فارف

طبقات رسوبية جليدية من العصر البليستوسيني في خليج سانديند في اسكتلندا

الطبقة الرسوبية هي طبقة سنوية من الرواسب أو الصخور الرسوبية .

كلمة "varve" مشتقة من الكلمة السويدية varv التي تشمل معانيها ودلالاتها "الثورة" و"في طبقات" و"الدائرة".

من بين العديد من الطبقات الإيقاعية في السجل الجيولوجي، تُعدّ الطبقات السنوية من أهمّها وأكثرها إفادةً في دراسات تغيّر المناخ في الماضي . وتُصنّف الطبقات السنوية ضمن أصغر الأحداث المعروفة في علم الطبقات .

تكون الطبقة السنوية واضحة للعيان لأن الجزيئات التي تجرفها المياه في الربيع، عندما يكون التدفق أقوى، تكون أكثر خشونة من تلك التي تترسب لاحقًا خلال العام. وهذا يُشكّل طبقتين - إحداهما خشنة والأخرى ناعمة - لكل دورة سنوية. تتشكل الطبقات السنوية فقط في المياه العذبة أو قليلة الملوحة ، لأن المستويات العالية من الملح في مياه البحر العادية تُؤدي إلى تكتل الطين وتحويله إلى حبيبات خشنة. وبما أن المياه المالحة تُخلّف جزيئات خشنة على مدار العام، فمن شبه المستحيل تمييز الطبقات الفردية فيها. في الواقع، يحدث تكتل الطين عند قوة أيونية عالية نتيجة لانهيار الطبقة الكهربائية المزدوجة للطين ، مما يُقلل من التنافر الكهروستاتيكي بين جزيئات الطين سالبة الشحنة.

أصل الكلمة

كلمة "varve" مشتقة من الكلمة السويدية "varv " التي تشمل معانيها ودلالاتها "الدوران" و"الطبقات" و"الدائرة". ظهر المصطلح لأول مرة باسم "Hvarfig lera " (الطين الطبقي) على أول خريطة أنتجتها هيئة المسح الجيولوجي السويدية عام 1862. [ 1 ] في البداية، كان مصطلح "varve" يشير إلى كل مكون من المكونات المنفصلة التي تشكل طبقة سنوية واحدة في رواسب البحيرات الجليدية ، ولكن في المؤتمر الجيولوجي عام 1910، اقترح الجيولوجي السويدي جيرارد دي جير (1858-1943) تعريفًا رسميًا جديدًا، حيث تعني "varve" كامل أي طبقة رسوبية سنوية. [ 2 ] أما المصطلحات التي ظهرت مؤخرًا، مثل "الطبقات السنوية"، فهي مرادفة لمصطلح "varve".

تاريخ أبحاث الطبقات الطينية

طبقات رسوبية في حديقة جيولوجية في إيتو ، البرازيل

على الرغم من أن مصطلح "الطبقات الرسوبية السنوية" لم يُستخدم إلا في أواخر القرن التاسع عشر، فإن مفهوم الإيقاع السنوي للترسيب يعود إلى قرنين على الأقل. ففي أربعينيات القرن التاسع عشر، اشتبه إدوارد هيتشكوك في أن الرواسب الطبقية في أمريكا الشمالية قد تكون موسمية، وفي عام ١٨٨٤، افترض وارن أوفام أن الطبقات المزدوجة الفاتحة والداكنة تمثل ترسبات عام واحد. وعلى الرغم من هذه المحاولات المبكرة، كان جيرارد دي جير هو الرائد الرئيسي في أبحاث الطبقات الرسوبية السنوية ومروجها. أثناء عمله في هيئة المسح الجيولوجي السويدية، لاحظ دي جير تشابهًا بصريًا وثيقًا بين الرواسب الطبقية التي كان يرسم خرائطها وحلقات الأشجار . دفعه هذا إلى اقتراح أن الطبقات المزدوجة الخشنة والناعمة التي توجد بكثرة في رواسب البحيرات الجليدية هي طبقات سنوية.

أُنشئ أول تسلسل زمني للطبقات الرسوبية السنوية على يد دي جير في ستوكهولم أواخر القرن التاسع عشر. وسرعان ما تلا ذلك المزيد من العمل، وتم إنشاء شبكة من المواقع على طول الساحل الشرقي للسويد. تشكلت الرواسب الطبقية السنوية المكشوفة في هذه المواقع في ظروف جليدية بحيرية وجليدية بحرية في حوض بحر البلطيق مع انحسار آخر غطاء جليدي شمالًا. بحلول عام ١٩١٤، اكتشف دي جير أنه من الممكن مقارنة تسلسلات الطبقات الرسوبية السنوية عبر مسافات طويلة من خلال مطابقة الاختلافات في سمك الطبقات، والصفائح المميزة. ومع ذلك، أدى هذا الاكتشاف إلى قيام دي جير والعديد من زملائه بإجراء ارتباطات غير صحيحة، أطلقوا عليها اسم "الروابط البعيدة"، بين القارات، وهي عملية انتقدها رواد آخرون في مجال الطبقات الرسوبية السنوية مثل إرنست أنتيفس .

في عام ١٩٢٤، تأسس معهد علم التسلسل الزمني الجيولوجي، وهو مختبر متخصص في دراسة الطبقات الرسوبية السنوية. قام دي جير وزملاؤه وطلابه برحلات إلى بلدان وقارات أخرى لدراسة هذه الطبقات. درس إرنست أنتيفس مواقع تمتد من لونغ آيلاند بالولايات المتحدة الأمريكية إلى بحيرة تيميسكامينغ وخليج هدسون في كندا، ووضع تسلسلًا زمنيًا للطبقات الرسوبية السنوية في أمريكا الشمالية. زار كارل كالدينيوس باتاغونيا وتييرا ديل فويغو ، وزار إريك نورين آسيا الوسطى . في هذه المرحلة، كان جيولوجيون آخرون يدرسون تسلسلات الطبقات الرسوبية السنوية، من بينهم ماتي سورامو الذي وضع تسلسلًا زمنيًا للطبقات الرسوبية السنوية خلال فترة ذوبان الجليد الأخيرة في فنلندا .

شهد عام 1940 نشر ورقة علمية كلاسيكية الآن بقلم دي جير، بعنوان " التسلسل الزمني السويدي "، حيث قدم فيها المقياس الزمني السويدي، وهو تسلسل زمني عائم للطبقات الجليدية المتراكمة لانحسار الجليد من سكانيا إلى إندالسالفن . وقد قام راجنار ليدين بأولى المحاولات لربط هذا المقياس الزمني بالوقت الحاضر. ومنذ ذلك الحين، أُجريت مراجعات مع اكتشاف مواقع جديدة وإعادة تقييم المواقع القديمة. في الوقت الحاضر، يستند التسلسل الزمني السويدي للطبقات الجليدية إلى آلاف المواقع، ويغطي 13200 سنة من الطبقات الجليدية.

في عام 2008، على الرغم من أن الطبقات الرسوبية السنوية كانت تُعتبر مُرجّحة لتقديم معلومات مُشابهة لعلم تحديد أعمار الأشجار ، إلا أنها اعتُبرت "غير دقيقة بما يكفي" للاستخدام على المدى الزمني الطويل. [ 3 ] مع ذلك، بحلول عام 2012، تم تحديد الطبقات الرسوبية السنوية "المفقودة" في تسلسل بحيرة سويجيتسو ضمن مشروع بحيرة سويجيتسو 2006 من خلال دمج عينات لبية متعددة وتقنيات مُحسّنة لعدّ الطبقات الرسوبية السنوية، مما أدى إلى تمديد النطاق الزمني إلى 52800 عام. [ 4 ] [ 5 ]

تشكيل

تشكلت الطبقات الرسوبية خلال العصر الجليدي الفايشلي ، بالقرب من إيبرسفالده ، ألمانيا

تتشكل الطبقات الرسوبية في مجموعة متنوعة من البيئات الرسوبية البحرية والبحيرية نتيجة للتغيرات الموسمية في العمليات الرسوبية الفتاتية والبيولوجية والكيميائية.

يُعدّ النمط الكلاسيكي للطبقات الرسوبية السنوية (الطبقات الفاتحة والداكنة) نموذجًا نموذجيًا، حيث تترسب هذه الطبقات في حوض البحيرة. خلال أشهر الصيف، تترسب طبقات فاتحة اللون (طبقات رقيقة) تتكون من السيليكا وكربونات الكالسيوم. ويعود ذلك إلى تساقط العوالق النباتية الميتة ، وغيرها من الكائنات الدقيقة التي تُكوّن هياكلها أو أصدافها من السيليكا أو كربونات الكالسيوم، إلى قاع البحيرة. وتقتصر عملية ترسب الكائنات الدقيقة الميتة من عمود الماء على الأشهر الدافئة عندما تكون الإنتاجية (البيئة) عالية. أما الطبقات الداكنة اللون المقابلة، فتتكون من مواد عضوية وجزيئات دقيقة من الرواسب تُنقل وتترسب خلال فيضانات الربيع نتيجة ذوبان ثلوج الشتاء. ويُتيح تعاقب هاتين الطبقتين المتميزتين تحديدًا دقيقًا لتاريخ الرواسب، حيث تُعادل كل طبقة مزدوجة سنة واحدة.

إضافة إلى التغيرات الموسمية في العمليات الرسوبية والترسيب، يتطلب تكوين الطبقات الرسوبية غياب الاضطراب الحيوي . ونتيجة لذلك، تتشكل الطبقات الرسوبية عادةً في ظل ظروف نقص الأكسجين .

من الأمثلة البحرية المعروفة للرواسب الطبقية تلك الموجودة في حوض سانتا باربرا قبالة سواحل كاليفورنيا . [ 6 ] ويُعدّ السجل البحيري القديم لحوض بيانيكو-سيلير (جبال الألب الجنوبية) سجلاً آخر طويلاً للرواسب الطبقية. [ 7 ] في هذا السياق، استُخدمت الطبقة الفتاتية من كل طبقة طبقية كمؤشر لـ 771 فيضانًا قديمًا حدثت على مدى 9.3 ألف سنة خلال فترة بين جليدية في العصر البليستوسيني. [ 8 ] [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. زوليتشكا، ب. (2007). "رواسب البحيرات الطبقية" (ملف PDF) . موسوعة علوم العصر الرباعي : 3105-3114 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 22-09-2015 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-03-2014 .
  2. دي جير، ج. (1912). التسلسل الزمني الجيولوجي لآخر 12000 سنة. وقائع المؤتمر الجيولوجي الدولي ستوكهولم (1910)، 1، 241-257.
  3. رامزي، سي بي (2008). "التأريخ بالكربون المشع: ثورات في الفهم". علم الآثار . 50 (2): 249-275 . Bibcode : 2008Archa..50..249B . doi : 10.1111/j.1475-4754.2008.00394.x .
  4. رايمر، بي جيه؛ وآخرون (2009). "منحنيات معايرة أعمار الكربون المشع IntCal09 وMarine09، من 0 إلى 50000 سنة قبل الحاضر" (ملف PDF) . Radiocarbon . 51 (4): 1111-1150 . Bibcode : 2009Radcb..51.1111R . doi : 10.1017/S0033822200034202 . S2CID 12608574 .  
  5. "سجل بحيرة يابانية يُحسّن التأريخ بالكربون المشع" . الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم. ١٨ أكتوبر ٢٠١٢. مؤرشف من الأصل في ٢١ أكتوبر ٢٠١٢. تم الاطلاع عليه في ١٨ أكتوبر ٢٠١٢ .
  6. ثونيل، آر سي ؛ تابا، إي؛ أندرسون، دي إم (1995-12-01). "تدفقات الرواسب وتكوين الطبقات الرسوبية في حوض سانتا باربرا، قبالة سواحل كاليفورنيا" . مجلة الجيولوجيا . 23 (12): 1083-1086 . رمز Bibcode : 1995Geo....23.1083T . doi : 10.1130/0091-7613(1995)023 < 1083:SFAVFI > 2.3.CO ; 2. تاريخ الاسترجاع: 2007-04-27 .
  7. موسكارييلو، أندريا؛ رافاتزي، سيزار؛ براور، أشيم؛ مانجيلي، كلارا؛ كييزا، سيرجيو؛ روسي، سابينا؛ دي بوليو، جاك لويس؛ ريل، موريس (1 نوفمبر 2000). "سجل بحيري طويل من حوض بيانيكو-سيليري (العصر البليستوسيني الأوسط - المتأخر، شمال إيطاليا)" . مجلة كواترنري إنترناشونال . 73-74 (1): 47-68 . Bibcode : 2000QuInt..73...47M . doi : 10.1016/S1040-6182(00)00064-1 . ISSN 1040-6182 . 
  8. ويت، أ؛ مالامود، ب.د؛ مانجيلي، س؛ براور، أ (14 نوفمبر 2017). "تحليل ونمذجة سجل الفيضانات القديمة على مدى 9.3 ألف سنة: الارتباطات، والتكتل، والدورات" . علم المياه وعلوم نظام الأرض . 21 (11): 5547-5581 . doi : 10.5194/hess-21-5547-2017 . ISSN 1027-5606 . 
  9. مانجيلي، سي؛ ويت، أ؛ مالامود، ب؛ براور، أ (21-08-2017). "تكرار الطبقات الرسوبية في تسلسل طبقي عمره 9336 عامًا ضمن بحيرة بيانيكو-سيليري القديمة (جبال الألب الجنوبية، إيطاليا) [ بيانات قابلة للتنزيل ] " . بانجيا - ناشر بيانات علوم الأرض والبيئة. doi : 10.1594/PANGAEA.879779 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=

للمزيد من القراءة

  • De Geer، G. (1940)، مبادئ Geochronologia Sueccia . كونغل. Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar، Tredje Serien. الفرقة 18 رقم 6.
  • Lowe, JJ and Walker, MJC (1984), Restructing Quaternary Environments . Longman Scientific and Technical.
  • Sauramo, M. (1923), Studies on the Quaternary varve slesments in south Finland . Comm. Geol. Finlande Bulletin 60.
  • وولفارث، ب. (1996)، التسلسل الزمني للنهاية الأخيرة: مراجعة للطبقات الأرضية عالية الدقة المؤرخة بالكربون المشع. مراجعات علوم العصر الرباعي 15 ، ص  267-284.