TORIma Academy Logo TORIma Academy
العلوم

النطاق الزمني الجيولوجي (Geologic time scale)

TORIma أكاديمي — الجيولوجيا

النطاق الزمني الجيولوجي (Geologic time scale)

المقياس الزمني الجيولوجي أو المقياس الزمني الجيولوجي (GTS) هو تمثيل للوقت بناءً على السجل الصخري للأرض. إنه نظام للتأريخ الزمني…

يعمل المقياس الزمني الجيولوجي، المعروف أيضًا باسم المقياس الزمني الجيولوجي (GTS)، كإطار زمني مشتق من السجل الصخري للأرض. يدمج نظام التأريخ الزمني هذا بين دراسة الطبقات الزمنية، والتي تتضمن ربط طبقات الصخور بفترات زمنية محددة، وعلم التاريخ الجيولوجي، وهو نظام علمي يركز على تحديد الأعمار المطلقة للصخور. علماء الأرض، بما في ذلك الجيولوجيون، وعلماء الحفريات، وعلماء الجيوفيزياء، وعلماء الكيمياء الجيولوجية، وعلماء المناخ القديم، يستخدمون النظام GTS في المقام الأول لتحديد تسلسل الأحداث وترابطها عبر التاريخ الجيولوجي للأرض. وقد تقدم تطورها من خلال الفحص الدقيق للطبقات الصخرية، وتحليل علاقاتها المتبادلة وخصائصها المميزة، مثل التركيبات الحجرية، والتوقيعات المغناطيسية القديمة، والمحتوى الأحفوري. تتولى اللجنة الدولية لعلم طبقات الأرض (ICS)، وهي جزء لا يتجزأ من الاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية (IUGS)، مسؤولية تحديد الوحدات الدولية الموحدة للوقت الجيولوجي. الهدف الأساسي لـ ICS هو إنشاء وحدات الكرونوستراتيغرافية العالمية بدقة ضمن المخطط الدولي للكرونوستراتيغرافي (ICC)، والذي يحدد فيما بعد تقسيمات الزمن الجيولوجي. وتشكل هذه التقسيمات الطبقية الزمنية بدورها الأساس لتحديد الوحدات الجيولوجية الزمنية.

يعد المقياس الزمني الجيولوجي أو المقياس الزمني الجيولوجي (GTS) تمثيلًا للوقت بناءً على السجل الصخري للأرض. وهو نظام للتأريخ الزمني يستخدم دراسة الطبقات الزمنية (عملية ربط الطبقات بالزمن) وعلم التاريخ الجيولوجي (فرع علمي من الجيولوجيا يهدف إلى تحديد عمر الصخور). يتم استخدامه في المقام الأول من قبل علماء الأرض (بما في ذلك الجيولوجيون، وعلماء الحفريات، وعلماء الجيوفيزياء، وعلماء الكيمياء الجيولوجية، وعلماء المناخ القديم) لوصف توقيت وعلاقات الأحداث في التاريخ الجيولوجي. وقد تم تطوير المقياس الزمني من خلال دراسة الطبقات الصخرية وملاحظة العلاقات بينها وتحديد سماتها مثل علم الصخور، والخواص المغناطيسية القديمة، والحفريات. يقع تعريف الوحدات الدولية الموحدة للوقت الجيولوجي على عاتق اللجنة الدولية للطبقات (ICS)، وهي هيئة تأسيسية للاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية (IUGS)، الذي يتمثل هدفه الأساسي في التحديد الدقيق للوحدات الكرونوستراتغرافية العالمية للمخطط الكرونوستراتغرافي الدولي (ICC) التي تستخدم لتحديد تقسيمات الوقت الجيولوجي. وتُستخدم التقسيمات الطبقية الزمنية بدورها لتحديد الوحدات الجيولوجية الزمنية.

المبادئ الأساسية

يعمل المقياس الزمني الجيولوجي كإطار لتصور الوقت العميق، الذي يشمل تاريخ الأرض على مدار ما يقرب من 4.54 ± 0.05 مليار سنة، ويتمحور حول أحداث جيولوجية مهمة. يقوم هذا المقياس بترتيب الطبقات الصخرية ترتيبًا زمنيًا، وبالتالي الزمن الجيولوجي، من خلال تحديد التحولات الطبقية المحورية التي ترتبط بالأحداث الجيولوجية أو الحفريات الكبرى. على سبيل المثال، يرسم حدث انقراض العصر الطباشيري-الباليوجيني الحد الأدنى لنظام/فترة العصر الباليوجيني، وبالتالي يمثل الانتقال بين نظام/فترتي العصر الطباشيري والباليوجيني. بالنسبة للأقسام التي تسبق العصر الكريوجيني، يتم تقسيم الزمن الجيولوجي باستخدام تعريفات حدودية عددية عشوائية، تُعرف باسم العصور الطبقية القياسية العالمية (GSSAs). وقد تم تقديم مقترحات للتوفيق بشكل أفضل بين هذه التقسيمات المحددة والأدلة التجريبية المحفوظة في السجل الصخري.

من الناحية التاريخية، تم استخدام المقاييس الزمنية الجيولوجية الإقليمية، والتي استلزمتها الاختلافات في الطبقات الصخرية والطبقات الحيوية التي لوحظت في التكوينات الصخرية المكافئة للوقت عبر مناطق عالمية مختلفة. لقد سعى المركز الطبقي الدولي باستمرار إلى حل التناقضات في المصطلحات من خلال توحيد الآفاق الطبقية ذات الأهمية العالمية والواضحة، والتي تعمل على تحديد الحدود الدنيا للوحدات الطبقية الزمنية. تسهل هذه الطريقة في تحديد الوحدات الكرونوستراتغرافية اعتماد تسميات عالمية موحدة. يجسد المخطط الكرونوستراتغرافي الدولي مبادرة التقييس المستمرة هذه.

يتم تحديد العلاقات النسبية للطبقات الصخرية، وبالتالي مواقعها الكرونوستراتغرافية، من خلال تطبيق العديد من المبادئ الأساسية.

أقسام الزمن الجيولوجي

يتم تصنيف مقياس الزمن الجيولوجي بشكل منهجي إلى وحدات كرونوستراتغرافية ونظيراتها الجيولوجية الزمنية.

تعمل التقسيمات الفرعية مبكرًا ومتأخرًا كمعادلات جيولوجية تاريخية للمصطلحات الكرونوستراتغرافية السفلى والعلوية. على سبيل المثال، تم استخدام "الفترة الترياسية المبكرة" (وحدة زمنية جغرافية) بدلاً من "النظام الترياسي السفلي" (وحدة زمنية طبقية).

تشكل الصخور المقابلة لوحدة زمنية طبقية محددة تلك الوحدة، ويحدد الفاصل الزمني الذي تم ترسيبها خلاله الوحدة الجيولوجية الزمنية. على سبيل المثال، الصخور التي تمثل النظام السيلوري هي النظام السيلوري، وقد حدث ترسيبها خلال العصر السيلوري. يشير هذا التمييز إلى أن العمر الرقمي لوحدة التاريخ الجيولوجي يخضع للتعديل، لا سيما من خلال التحسينات بواسطة قياس الزمن الجيولوجي، في حين أن وحدة الكرونوستراتيغرافيا المكافئة لها، والتي تخضع لمراجعة أقل تكرارًا، تظل عادةً دون تغيير. على سبيل المثال، في أوائل عام 2022، تم تعديل الحدود بين الفترتين الإدياكارا والكامبري (الوحدات الجيولوجية) من 541 مليونًا إلى 538.8 مليونًا. ومع ذلك، فإن التعريف الحجري لهذه الحدود (GSSP) عند قاعدة العصر الكامبري، وبالتالي الحدود بين النظامين الإيدياكاري والكامبري (وحدات الطباقيات الزمنية)، ظلت دون تغيير؛ تم تنقيح العمر المطلق فقط.

المصطلحات

يشكل الكرونوستراتيغرافيا فرعًا من علم طبقات الأرض يهتم بالعلاقة بين التكوينات الصخرية والتقدير النسبي للزمن الجيولوجي. يتضمن هذا التخصص تعيين طبقات مميزة، تقع بين آفاق طبقية محددة، لتمثيل فترات نسبية محددة من الزمن الجيولوجي.

تشير وحدة الطباقية الزمنية إلى جسم صخري، قد يكون متعدد الطبقات أو غير متعدد الطبقات، ومحددًا بآفاق طبقية محددة تتوافق مع فترات زمنية معينة من الزمن الجيولوجي. وتشمل هذه الوحدات جميع الصخور الدالة على فترة زمنية جيولوجية محددة وتقتصر على تلك المدة حصراً. تشتمل الوحدات الكرونوستراتغرافية الهرمية على الأيونوثيم، والعصر، والنظام، والسلسلة، والسلاسل الفرعية، والمرحلة، والمرحلة الفرعية.

تمثل وحدة التاريخ الجيولوجي قسمًا فرعيًا ضمن مقياس الزمن الجيولوجي، مما يوفر إطارًا رقميًا للمفهوم المجرد للوقت. يتم تنظيم هذه الوحدات بشكل هرمي، وتشمل الدهور والعصور والفترات والعصور والعصور الفرعية والعصور والعصور الفرعية. يمثل التاريخ الجيولوجي النظام الجيولوجي الذي يركز على التأكد من عمر الصخور والحفريات والرواسب، باستخدام كل من الأساليب المطلقة (مثل التأريخ الإشعاعي) والأساليب النسبية (على سبيل المثال، الموقع الطبقي، والمغناطيسية القديمة، ونسب النظائر المستقرة). ضمن علم التاريخ الجيولوجي، قياس الزمن الجيولوجي يتضمن على وجه التحديد القياس الكمي العددي للوقت الجيولوجي.

يُعيِّن قسم ونقطة النمط الطبقي للحدود العالمية (GSSP) علامة مرجعية معترف بها دوليًا ضمن قسم طبقي، والذي يحدد الحدود الدنيا للمراحل على مقياس الزمن الجيولوجي. وفي الآونة الأخيرة، تم أيضًا استخدام GSSPs لتحديد قاعدة النظم الجيولوجية.

يعمل العصر الطبقي القياسي العالمي (GSSA) كنقطة مرجعية كرونولوجية رقمية بحتة، تُستخدم لتحديد قاعدة الوحدات الجيولوجية الزمنية السابقة لفترة العصر الجليدي. يتم إنشاء هذه النقاط المرجعية بشكل تعسفي، ويتم تطبيقها في الحالات التي لم يتم فيها تعيين أقسام ونقاط النمط الطبقي للحدود العالمية (GSSPs) رسميًا بعد. تهدف المساعي البحثية المستمرة إلى إنشاء GSSPs لقواعد جميع الوحدات التي تحددها GSSAs حاليًا.

تنشر اللجنة الدولية للطبقات الطبقية الوحدات الدولية القياسية للمقياس الزمني الجيولوجي ضمن المخطط الكرونوستراتغرافي الدولي؛ ومع ذلك، فإن المصطلحات الإقليمية لا تزال قائمة في بعض السياقات الجغرافية. يتم التعبير عن القيم الرقمية في هذا المخطط باستخدام وحدة Ma (megaannum)، والتي تشير إلى "مليون سنة". على سبيل المثال، تم تعريف الحد الأدنى للعصر الجوراسي على أنه 201.4 ± 0.2 مليون سنة، مما يشير إلى عمر 201,400,000 سنة مع عدم يقين مرتبط به يبلغ 200,000 سنة. يستخدم الجيولوجيون أيضًا في كثير من الأحيان وحدات أخرى لبادئة النظام الدولي للوحدات، مثل Ga (جيجانوم، تمثل مليار سنة) وكا (كيلونوم، تمثل ألف سنة)، مع كا غالبًا ما يتم تقديمها في وحدات معايرة (قبل وجودها).

تسميات الوقت الجيولوجي

تشتق وحدات الزمن الجيولوجي أسمائها من الوحدات الطبقية الزمنية المقابلة، حيث تتبنى الوحدة الجيولوجية عادةً نفس الاسم ولكن مع لاحقة معدلة (على سبيل المثال، يتوافق دهر الحياة الظاهرة مع دهر الحياة الظاهرة). تعكس تسميات حقبات الحياة التي تعود إلى دهر الحياة التحولات التطورية الهامة في التاريخ البيولوجي للأرض: حقب الحياة القديمة (الحياة القديمة)، والدهر الوسيط (الحياة الوسطى)، والسينوزويك (الحياة الحديثة). تظهر أسماء الأنظمة أصولًا متنوعة؛ يشير بعضها إلى الموقع الزمني (على سبيل المثال، الباليوجين)، بينما ينشأ البعض الآخر من الخصائص الحجرية (على سبيل المثال، العصر الطباشيري)، أو المواقع الجغرافية (على سبيل المثال، العصر البرمي)، أو الانتماءات القبلية (على سبيل المثال، الأوردوفيشي). في حين أن معظم السلاسل والسلاسل الفرعية المعترف بها حاليًا تتم تسميتها بناءً على موقعها النسبي داخل نظام أو سلسلة (على سبيل المثال، المبكر، الأوسط، المتأخر)، توصي اللجنة الدولية لعلم طبقات الأرض بتسمية جميع السلاسل والسلاسل الفرعية المنشأة حديثًا على اسم ميزة جغرافية بالقرب من النمط الطبقي أو موقع النوع. وبالمثل، يجب أن تشتق أسماء المراحل من ميزة جغرافية تقع على مقربة من النمط الطبقي أو المنطقة النوعية الخاصة بها.

بشكل غير رسمي، يُطلق على الفاصل الجيولوجي الذي يسبق العصر الكامبري في كثير من الأحيان اسم ما قبل الكمبري أو ما قبل الكمبري (Supereon).

التطور التاريخي للمقياس الزمني الجيولوجي

السياق التاريخي المبكر

تم صياغة أحدث مقياس زمني جيولوجي في عام 1911 على يد آرثر هولمز (1890–1965)، الذي استوحى الإلهام من الجيولوجي الاسكتلندي جيمس هاتون (1726–1797). قدم هوتون مفهوم التوحيد، وهي نظرية تفترض أن التغيرات في قشرة الأرض ناتجة عن عمليات مستمرة ومتسقة. ومع ذلك، فإن الفهم الأوسع للعلاقة بين الصخور والوقت يمكن إرجاعه على الأقل إلى فلاسفة اليونان القديمة، من 1200 قبل الميلاد إلى 600 بعد الميلاد. لاحظ زينوفانيس من كولوفون (حوالي 570-487 قبل الميلاد) طبقات صخرية تحتوي على أصداف بحرية متحجرة تقع فوق مستوى سطح البحر، وفسرها على أنها كائنات حية ذات يوم. لقد استخدم هذه الملاحظة لاستنتاج ديناميكية غير مستقرة حيث كان البحر يعتدي بشكل دوري على الأرض ثم يتراجع بعد ذلك. وقد شارك في هذا المنظور بعض علماء زينوفانيس وخلفائهم، بما في ذلك أرسطو (384-322 قبل الميلاد)، الذين، مع ملاحظات إضافية، استنتجوا أن مواقع الأرض والبحر قد تغيرت على مدى فترات طويلة. كما تم الاعتراف بمفهوم الزمن العميق من قبل عالم الطبيعة الصيني شين كو (1031-1095) والفلاسفة العلماء المسلمين، ولا سيما إخوان النقاء، الذين وثقوا عمليات التقسيم الطبقي عبر الزمن في أطروحاتهم. ومن المرجح أن أعمالهم أثرت على العالم الفارسي الموسوعي ابن سينا ​​الذي عاش في القرن الحادي عشر (ابن سينا، 980-1037)، والذي ناقش في عمله كتاب الشفاء الذي صدر عام 1027، مفاهيم التقسيم الطبقي والتراكب، والتي سبقت نيكولا ستينو بأكثر من ستة قرون. كما عرّف ابن سينا ​​الحفريات على أنها "تحجيرات لأجسام النباتات والحيوانات". تم تطوير هذه الفكرة بشكل أكبر من قبل الأسقف الدومينيكي ألبرتوس ماغنوس (حوالي 1200-1280) في القرن الثالث عشر، والذي قام، مستمدًا من فلسفة أرسطو الطبيعية، بتوسيعها إلى نظرية السائل المتحجر. ومع ذلك، يبدو أن هذه الأعمال لم يكن لها تأثير كبير على العلماء في أوروبا في العصور الوسطى، الذين كانوا يلجأون عادةً إلى الكتاب المقدس لشرح أصول الحفريات والتغيرات في مستوى سطح البحر، وغالبًا ما يعزون هذه الظواهر إلى "الطوفان"، كما تجسد ذلك في ريستورو دارزو في عام 1282. ولم يقم ليوناردو دا فينشي (1452-1519) بإعادة تنشيط العلاقات بين الطبقات ومستوى سطح البحر النسبي إلا في عصر النهضة الإيطالية. التغيير والزمن، مستنكرًا صراحةً نسبة الحفريات إلى "الطوفان":

فيما يتعلق بحماقة وجهل أولئك الذين يفترضون أن هذه الكائنات الحية قد تم نقلها إلى مواقع بعيدة عن البحر عن طريق الطوفان...كيف يمكننا تفسير وفرة الشظايا والأصداف السليمة المتناثرة داخل طبقات متميزة من الحجر، إلا إذا كانت قد استقرت في الأصل على الشاطئ ثم غلفتها بعد ذلك الرواسب البحرية المترسبة حديثًا والتي تعرضت لاحقًا للتحجر؟ علاوة على ذلك، إذا كان الطوفان المذكور قد نقل بالفعل هذه العينات من البحر إلى هذه المواقع، فمن المتوقع اكتشاف الأصداف حصريًا على حدود طبقة صخرية واحدة، بدلاً من توزيعها عبر طبقات عديدة حيث يمكن ملاحظة الدورات الترسيبية السنوية، التي تتميز بتراكم البحر للرمل والطين من الأنهار المجاورة. وإذا افترضنا أن طوفانًا متعددًا كان ضروريًا لتوليد هذه الطبقات وأصدافها المدمجة، فسيتطلب ذلك منطقيًا التأكيد على أن مثل هذا الفيضان الكارثي يحدث سنويًا.

ظلت وجهات نظر ليوناردو دافنشي حول الحفريات غير منشورة، مما أدى إلى الحد من تأثيرها المعاصر. ومع ذلك، استمرت دراسة الحفريات وآثارها. على الرغم من المقاومة السائدة للأفكار التي تتعارض مع العقيدة الدينية، ردد علماء مثل جيرولامو فراكاستورو بشكل مستقل شكوك دافنشي، معتبرين أن نسبة الحفريات إلى "الطوفان" غير منطقية. في حين ظهرت النظريات الفلسفية المتعلقة بالصخور في وقت سابق، إلا أن أواخر القرن الثامن عشر شهد الجهود الحثيثة الأولية لإنشاء مقياس زمني جيولوجي قابل للتطبيق عالميًا. شهد القرن التاسع عشر مزيدًا من التقدم الأكاديمي في نظريات التقسيم الطبقي. صاغ ويليام سميث، المعروف على نطاق واسع باسم "أبو الجيولوجيا"، نظرياته من خلال الملاحظة التجريبية، مبتعدًا عن الاعتماد العلمي السابق. كان بحث سميث متجذرًا بشكل أساسي في فحصه الدقيق لطبقات الصخور وحفرياتها المدمجة. وقد أنتج بشكل خاص "أول خريطة تصور العديد من التكوينات الصخرية على هذه المساحة الكبيرة". قادته تحقيقاته إلى استنتاج أن كل طبقة صخرية تمتلك خصائص فريدة، مما يتيح تحديد الطبقات وربطها عبر مناطق عالمية متنوعة. بعد ذلك، طور سميث مبدأ الخلافة الحيوانية، مقترحًا أن تكون الحفريات بمثابة مؤشرات موثوقة لعمر الطبقات التي تم اكتشافها فيها. وقد نشر هذه المفاهيم في منشوره الصادر عام 1816 بعنوان "الطبقات التي تم تحديدها بواسطة الحفريات المنظمة".

وضع المبادئ الأساسية

يشتهر نيلز ستينسن، المعروف باسم نيكولاس ستينو (1638–1686)، بتوضيح أربعة مبادئ أساسية لعلم طبقات الأرض. في عمله، De Solido Intra Solidum Naturaliter Contento Dissertationis Prodromus، افترض ستينو:

  • عندما تكونت أي طبقة معينة، كانت كل المادة التي تستقر عليها سائلة، وبالتالي، عندما تشكلت الطبقة السفلية، لم تكن أي من الطبقات العليا موجودة.
  • ...الطبقات المتعامدة مع الأفق أو المائلة إليه كانت في وقت ما موازية للأفق.
  • عندما تكونت أي طبقة معينة، كانت إما محاطة عند حوافها بمادة صلبة أخرى أو كانت تغطي الكرة الأرضية بأكملها. ومن ثم، فإنه أينما تظهر الحواف العارية للطبقات، إما يجب البحث عن استمرار لنفس الطبقات أو يجب العثور على مادة صلبة أخرى تمنع مادة الطبقات من التشتت.
  • إذا قطع جسم أو انقطاع عبر طبقة ما، فيجب أن يكون قد تشكل بعد تلك الطبقة.

تتوافق هذه المبادئ، بالترتيب، مع التراكب والأفقية الأصلية والاستمرارية الجانبية والعلاقات الشاملة. من هذه المبادئ، استنتج ستينو أن الطبقات تترسب بشكل تسلسلي، وبالتالي يستنتج الوقت الجيولوجي النسبي (الذي يمثل، بالنسبة لستينو، الوقت منذ الخلق). على الرغم من أن مبادئ ستينو كانت واضحة وحظيت باهتمام كبير، إلا أن تطبيقها العملي يمثل صعوبات. ومع ذلك، فإن هذه المبادئ الأساسية، التي تم تنقيحها الآن بتفسيرات أكثر تطورًا، لا تزال تشكل حجر الأساس لربط الطبقات ضمن النطاق الزمني الجيولوجي.

وطوال القرن الثامن عشر، أدرك الجيولوجيون تدريجيًا ما يلي:

تطوير مقياس زمني جيولوجي معاصر

ظهر أول تقسيم زمني رسمي للسجل الجيولوجي خلال الفترة التي سيطرت عليها تفسيرات الكتاب المقدس، والتي قدمها توماس بيرنت. واقترح تصنيفًا مزدوجًا للجبال، حيث حدد "montes primarii" للصخور التي تكونت أثناء "الطوفان" والصخور الأحدث "monticulos secundarios"، والتي تطورت لاحقًا من مخلفات "primarii". وبالمثل، استخدم أنطون مورو (1687–1784) الفئات الأولية والثانوية للوحدات الصخرية، على الرغم من أن آليته المقترحة كانت عبارة عن نشاط بركاني. افترض هذا التكرار الناشئ للبلوتونية وجود باطن أرضي ساخن، والذي كان يُعتقد أنه يولد صخورًا نارية ومتحولة أولية، بالإضافة إلى صخور ثانوية مكونة من رواسب ملتوية حاملة للحفريات. قام جيوفاني تارجيوني توزيتي (1712-1783) وجيوفاني أردوينو (1713-1795) بعد ذلك بتوسيع هذه الأقسام الأولية والثانوية لتشمل تصنيفات التعليم العالي والرباعي. ساعدت هذه التصنيفات في تحديد كل من الفترات الزمنية لترسيب الصخور وتجمعات الصخور نفسها، مما يسمح بمصطلحات مثل "صخور العصر الثالث" و"الفترة الثلاثية". في المقياس الزمني الجيولوجي المعاصر، استمر التقسيم الرباعي فقط، بينما ظل التقسيم الثالث قيد الاستخدام حتى أوائل القرن الحادي والعشرين. ظلت نظريات النبتونية والبلوتونية محل نزاع طوال أوائل القرن التاسع عشر، وكانت أعمال جيمس هاتون (1726–1797)، ولا سيما نظرية الأرض - التي تم تقديمها لأول مرة إلى الجمعية الملكية في إدنبرة عام 1785 - عاملاً محوريًا في حل هذا النقاش. أصبح الإطار النظري لهتون يُعرف فيما بعد باسم التوحيد، وهو مفهوم شاعه جون بلايفير (1748–1819) ثم تشارلز ليل (1797–1875) في عمله الأساسي، مبادئ الجيولوجيا. تحدت هذه النظريات بشكل أساسي عمر الأرض البالغ 6000 عام، والذي اقترحه جيمس أوشر بناءً على التسلسل الزمني الكتابي والذي كان مقبولًا على نطاق واسع من قبل الفكر الديني الغربي في ذلك الوقت. وبدلاً من ذلك، من خلال الاستفادة من الأدلة الجيولوجية، جادلوا لصالح أن الأرض أقدم بكثير، وبالتالي ترسيخ مفهوم الزمن العميق.

في أوائل القرن التاسع عشر، كان ويليام سميث، وجورج كوفييه، وجان دوماليوس دالوي، وألكسندر برونجنيارت فعالين في تأسيس التصنيف المنهجي للصخور من خلال علم طبقات الأرض وتحليل التجمعات الأحفورية. قام هؤلاء الجيولوجيون بتوسيع نطاق تطبيق أسماء الوحدات الصخرية المحلية، وربط الطبقات عبر الحدود الوطنية والقارية بناءً على أوجه التشابه المتأصلة بينها. تم إنشاء عدد كبير من الأسماء المستخدمة حاليًا في المخطط الزمني الطبقي الدولي (ICC) / مقياس الزمن الجيولوجي (GTS) للأقسام التي تقل عن رتبة العصر/الحقبة خلال أوائل القرن التاسع عشر وحتى منتصفه.

ظهور قياس الزمن الجيولوجي

شهد القرن التاسع عشر تجدد الجدل بشأن عمر الأرض. قام الجيولوجيون بحساب الأعمار باستخدام مقاييس مثل معدلات التعرية، أو سمك الرواسب، أو كيمياء المحيطات، بينما قدر الفيزيائيون الأعمار على أساس معدلات تبريد الأرض أو الشمس، مع تطبيق الديناميكا الحرارية الأساسية أو الميكانيكا المدارية. أظهرت هذه التقديرات نطاقًا واسعًا، من 15000 مليون سنة إلى 0.075 مليون سنة، متفاوتًا بشكل كبير حسب المنهجية والمؤيد. ومع ذلك، فإن الحسابات التي قدمها اللورد كلفن وكلارنس كينغ حظيت باحترام كبير في ذلك الوقت، نظرًا لمكانتهما المتميزة في الفيزياء والجيولوجيا، على التوالي. وفي نهاية المطاف، تبين فيما بعد أن جميع هذه التحديدات الجيولوجية الأولية غير دقيقة.

تم إنشاء العمل التأسيسي للتأريخ الإشعاعي من خلال اكتشاف التحلل الإشعاعي بواسطة هنري بيكريل، وماري كوري، وبيير كوري. ومع ذلك، فإن المعرفة والأجهزة اللازمة لتحديد العمر الإشعاعي بدقة لم تصبح متاحة حتى منتصف الخمسينيات. الجهود الرائدة التي بذلها إرنست رذرفورد، وبيرترام بولتوود، وروبرت ستروت، وآرثر هولمز للتحقق من أعمار معادن وصخور اليورانيوم بلغت ذروتها فيما يُعرف بأول مقاييس زمنية جيولوجية دولية، والتي نشرها هولمز في عامي 1911 و1913. وقد تم تحديد النظائر بواسطة فريدريك سودي في عام 1913، إلى جانب التقدم في قياس الطيف الكتلي بقيادة فرانسيس ويليام. أستون، آرثر جيفري ديمبستر، وألفريد أو سي نير خلال أوائل القرن العشرين وحتى منتصفه، مكّنوا في النهاية من التحديد الدقيق للأعمار الإشعاعية. أصدر هولمز بعد ذلك مراجعات متعددة للمقياس الزمني الجيولوجي، مع ظهور النسخة النهائية في عام 1960.

المقياس الزمني الجيولوجي الدولي الحديث

تأسس الاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية (IUGS) في عام 1961. وأدى القبول اللاحق للجنة علم طبقات الأرض (التي تقدمت بطلبها في عام 1965) كعضو في لجنة IUGS بشكل مباشر إلى تشكيل اللجنة الدولية لعلم طبقات الأرض (ICS). يتضمن الهدف الأساسي لـ ICS "إنشاء ونشر ومراجعة المخطط الزمني الجيولوجي الدولي لـ ICS، والذي يعمل كمقياس ومرجع للمقياس الزمني الجيولوجي العالمي، والذي يتضمن جميع قرارات اللجنة التي تم التصديق عليها."

بعد عمل هولمز، تم إصدار العديد من مجلدات المقياس الزمني الجيولوجي في 1982، 1989، 2004، 2008، 2012 و2016 و2020. ومع ذلك، منذ عام 2013، تولت ICS مسؤولية إنتاج ونشر المخطط الطبقي الدولي (ICC). كان الدافع وراء هذا القرار هو المخاوف المتعلقة بالطابع التجاري، والتنمية المستقلة، وعدم كفاية إشراف ICS على منشورات مقياس الزمن الجيولوجي (GTS) السابقة (تلك التي سبقت عام 2013)، على الرغم من ارتباطها الوثيق بـ ICS. تُعد كتب المقياس الزمني الجيولوجي اللاحقة (من عامي 2016 و2020) مشاريع تجارية تفتقر إلى إشراف ICS ولا تتوافق تمامًا مع المخطط الرسمي الذي أنشأه ICS. يتم إصدار مخططات GTS التي تنتجها ICS بشكل منهجي (سنة/شهر)، بدءًا من الإصدار v2013/01. سنويًا، يتم إصدار نسخة جديدة واحدة على الأقل، تدمج جميع التغييرات التي صدق عليها ICS منذ التكرار السابق.

تمثل الخطوط الزمنية الخمسة اللاحقة بيانيًا المقياس الزمني الجيولوجي، بشكل متناسب. يوضح الجدول الزمني الأولي كامل تاريخ الأرض منذ تكوينها وحتى الوقت الحاضر، على الرغم من أن هذا الضغط يحد من التمثيل المرئي للعصر الأحدث. يوفر الجدول الزمني الثاني منظورًا موسعًا لهذا العصر الأحدث. وبشكل مماثل، يعمل الخط الزمني الثالث على تكبير العصر الأحدث، ويوسع الخط الزمني الرابع الفترة الأحدث، ويقدم الخط الزمني الخامس عرضًا موسعًا للحقبة الأحدث.

التنقيحات الهامة المقترحة على المخطط الطبقي الزمني الدولي

سلسلة وعصر الأنثروبوسين المقترح

تم اقتراح الأنثروبوسين في البداية في عام 2000، وهو يشير إلى حقبة أو سلسلة مقترحة تمثل أحدث فترة في التاريخ الجيولوجي للأرض. على الرغم من أنها تحتفظ بوضع غير رسمي، إلا أن المصطلح يستخدم على نطاق واسع لوصف العصر الجيولوجي الحالي، والذي تم خلاله تعديل العديد من الظروف والعمليات الأرضية بشكل كبير بسبب التأثير البشري. لا يزال التعريف الدقيق للأنثروبوسين كفترة زمنية جيولوجية متميزة، بدلاً من حدث جيولوجي فردي، موضوعًا لنقاش وتعقيد كبير.

في مايو 2019، أيدت مجموعة عمل الأنثروبوسين رسميًا تقديم اقتراح إلى ICS من أجل الإنشاء الرسمي لسلسلة/عصر الأنثروبوسين. تم الانتهاء من هذا الاقتراح الشامل وتقديمه إلى اللجنة الفرعية المعنية بطبقات العصر الرباعي في أواخر عام 2023، مع التركيز على قسم طبقي محدد في بحيرة كروفورد، أونتاريو، والذي يظهر تركيزات مرتفعة من البلوتونيوم مرتبطة بعام 1952 م. ومع ذلك، في أوائل عام 2024، تم رفض هذا الاقتراح رسميًا باعتباره حقبة جيولوجية متميزة، مع تعيين المصطلح بدلاً من ذلك على أنه "واصف لا يقدر بثمن للتأثير البشري على نظام الأرض".

المراجعات المقترحة للخط الزمني الجيولوجي لما قبل العصر الجليدي

الدروع وآخرون. (2021)

لقد طورت اللجنة الفرعية لـ ICS المعنية بدراسة الطبقات الجليدية إطارًا يهدف إلى تحسين المقياس الزمني الجيولوجي لما قبل العصر الجليدي، وإرسائه في السجل الصخري لتحقيق الاتساق مع المقياس الزمني الجيولوجي لما بعد العصر الجليدي. تضمنت هذه المبادرة تقييمًا للتاريخ الجيولوجي المتعلق بدهور وعصور ما قبل الكمبري، إلى جانب تحليل المقترحات المقدمة في منشورات "مقياس الزمن الجيولوجي" من 2004، 2012، و2020. ترد أدناه تفاصيل المراجعات الموصى بها للمقياس الزمني الجيولوجي لما قبل العصر الجليدي (التعديلات من المقياس الحالي) [v2023/09] مكتوبة بخط مائل). ومع ذلك، تم رفض هذا الاقتراح بالإجماع من قبل اللجنة الفرعية الدولية لطبقات ما قبل الكمبري بسبب أوجه القصور العلمية التي تم تحديدها.

الجدول الزمني المقترح لعصر ما قبل العصر الكمبري (Shield et al. 2021، مجموعة عمل ICS المعنية برسم الطبقات الزمني قبل العصر الجليدي)، معروض على نطاق واسع:

الجدول الزمني لعصر ما قبل العصر الكمبري للمحكمة الجنائية الدولية (v2024/12، تم تحديثه اعتبارًا من يناير 2025)، معروض على نطاق واسع:

فان كرانيندونك وآخرون. (2012) (مقياس الزمن الجيولوجي 2012)

يمثل الكتاب، المقياس الزمني الجيولوجي 2012، الإصدار التجاري النهائي للمخطط الطبقي الزمني الدولي المرتبط بشكل وثيق باللجنة الدولية لعلم طبقات الأرض (ICS) ولجنتها الفرعية المعنية بطبقات ما قبل الكمبري. يحتوي هذا المنشور على مقترح لإجراء تعديلات مهمة على الجدول الزمني لما قبل العصر الجليدي، بهدف دمج الأحداث الجيولوجية الكبرى مثل تكوين النظام الشمسي وحدث الأكسدة العظيم، مع الحفاظ إلى حد كبير على التسميات الطباقية الزمنية الحالية لتلك الفترة. ومع ذلك، اعتبارًا من أبريل 2022، لم تحصل هذه التعديلات المقترحة على موافقة رسمية من ICS. التعديلات المقترحة، التي تميزها عن المقياس الحالي (الإصدار 2023/09)، معروضة بخط مائل:

الجدول الزمني المقترح لعصر ما قبل الكمبري (GTS2012)، معروض على نطاق واسع:

الجدول الزمني لعصر ما قبل العصر الكمبري للمحكمة الجنائية الدولية (v2024/12، تم تحديثه اعتبارًا من يناير 2025)، معروض على نطاق واسع:

جدول الزمن الجيولوجي

يحدد الجدول التالي الأحداث الأساسية والخصائص المحددة لتقسيمات النطاق الزمني الجيولوجي للأرض. ينظم هذا التمثيل الجدولي الفترات الجيولوجية ترتيبًا زمنيًا، حيث يكون الأحدث في الأعلى والأقدم في الأسفل. ومن الأهمية بمكان ملاحظة أن البعد الرأسي لكل إدخال لا يعكس المدة الفعلية للتقسيم الفرعي الزمني المقابل؛ وبالتالي، فإن الجدول ليس مقياسًا ولا يوضح بدقة الفترات الزمنية النسبية لكل وحدة جغرافية زمنية. على الرغم من أن دهر الحياة الظاهرة يبدو أكثر اتساعًا، إلا أنه يشمل حوالي 538.8 مليون سنة (Ma)، وهو ما يمثل حوالي 11.8% من تاريخ الأرض، في حين أن الدهور الثلاثة السابقة تمتد مجتمعة على حوالي 4,028.2 مليون سنة، وتشكل حوالي 88.2% من تاريخ الأرض. ينبع هذا التركيز غير المتناسب على الدهر الأحدث جزئيًا من الندرة النسبية للبيانات المتعلقة بالأحداث التي حدثت خلال الدهور الثلاثة الأولى مقارنة بدهر الحياة الظاهرة الحالي. صدقت اللجنة الدولية لعلم طبقات الأرض (ICS) رسميًا على تنفيذ المجموعات الفرعية والعصور الفرعية.

على الرغم من التطبيق المستمر لبعض المصطلحات الإقليمية، فإن الجدول الزمني الجيولوجي يلتزم بشكل صارم بالتسميات والأعمار الزمنية ورموز الألوان التي وضعتها اللجنة الدولية لعلم طبقات الأرض ضمن مخططها الدولي الرسمي لطبقات الزمن.

المقاييس الزمنية الجيولوجية خارج الأرض

تمتلك بعض الكواكب والأقمار الصناعية الأخرى داخل النظام الشمسي، بما في ذلك كوكب الزهرة والمريخ وقمر الأرض، هياكل جيولوجية صلبة بما يكفي للاحتفاظ بسجلات تطورها التاريخي. في المقابل، فإن الكواكب ذات الأغلبية السائلة، مثل العمالقة الغازية، لا تحافظ بالمثل على تسلسلاتها التاريخية. باستثناء القصف العنيف المتأخر، من المحتمل أن الأحداث خارج كوكب الأرض كان لها تأثير مباشر ضئيل على الأرض، وكان للأحداث الأرضية تأثير ضئيل على الأجرام السماوية الأخرى. وبالتالي، فإن تطوير مقياس زمني موحد يربط بين هذه الكواكب له أهمية محدودة بالنسبة للمقياس الزمني المحدد للأرض، إلا عند النظر فيه ضمن إطار النظام الشمسي الأوسع. يظل حدوث القصف العنيف المتأخر والتسلسل الزمني والتداعيات الأرضية له موضوعًا للخطاب العلمي المستمر.

المقياس الزمني القمري (السيليني)

تم تقسيم التاريخ الجيولوجي لقمر الأرض ترتيبًا زمنيًا إلى نطاق زمني يعتمد على مؤشرات جيومورفولوجية متميزة، وتحديدًا تأثير الفوهات والنشاط البركاني وعمليات التآكل. تشير طريقة التقسيم التاريخي هذه إلى أن الحدود ضمن مقياس التوقيت القمري لا تشير إلى تحولات جوهرية في العمليات الجيولوجية، وهي خاصية تميزه عن مقياس التوقيت الجيولوجي للأرض. يحدد الإصدار الأحدث للمقياس الزمني الجيولوجي القمري خمسة أنظمة أو فترات جيولوجية: ما قبل النكتارية، والنكتارية، والإمبرية، والإراتوستينية، والكوبرنيقية، مع تقسيم الفترة الإمبرية إلى سلسلتين أو حقبتين، تم تحديدهما على أنهما مبكر ومتأخر. يتمتع القمر بموقع فريد داخل النظام الشمسي باعتباره الجسم السماوي الوحيد، بعيدًا عن الأرض، والذي استخرجت منه البعثات البشرية عينات صخرية ذات سياقات جيولوجية ثابتة.

المقياس الزمني الجيولوجي المريخي

يتم تحديد التاريخ الجيولوجي للمريخ من خلال إطارين زمنيين متميزين. تمت صياغة المقياس الزمني المريخي الأولي من خلال تحليل كثافة الحفر الناتجة عن الارتطام عبر سطح الكوكب. أدت هذه المنهجية إلى تحديد أربع فترات محددة: ما قبل النوح (حوالي 4500-4100 مليون سنة مضت)، والنواشي (حوالي 4100-3700 مليون سنة)، والهسبيري (حوالي 3700-3000 مليون سنة)، والأمازون (حوالي 3000 مليون سنة حتى الوقت الحاضر).

العصور

تم إنشاء مقياس زمني ثانوي لكوكب المريخ استنادًا إلى أنماط التغيرات المعدنية التي اكتشفها مطياف أوميغا على متن المركبة الفضائية Mars Express. حدد هذا النهج ثلاث فترات متميزة: العصر الفيلوسي (حوالي 4500-4000 مليون سنة مضت)، والعصر الثيكياني (حوالي 4000-3500 مليون سنة مضت)، والسيدريكيان (حوالي 3500 مليون سنة مضت حتى الوقت الحاضر).

ملاحظات

Çavkanî: Arşîva TORÎma Akademî

حول هذه المقالة

ما هو النطاق الزمني الجيولوجي؟

دليل موجز عن النطاق الزمني الجيولوجي وخصائصه الأساسية واستخداماته والموضوعات المرتبطة به.

وسوم الموضوع

ما هو النطاق الزمني الجيولوجي شرح النطاق الزمني الجيولوجي أساسيات النطاق الزمني الجيولوجي مقالات العلم العلم بالكردية موضوعات مرتبطة

عمليات بحث شائعة حول هذا الموضوع

  • ما هو النطاق الزمني الجيولوجي؟
  • ما فائدة النطاق الزمني الجيولوجي؟
  • لماذا يُعد النطاق الزمني الجيولوجي مهمًا؟
  • ما الموضوعات المرتبطة بـ النطاق الزمني الجيولوجي؟

أرشيف التصنيف

أرشيف العلم والمعرفة

اكتشف عالم العلم والمعرفة الواسع من خلال مجموعتنا الشاملة من المقالات والشروحات. تعمق في المفاهيم الأساسية، النظريات المعقدة، والاكتشافات الرائدة في شتى المجالات العلمية. ستجد هنا محتوى غنيًا وموثوقًا يثري فهمك ويفكك

الرئيسية العودة إلى العلوم