشيري العلوي. [ 19 ] وبالمثل، من الممكن تمامًا زيارة رواسب سلسلة العصر الطباشيري العلوي - مثل رواسب هيل كريك حيث تم العثور على أحافير التيرانوصور - ولكن من المستحيل بطبيعة الحال زيارة العصر الطباشيري المتأخر لأنه فترة زمنية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "المخطط الزمني الطبقي الدولي" (ملف PDF) . اللجنة الدولية لعلم الطبقات . ديسمبر 2024. تم الاطلاع عليه في 23 أكتوبر 2025 .
  2. ↑ ديكين، آلان ب. (2000). جيولوجيا النظائر المشعة ( الطبعة الأولى). كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN  978-0-521-59891-0.
  3. ↑ فور، غونتر (1986). مبادئ جيولوجيا النظائر ( الطبعة الثانية). نيويورك: وايلي. ISBN  978-0-471-86412-7.
  4. ↑ فور، غونتر؛ مينسينغ، تيريزا م.؛ فور، غونتر (2005). النظائر: المبادئ والتطبيقات ( الطبعة الثالثة). هوبوكين، نيوجيرسي: وايلي. ISBN  978-0-471-38437-3.
  5. ↑ دالريمبل، جي بي؛ غروف، إم؛ لوفيرا، أو إم؛ هاريسون، تي إم؛ هولين، جي بي؛ لانفير، إم إيه (1999). "عمر وتاريخ حراري لمجمع جيزرز البلوتوني (وحدة الفلسيت)، حقل جيزرز الحراري الأرضي، كاليفورنيا: دراسة باستخدام نظائر الأرجون 40/39 واليورانيوم -الرصاص". رسائل علوم الأرض والكواكب . 173 (3): 285-298 . رمز Bibcode : 1999E و PSL.173..285D . doi : 10.1016/S0012-821X(99)00223-X .
  6. ↑ لودفيج، ك. ر.؛ رين، ب. ر. (2000). "التأريخ الجيولوجي على المقياس الزمني لعلم الإنسان القديم" . علم الإنسان التطوري . 9 (2): 101-110 . doi : 10.1002/(sici)1520-6505(2000)9:2 < 101::aid-evan4 > 3.0.co ; 2-w . S2CID 83948790 . {{cite journal}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  7. ↑ رين، بي آر، شارب، دبليو دي، دينو، إيه إل، أورسي، جي، وسيفيتّا، إل. 1997. مجلة ساينس ، 277 ، 1279-1280 . " التأريخ باستخدام نظائر الأرجون 40/39 في الحقبة التاريخية: المعايرة وفقًا لبليني الأصغر" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 30 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2008 .
  8. ↑ بلاستينو، و.؛ كايولا، ل.؛ بارتولومي، ب.؛ بيلا، ف. (2001). "الحد من الخلفية الكونية في قياس الكربون المشع بواسطة مطيافية الوميض في المختبر تحت الأرض في غران ساسو" . الكربون المشع . 43 (2أ): 157-161 . doi : 10.1017/S0033822200037954 .
  9. ↑ هاجداس، إيركا؛ أسكو، فيليبا؛ غارنيت، مارك هـ.؛ فالون، ستيوارت ج.؛ بيرسون، شارلوت ل.؛ كوارتا، جيانلوكا؛ سبالدينغ، كيرستي ل.؛ ياماغوتشي، هاروكا؛ يونيدا، مينورو (9 سبتمبر 2021). "التأريخ بالكربون المشع" . مجلة Nature Reviews Methods Primers . 1 (1) 62: 1–26 . doi : 10.1038/s43586-021-00058-7 . ISSN 2662-8449 . 
  10. ^ شايفر، يورج م. كوديليان، الكسندرو T.؛ ويلينبرينج، جين ك.؛ لو، تشنغ تيان؛ كيسلينج، بنيامين. فولوب، ريكا-هـ؛ فال ، بيدرو (2022/03/10). "تقنيات النويدات الكونية" . مراجعات الطبيعة طرق الاشعال . 2 (1) 18: 1– 22. دوى : 10.1038/s43586-022-00096-9 . ردمك 2662-8449 . S2CID 247396585 .  
  11. ↑ موراي، أندرو؛ أرنولد، لي جيه؛ بويلايرت، جان بيتر؛ غيران، غيوم؛ تشين، جينتانغ؛ سينغفي، أشوك كيه؛ سميدلي، راشيل؛ تومسن، كريستينا جيه. (28 أكتوبر 2021). "التأريخ بالتألق المحفز ضوئيًا باستخدام الكوارتز" . مجلة Nature Reviews Methods Primers . 1 (1) 72: 1–31 . doi : 10.1038/s43586-021-00068-5 . ISSN 2662-8449 . S2CID 240186965 .  
  12. ↑ بنكمان، ك. إي. إتش؛ دولر، ج. أ. ت؛ روبرتس، هـ. م؛ كولاروسي، د.؛ ديكنسون، م. ر؛ وايت، د. (25-10-2022). "تأريخ العصر الحجري القديم: طرق الشحنات المحصورة وعلم تحديد العمر الجيولوجي للأحماض الأمينية" . الأكاديمية الوطنية للعلوم .
  13. ↑ موراي-والاس، كولين ف.؛ هدايت، رحمادي؛ بيريبو، نعومي (22 أكتوبر 2024). "تطبيق تحويل الأحماض الأمينية إلى متصاوغات ضوئية لتحديد عمر المنخربات وتحديد الأحافير المتبقية والرواسب المُعاد تشكيلها" . مجلة أبحاث المنخربات . 54 (4): 375-393 . Bibcode : 2024JForR..54..375M . doi : 10.61551/gsjfr.54.4.375 . تاريخ الاسترجاع: 25 أغسطس 2025 .
  14. ↑ هناتيشين، داني؛ كرافتشينسكي، فاديم أ. (سبتمبر 2014). "التأريخ المغناطيسي القديم: الطرق، برنامج MATLAB، مثال" . تكتونوفيزياء . 630 : 103-112 . Bibcode : 2014Tectp.630..103H . doi : 10.1016/j.tecto.2014.05.013 .
  15. ↑ برازييه، دكتور في الطب؛ سوخوف، إس إس (1 أبريل 1998). "انخفاض سعة التذبذبات النظائرية للكربون خلال العصر الكامبري السفلي إلى الأوسط: بيانات شمال سيبيريا". المجلة الكندية لعلوم الأرض . 35 (4): 353-373 . Bibcode : 1998CaJES..35..353B . doi : 10.1139/e97-122 .
  16. ↑ ديميدوف، إي إن (2006). "تحديد الأفق الدال في رواسب قاع بحيرة أونيغا الجليدية". دوكلادي علوم الأرض . 407 (1): 213-216 . Bibcode : 2006DokES.407..213D . doi : 10.1134/S1028334X06020127 . S2CID 140634223 . 
  17. ↑ فاستوفسكي، ديفيد إي.؛ ويشامبل، ديفيد ب. (1996). تطور وانقراض الديناصورات . كامبريدج؛ نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-44496-5.
  18. ↑ جاكسون، جوليا أ.؛ بيتس، روبرت لاتيمر؛ المعهد الجيولوجي الأمريكي، المحررون. (1997). معجم الجيولوجيا ( الطبعة الرابعة). الإسكندرية، فرجينيا: المعهد الجيولوجي الأمريكي. ISBN  978-0-922152-34-6.
  19. ↑ سميث، جيه بي؛ لامانا، إم سي؛ لاكوفارا، كيه جيه؛ دودسون، بول؛ جونيور، بي؛ جيغينغاك، آر. (2001). "ديناصور سوروبود عملاق من رواسب أشجار المانغروف في العصر الطباشيري العلوي في مصر" (ملف PDF) . مجلة ساينس . 292 (5522): 1704-1707 . رمز Bibcode : 2001Sci...292.1704S . doi : 10.1126 / science.1060561 . PMID 11387472. S2CID 33454060 .  

للمزيد من القراءة

  • سمارت، ب. ل.، وفرانسيس، ب. د. (1991)، طرق التأريخ الرباعي - دليل المستخدم . دليل الجمعية البحثية الرباعية التقني رقم 4 ، ISBN 0-907780-08-3
  • لوي، جيه جيه، ووكر، إم جيه سي (1997)، إعادة بناء بيئات العصر الرباعي (الطبعة الثانية). دار نشر لونغمان، رقم ISBN 0-582-10166-2
  • ماتينسون، جيه إم (2013)، الثورة والتطور: 100 عام من علم تحديد العمر الجيولوجي باستخدام اليورانيوم والرصاص . العناصر 9، 53-57.
  • قائمة مراجع علم التسلسل الزمني الجيولوجي، نقاش: أرشيف الأصول