علم الطبقات

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
تُظهر طبقات العصر البرمي حتى العصر الجوراسي في منطقة هضبة كولورادو في جنوب شرق ولاية يوتا مبادئ علم الطبقات.

علم الطبقات هو فرع من فروع الجيولوجيا يهتم بدراسة طبقات الصخور ( الطبقات ) وتكوينها الطبقي. [ 1 ] ويُستخدم بشكل أساسي في دراسة الصخور الرسوبية والبركانية الطبقية . وينقسم علم الطبقات إلى ثلاثة فروع فرعية مترابطة: علم الطبقات الصخرية، وعلم الطبقات الحيوية، وعلم الطبقات الزمني.

تُطبَّق عدة مبادئ وقوانين عند استخدام علم الطبقات، مثل مبدأ الأفقية الأصلية ، وقانون التراكب ، وعلاقات التقاطع ، ومبدأ التضمينات ، ومبدأ تعاقب الأحافير . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

التطور التاريخي

نقش من دراسة ويليام سميث حول تحديد الطبقات بناءً على الأحافير

وضع الكاهن الكاثوليكي نيكولاس ستينو الأساس النظري لعلم الطبقات عندما طرح قانون التراكب ، ومبدأ الأفقية الأصلية ، ومبدأ الاستمرارية الجانبية في دراسة أجراها عام 1669 حول تحجر البقايا العضوية في طبقات الرواسب. وفي عام 1759، اقترح الجيولوجي الإيطالي جيوفاني أردوينو تقسيم قشرة الأرض إلى أربعة رتب عامة ومتتابعة: الرتبة الابتدائية، والرتبة الثانوية، والرتبة الثالثة، والرتبة الرابعة، وهو تصنيف يُعتبر نقطة انطلاق علم الطبقات الحديث. [ 4 ] [ 5 ]

كان ويليام سميث أول من طبّق علم الطبقات على نطاق واسع في تسعينيات القرن الثامن عشر وبداية القرن التاسع عشر. يُعرف سميث بـ"أبو الجيولوجيا الإنجليزية"، [ 6 ] وقد أدرك أهمية الطبقات الصخرية وأهمية المؤشرات الأحفورية في ربط هذه الطبقات؛ فقام بإنشاء أول خريطة جيولوجية لإنجلترا. ومن التطبيقات المؤثرة الأخرى لعلم الطبقات في أوائل القرن التاسع عشر، تطبيقات جورج كوفييه وألكسندر برونغنيار ، اللذين درسا جيولوجيا المنطقة المحيطة بباريس.

ستراتا في كافاياتي ( الأرجنتين )

علم الطبقات الصخرية

طبقات الطباشير في قبرص ، تُظهر التطبق الرسوبي

يُعزى التباين في الوحدات الصخرية، والذي يظهر بوضوح في شكل طبقات مرئية، إلى التباينات الفيزيائية في نوع الصخر ( الليثولوجيا ). قد يحدث هذا التباين عموديًا على شكل طبقات (تطبق)، أو أفقيًا، ويعكس تغيرات في بيئات الترسيب (المعروفة بتغير السحنات ). توفر هذه التباينات علم الطبقات الصخرية أو علم الطبقات الليثولوجية للوحدة الصخرية. تتضمن المفاهيم الأساسية في علم الطبقات فهم كيفية نشوء علاقات هندسية معينة بين طبقات الصخور، وما تشير إليه هذه الأشكال الهندسية حول بيئة الترسيب الأصلية. ينص المفهوم الأساسي في علم الطبقات، المسمى قانون التراكب ، على أنه في تسلسل طبقي غير مشوه، توجد أقدم الطبقات في قاعدة التسلسل.

يدرس علم الطبقات الكيميائية التغيرات في النسب النسبية للعناصر النزرة والنظائر داخل الوحدات الصخرية وفيما بينها. تتغير نسب نظائر الكربون والأكسجين مع مرور الزمن، ويمكن للباحثين استخدامها لرسم خرائط التغيرات الدقيقة التي طرأت على البيئة القديمة. وقد أدى ذلك إلى ظهور مجال متخصص يُعرف باسم علم الطبقات النظائرية.

يوثق علم الطبقات الدورية التغيرات الدورية في كثير من الأحيان في النسب النسبية للمعادن (وخاصة الكربونات )، وحجم الحبيبات، وسمك طبقات الرواسب ( الطبقات السنوية ) وتنوع الأحافير مع مرور الوقت، والمرتبطة بالتغيرات الموسمية أو طويلة المدى في المناخات القديمة .

علم الطبقات الحيوية

يعتمد علم الطبقات الحيوية، أو علم الطبقات الأحفورية، على الأدلة الأحفورية الموجودة في طبقات الصخور. ويُقال إن الطبقات من مواقع متباعدة تحتوي على نفس الأحافير الحيوانية والنباتية قابلة للترابط زمنيًا. استند علم الطبقات الحيوية إلى مبدأ ويليام سميث لتتابع الأحافير ، والذي سبق نظرية التطور البيولوجي ، وكان من أوائل وأقوى الأدلة عليها . وهو يُقدم أدلة قوية على تكوين الأنواع ( التنوع البيولوجي ) وانقراضها . وقد طُوّر المقياس الزمني الجيولوجي خلال القرن التاسع عشر، استنادًا إلى أدلة علم الطبقات الحيوية وتتابع الأحافير. وظل هذا المقياس الزمني نسبيًا حتى ظهور التأريخ الإشعاعي ، الذي اعتمد على إطار زمني مطلق، مما أدى إلى تطوير علم الطبقات الزمنية.

من التطورات المهمة منحنى فيل ، الذي يسعى إلى تحديد منحنى تاريخي عالمي لمستوى سطح البحر استنادًا إلى استنتاجات من الأنماط الطبقية العالمية. كما يُستخدم علم الطبقات بشكل شائع لتحديد طبيعة ومدى صخور الخزانات الحاملة للهيدروكربونات ، والطبقات العازلة، والمصائد في جيولوجيا البترول .

علم الطبقات الزمنية

علم التسلسل الزمني الطبقي هو فرع من علم الطبقات يهتم بترتيب الوحدات الصخرية وفقًا لتسلسل زمني نسبي، بحيث يمكن استخلاص تسلسل الأحداث الزمنية التي أدت إلى تكوين هذه الصخور. والهدف النهائي من علم التسلسل الزمني الطبقي هو تحديد تواريخ ترسب جميع الصخور ضمن منطقة جيولوجية معينة، ثم لكل منطقة على حدة، وبالتالي توفير سجل جيولوجي كامل للأرض.

تُسمى الفجوة أو الطبقات المفقودة في السجل الجيولوجي لمنطقة ما بالانقطاع الطبقي. قد يكون هذا نتيجة توقف ترسب الرواسب. أو قد يكون ناتجًا عن إزالة الرواسب بفعل التعرية، وفي هذه الحالة يُطلق عليه فراغ طبقي. [ 7 ] [ 8 ] يُسمى انقطاعًا لأن الترسيب توقف لفترة من الزمن. [ 9 ] قد يُمثل الانقطاع المادي فترة توقف عن الترسيب وفترة تعرية في آنٍ واحد. [ 8 ] قد يتسبب صدع جيولوجي في ظهور الانقطاع. [ 10 ]

علم المغناطيسية الطبقية

مثال على علم الطبقات المغناطيسية . تنتج الخطوط المغناطيسية عن انعكاسات الأقطاب المغناطيسية للأرض وتوسع قاع المحيط . يتمغنط القشرة المحيطية الجديدة أثناء تشكلها، ثم تتحرك بعيدًا عن سلسلة جبال منتصف المحيط في كلا الاتجاهين.

علم المغناطيسية الطبقية هو تقنية زمنية طبقية تُستخدم لتحديد عمر التتابعات الرسوبية والبركانية. تعتمد هذه الطريقة على جمع عينات موجهة على فترات محددة عبر مقطع صخري. تُحلل هذه العينات لتحديد مغناطيسيتها المتبقية الفتاتية (DRM)، أي قطبية المجال المغناطيسي للأرض وقت ترسب الطبقة. بالنسبة للصخور الرسوبية، يُمكن تحقيق ذلك لأن المعادن المغناطيسية الدقيقة جدًا (أقل من  17 ميكرومترًا ) تتصرف ، أثناء سقوطها عبر عمود الماء، كبوصلات صغيرة ، فتتجه مع المجال المغناطيسي للأرض . وعند دفنها، يُحفظ هذا الاتجاه. أما بالنسبة للصخور البركانية، فإن المعادن المغناطيسية التي تتشكل في الصهارة تتجه مع المجال المغناطيسي المحيط، وتثبت في مكانها عند تبلور الحمم البركانية. 

تُجمع عينات اللب المغناطيسي القديم الموجهة في الموقع؛ وتُفضل الصخور الطينية والطميية والرملية ذات الحبيبات الدقيقة جدًا، لأن حبيباتها المغناطيسية أدق وأكثر ميلًا للتوجه مع المجال المحيط أثناء الترسيب. إذا كان المجال المغناطيسي القديم موجهًا بشكل مشابه للمجال الحالي ( القطب المغناطيسي الشمالي بالقرب من القطب الدوراني الشمالي )، فستحتفظ الطبقات بقطبية طبيعية. أما إذا أشارت البيانات إلى أن القطب المغناطيسي الشمالي كان قريبًا من القطب الدوراني الجنوبي ، فستُظهر الطبقات قطبية معكوسة.

تُحلل نتائج العينات الفردية بإزالة المغنطة المتبقية الطبيعية (NRM) للكشف عن المغنطة المتبقية الديناميكية (DRM). بعد التحليل الإحصائي، تُستخدم النتائج لإنشاء عمود مغناطيسي طبقي محلي يمكن مقارنته بمقياس الزمن المغناطيسي العالمي.

تُستخدم هذه التقنية لتحديد عمر التتابعات التي تفتقر عمومًا إلى الأحافير أو الصخور النارية المتداخلة. وبفضل طبيعة أخذ العينات المستمرة، تُعدّ هذه التقنية أيضًا أداة فعّالة لتقدير معدلات تراكم الرواسب.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 مات، محمود (2023-01-06). "علم الطبقات  » علم الجيولوجيا" . علم الجيولوجيا . تم الاسترجاع في 2025-08-28 .
  2. ↑ "أدوات عالم الآثار: ما هو علم الطبقات؟ | مركز الدراسات الأثرية" . www.southalabama.edu . تاريخ الاطلاع: 28 أغسطس 2025 .
  3. ↑ "المبادئ الجيولوجية - العلاقات المتقاطعة (خدمة المتنزهات الوطنية الأمريكية)" . www.nps.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-08-2025 .
  4. ↑ علم الطبقات في موسوعة بريتانيكا
  5. ^ إلينبرجر، ف. (1994). Histoire de la Géologie ، المجلد 2 La grande éclosion et ses prémices 1660–1810 . التقنية والتوثيق. لافوازييه. باريس. (الترجمة الإنجليزية بواسطة م. كاروزي: تاريخ الجيولوجيا ، المجلد 2، روتليدج / تايلور وفرانسيس، 1999)، الصفحات 258-265.
  6. ↑ ديفيز، جي إل إتش (2007). ما يكمن تحت الأرض: الجمعية الجيولوجية في لندن 1807-2007 . لندن: الجمعية الجيولوجية. ص 78. ISBN  978-1862392144.
  7. ↑ "SEPM Strata" . sepmstrata.org .
  8. 1 2 مارتينسن، أو جيه وآخرون (1999) "التطور السينوزوي للهامش النرويجي 60-64 شمالًا : التتابعات والاستجابة الرسوبية لتضاريس الحوض المتغيرة والوضع التكتوني" الصفحات 293-304 في فليت ، إيه جيه وبولدي، إس إيه آر (محرران) (1999) جيولوجيا البترول في شمال غرب أوروبا ،الجمعية الجيولوجية، لندن، الصفحة 295 ، ISBN 978-1-86239-039-3
  9. ↑ كيري، فيليب (2001). قاموس الجيولوجيا (الطبعة الثانية). لندن، نيويورك، إلخ: مرجع بنجوين، لندن، ص 123. ISBN 978-0-14-051494-0.
  10. ↑ تشابمان، ريتشارد إي. (1983) جيولوجيا البترول، إلسيفير ساينتيفيك، أمستردام، ص 33 ، ISBN 978-0-444-42165-4.

للمزيد من القراءة

  • كريستوفرسون، ر. و.، 2008. النظم الجيولوجية: مقدمة في الجغرافيا الطبيعية ، الطبعة السابعة، نيويورك: بيرسون برنتيس هول. ISBN 978-0-13-600598-8.
  • مونتيناري، م.، 2016. علم الطبقات والجداول الزمنية ، الطبعة الأولى، أمستردام: دار النشر الأكاديمية (إلسيفير). رقم ISBN 978-0-12-811549-7.