السجل الجيولوجي

السجل الجيولوجي، في علم الطبقات وعلم الأحياء القديمة وغيرها من العلوم الطبيعية ، هو مجمل طبقات الصخور - الرواسب التي ترسبت بفعل النشاط البركاني أو ترسب الرواسب الناتجة عن تجوية المواد العضوية ( الطين ، الرمال، إلخ). ويشمل هذا السجل جميع محتوياته الأحفورية والمعلومات التي يقدمها عن تاريخ الأرض: مناخها السابق ، وجغرافيتها، وجيولوجيتها، وتطور الحياة على سطحها. ووفقًا لقانون التراكب، تترسب طبقات الصخور الرسوبية والبركانية فوق بعضها البعض . وتتصلب هذه الطبقات بمرور الوقت لتشكل عمودًا صخريًا متماسكًا ، قد تخترقه الصخور النارية ويتعرض للاضطراب بفعل الأحداث التكتونية .

في موقع معين على سطح الأرض، يُمثل العمود الصخري مقطعًا عرضيًا للتاريخ الطبيعي للمنطقة خلال الفترة الزمنية التي تغطيها هذه الصخور. يُطلق على هذا أحيانًا اسم التاريخ الصخري ، وهو يُتيح لنا نافذةً على التاريخ الطبيعي للموقع الذي يمتد عبر وحدات زمنية جيولوجية متعددة، كالعصور والحقب، أو حتى في بعض الحالات، فترات جيولوجية رئيسية متعددة ، وذلك بالنسبة لمنطقة جغرافية أو مناطق محددة . لا يكتمل السجل الجيولوجي في أي مكان بشكل كامل ^{[ 1 ]،} ففي حين تُهيئ القوى الجيولوجية في عصر ما منطقة منخفضة تتراكم فيها الرواسب كطبقات الكعكة، قد تُؤدي في العصر التالي إلى رفع المنطقة، ثم تُصبح المنطقة نفسها عرضةً للتجوية والتآكل بفعل العوامل الكيميائية والرياح ودرجة الحرارة والمياه. بمعنى آخر، في موقع معين، يُمكن أن ينقطع السجل الجيولوجي، بل ويحدث ذلك غالبًا، حيث تُحوّل القوى الجيولوجية البيئة المحلية القديمة إلى تضاريس ومعالم جديدة . تدعم بيانات اللب الرسوبي عند مصبات أحواض تصريف الأنهار الكبيرة ، والتي يصل عمق بعضها إلى 7 أميال (11 كم)، قانون التراكب بشكل كامل. 

مع ذلك، وباستخدام الطبقات المترسبة المنتشرة على نطاق واسع والمحصورة داخل أعمدة صخرية مختلفة المواقع، تمكن الجيولوجيون من تجميع نظام من الوحدات يغطي معظم النطاق الزمني الجيولوجي باستخدام قانون التراكب، حيث أنه عندما رفعت القوى التكتونية سلسلة جبلية جديدة معرضة للتآكل والتجوية في طي وتصدع الطبقات، فإنها أنشأت أيضًا حوضًا أو منطقة حوض بنيوي مجاورة تقع على ارتفاع منخفض نسبيًا ، مما يسمح بتراكم رواسب إضافية. ومن خلال مقارنة التكوينات العامة والبنى الجيولوجية والطبقات المحلية، التي تمت معايرتها بالطبقات المنتشرة على نطاق واسع، تم بناء سجل جيولوجي شبه كامل منذ القرن السابع عشر.

يمكن تصحيح التناقضات بعدة طرق وباستخدام عدد من التقنيات أو نتائج البحوث الميدانية من الدراسات في تخصصات أخرى.

في هذا المثال، يُطلق على دراسة الصخور الطبقية والأحافير التي تحتويها اسم علم الطبقات الحيوية ، وهو علم يستفيد من المعارف الجيولوجية الحيوية وعلم الأحياء القديمة المتراكمة . ويمكن استخدام الأحافير لتحديد طبقات الصخور التي تنتمي إلى نفس العصر الجيولوجي أو إلى عصور جيولوجية مختلفة، وبالتالي ربط المراحل الجيولوجية المحلية بالتسلسل الزمني الجيولوجي العام .

تم التقاط صور أحافير الطحالب أحادية الخلية في هذا الشكل الصادر عن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية باستخدام مجهر إلكتروني ماسح وتم تكبيرها 250 مرة.

في ولاية كارولينا الجنوبية الأمريكية، تم العثور على ثلاثة أنواع مميزة من الطحالب الأحفورية في لب صخري، بينما في ولاية فرجينيا تم العثور على نوعين فقط من الأنواع الثلاثة في سلسلة الإيوسين من الطبقات الصخرية التي تمتد على ثلاث مراحل والأعمار الجيولوجية من 37.2 إلى 55.8 مليون سنة .

بمقارنة السجل المتعلق بالاختلافات في السجل الصخري مع العمود الصخري الكامل، يتضح عدم وجود النوع المفقود، وأن جزءًا من السجل الصخري المحلي ، من بداية العصر الإيوسيني الأوسط، مفقود هناك. يُعد هذا أحد أشكال الاختلاف، وهو الوسيلة التي يستخدمها الجيولوجيون للتعويض عن التباينات المحلية في السجل الصخري. وباستخدام النوعين المتبقيين من الأنواع الدالة، يُمكن ربط الطبقات الصخرية من نفس العمر (بداية العصر الإيوسيني ونهاية العصر الإيوسيني الأوسط) في كل من كارولاينا الجنوبية وفرجينيا، وبالتالي "معايرة" العمود الصخري المحلي ووضعه في مكانه الصحيح ضمن السجل الجيولوجي العام.

نتيجةً لذلك، ومع ظهور صورة السجل الصخري الشامل، وربط الانقطاعات والتشابهات في مكان ما بتلك الموجودة في أماكن أخرى، أصبح من المفيد تقسيم السجل الجيولوجي الإجمالي إلى سلسلة من الأقسام الفرعية المكونة التي تمثل مجموعات مختلفة الأحجام من الطبقات ضمن الزمن الجيولوجي المعروف، بدءًا من أقصر مرحلة زمنية وصولًا إلى أضخم الطبقات وأكثرها سمكًا . تطلبت أعمال متزامنة في مجالات أخرى من العلوم الطبيعية تحديدَ تسلسل زمني متصل، فقرر علماء الأرض تنسيق نظام الطبقات الصخرية ومعايير تحديدها مع مقياس الزمن الجيولوجي. وهذا ما يُفسر الاقتران بين الطبقات الفيزيائية في العمود الأيسر والوحدات الزمنية في العمود الأوسط في الجدول على اليمين.

• 
  تمتد التكوينات الرسوبية جيدة التطبق والمكشوفة بالكامل في منتزه ديناصور الإقليمي، ألبرتا ، كندا ، على مساحات شاسعة، كاشفةً عن عصور من تاريخ الصخور من خلال طبقات عديدة تعرضت للرياح والمياه.
• 
  نيو أورليانز بعد إعصار كاترينا : طبقات رسوبية غير متصلبة ترسبت في العصور التاريخية. كان هذا القطع محاولةً للعثور على الصخور الأساسية بالقرب من شارع سكني قرب الجزء السفلي من قناة لندن أفينيو بعد ترميم السدود التي جرفها سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي، مما يُظهر طبقات جيولوجية ناشئة في رواسب الطمي الكبيرة التي ترسبت بفعل الفيضانات في التاريخ الجيولوجي الحديث.
• 
  تظهر ثلاث حقب ترسيبية واختلافان في الطبقات في هذا المقطع العرضي للطريق السريع في هولندا. لاحظ التغير الطفيف في اللون والزاوية بين طبقات الرواسب الحمراء السفلية والطبقات الوسطى. تميل الطبقات العلوية مرة أخرى بالنسبة للطبقات السفلية، مما يُظهر بوضوح الدورات التي مرّ بها هذا التكوين الأرضي كجزء من قاع البحر.
• 
  رواسب دورية من العصر الأكسفوردي (العصر الجوراسي العلوي) في بيري-رويشينيت، بالقرب من تافان، في كانتون برن، سويسرا. تتكون الطبقات المتناوبة من الحجر الجيري (خفيف، وأكثر صلابة) والمارل / الطين ؛ والدورة السائدة هي دورة 200,000 سنة.
• 
  انهيار صخري قديم حمى السجلات الصخرية أسفل موقع اصطدامه من المزيد من التعرية واسعة النطاق. التُقطت الصورة على طول درب بور، في النصب التذكاري الوطني غراند ستيركيس-إسكالانتي ، يوتا، الولايات المتحدة الأمريكية.
• 
  عينة لبية من الرواسب، تم أخذها بواسطة جهاز أخذ العينات بالجاذبية بواسطة سفينة الأبحاث POLARSTERN في جنوب المحيط الأطلسي؛ التغيرات في اللون الفاتح/الداكن ناتجة عن التغيرات المناخية في العصر الرباعي ؛ العمر الأساسي للعينة اللبية حوالي مليون سنة.