علام تستند التقسيمات العديدة في المقياس الزمني الجيولوجي

علام تستند التقسيمات العديدة في المقياس الزمني الجيولوجي

كان الأشخاص الأوائل الذين احتاجوا إلى فهم العلاقات الجيولوجية لوحدات الصخور المختلفة هم عمال المناجم. كان التعدين ذا أهمية تجارية منذ أيام الرومان على الأقل ، ولكن لم تنتج هذه الجهود اهتمامًا بعلاقات الروك المحلية حتى القرنين السادس عشر والسابع عشر الميلاديين.

من خلال ملاحظة العلاقات بين الوحدات الصخرية المختلفة ، وصف نيكولاس ستينو في عام 1669 مبدأين جيولوجيين أساسيين. نص الأول على أن الصخور الرسوبية موضوعة بطريقة أفقية ، بينما نص الثاني على أن الوحدات الصخرية الأحدث قد ترسبت فوق الوحدات الصخرية الأقدم. لتصور هذا المبدأ الأخير ، فكر في طبقات الطلاء على الحائط. تم وضع الطبقة الأقدم أولاً وهي في الأسفل ، بينما تم وضع أحدث طبقة في الأعلى. تم تقديم مفهوم إضافي بواسطة James Hutton في عام 1795 ، وأكده لاحقًا Charles Lyell في أوائل القرن التاسع عشر. كانت هذه فكرة أن العمليات الجيولوجية الطبيعية كانت موحدة في التردد والحجم عبر الزمن ، وهي فكرة تُعرف باسم “مبدأ التوحيد”.

سمحت مبادئ ستينو للعمال في القرن السابع عشر وأوائل القرن الثامن عشر بالبدء في التعرف على تعاقب الصخور. ومع ذلك ، نظرًا لوصف الصخور محليًا من خلال اللون أو الملمس أو حتى الرائحة ، فإن المقارنات بين تسلسل الصخور في مناطق مختلفة لم تكن ممكنة في كثير من الأحيان. أتاحت الحفريات الفرصة للعمال للربط بين المناطق المتميزة جغرافيا. كانت هذه المساهمة ممكنة لأن الحفريات وجدت في مناطق واسعة من قشرة الأرض.

للإسهام الرئيسي التالي في المقياس الزمني الجيولوجي ، ننتقل إلى ويليام سميث ، المساح وباني القنوات والجيولوجي الهواة من إنجلترا. في عام 1815 أنتج سميث خريطة جيولوجية لإنجلترا أظهر فيها بنجاح صحة مبدأ الخلافة الحيوانية. ينص هذا المبدأ ببساطة على أن الحفريات توجد في الصخور بترتيب محدد للغاية. قاد هذا المبدأ الآخرين الذين تبعوا ذلك إلى استخدام الأحافير لتحديد الزيادات في نطاق زمني نسبي.

يتطلب الاتصال الفعال في علوم الأرض استخدامات متسقة للتسميات الطبقية ، وخاصة تقسيمات الزمن الجيولوجي. يتكون المقياس الزمني الجيولوجي من تقسيمات طبقية قياسية تعتمد على تسلسل الصخور ويتم معايرتها بالسنوات (Harland and others، 1982). على مر السنين ، أدى تطوير طرق جديدة للتأريخ وصقل الأساليب السابقة إلى إجراء مراجعات للمقاييس الزمنية الجيولوجية.

تتطلب التطورات في علم طبقات الأرض وعلم الأرض أن يتم تحديث أي مقياس زمني بشكل دوري. لذلك ، يُقصد من أقسام التوقيت الجيولوجي ، التي تُظهر وحدات كرونوستراتيغرافي (الموقع) الرئيسية والوحدات الزمنية الجيولوجية (الوقت) ، أن تكون موردًا ديناميكيًا سيتم تعديله ليشمل التغييرات المقبولة لأسماء الوحدات وتقديرات عمر الحدود.

منذ منتصف التسعينيات ، سعى الجيولوجيون من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) والمسوحات الجيولوجية الحكومية والأوساط الأكاديمية وغيرها من المنظمات إلى إنشاء مقياس زمني ثابت لاستخدامه في إيصال أعمار الوحدات الجيولوجية في الولايات المتحدة. حدثت العديد من المناقشات الدولية حول أسماء وحدود الوحدات ، واستخدم مجتمع علوم الأرض مقاييس زمنية مختلفة.

مقياس الوقت الجديد

منذ نشر مخطط يوضح تقسيمات الوقت الجيولوجي في الطبعة السابعة من دليل USGS اقتراحات للمؤلفين (هانسن ، 1991) ، لم يتم اعتماد أي مقياس زمني آخر رسميًا من قبل هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. من أجل الاستخدام المتسق لشروط الوقت ، قامت لجنة الأسماء الجيولوجية USGS (GNC ؛ انظر الإطار للأعضاء) ورابطة الجيولوجيين بالولاية الأمريكية (AASG) بتطوير أقسام التوقيت الجيولوجي (الشكل 1) ، والذي يمثل تحديثًا يحتوي على أسماء الوحدات و صدقت اللجنة الدولية لطبقات الأرض (ICS) على تقديرات عمر الحدود. يجب على العلماء ملاحظة أنه يمكن استخدام مقاييس زمنية أخرى منشورة ، بشرط أن تكون محددة ومرجعية (على سبيل المثال ، Palmer ، 1983 ؛ Harland وآخرون ، 1990 ؛ Haq and Eysinga ، 1998 ؛ Gradstein وآخرون ، 2004 ؛ Ogg وآخرون ، 2008 ).

تتطلب التطورات في علم طبقات الأرض وعلم الأرض أن يتم تحديث أي مقياس زمني بشكل دوري. لذلك ، يُقصد بأقسام الزمن الجيولوجي (الشكل 1) أن تكون موردًا ديناميكيًا سيتم تعديله ليشمل التغييرات المقبولة لأسماء الوحدات وتقديرات عمر الحدود. صحيفة الحقائق هذه هي تعديل لصحيفة حقائق هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية 2007-3015 من قبل لجنة الأسماء الجيولوجية للمسح الجيولوجي الأمريكية (2007).

تُظهِر أقسام التوقيت الجيولوجي الوحدات الكرونوستراتيغرافية الرئيسية (الموقع) والوحدات الجيولوجية الزمنية (الوقت) ؛ أي ، eonothem / eon إلى سلسلة / أقسام عصر. يجب على العلماء الرجوع إلى مقياس الوقت ICS (Ogg ، 2009) والموارد الموجودة على موقع قاعدة بيانات الخرائط الجيولوجية الوطنية (http://ngmdb.usgs.gov/Info/standards/) لشروط المرحلة / العمر. تنقسم معظم أنظمة الحياة القديمة والحقبة الوسطى إلى سلاسل باستخدام المصطلحات “السفلى” و “الوسطى” و “العليا”. المصطلحات النظيرة الجيولوجية الزمنية للتقسيمات الفرعية للفترات هي “مبكر” و “وسط” و “متأخر”. يقوم مجتمع علوم الأرض الدولي بتطبيق أسماء على هذه التقسيمات الفرعية بناءً على أقسام طبقية في أماكن محددة في جميع أنحاء العالم. تم تسمية جميع سلاسل / عصور النظامين السيلوريين والبرميين ،

في المقياس الزمني ICS ، تم تسمية الجزء العلوي من العصر الكمبري باسم “فورونجيان” والجزء السفلي يسمى “تيرينوفيان”. ومع ذلك ، لن يقوم المؤتمر الوطني العام بتضمين هذه الأسماء في أقسام الزمن الجيولوجي حتى يتم تسمية جميع سلاسل / عصور العصر الكمبري.

حقب الحياة الحديثة

كانت إحدى القضايا المثيرة للجدل خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين هي موقف قاعدة النظام / الفترة الرباعية ووضعها كتقسيم رسمي للوقت. بعد الكثير من الجدل ، صدق الاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية رسميًا على تعريف جديد لقاعدة الرباعية والقاعدة المقابلة لسلسلة / عصر البليستوسين ، وتغيير عمرها من 1.806 مليون سنة إلى 2.588 مليون سنة (انظر الإطار الخاص بمصطلحات العمر) (جيبارد) وآخرون ، 2010). يعد هذا تغييرًا كبيرًا عن المقياس الزمني لعام 2007 (لجنة الأسماء الجيولوجية للمسح الجيولوجي الأمريكية ، 2007) والتغيير المنشور في Hansen (1991). على الرغم من أن التعليم العالي غير معترف به من قبل العديد من المقاييس الزمنية الدولية ، فإن المؤتمر الوطني العام يوافق على أنه من المهم الاعتراف به كنظام / فترة ؛ رموز الخريطة “T” (التعليم العالي) و “Q”

تغيير آخر في المقياس الزمني هو عمر قاعدة سلسلة الهولوسين / الحقبة. يتم تحديد الحدود الآن على أساس تغير مناخي مفاجئ سجلته المؤشرات الموجودة في قلب جليد جرينلاند (ووكر وآخرون ، 2009). يرجع تاريخ حدود العصر الجليدي-الهولوسيني إلى 11700 سنة تقويمية قبل عام 2000 بعد الميلاد.

ما قبل الكمبري

لسنوات عديدة ، تم استخدام مصطلح “ما قبل الكمبري” لتقسيم الوقت الأقدم من دهر الحياة الفطرية. من أجل الاتساق مع المقياس الزمني في Hansen (1991) ، يعتبر مصطلح “ما قبل الكمبري” غير رسمي وبدون ترتيب طبقي محدد (على الرغم من أنه مكتوب هنا بحروف كبيرة). وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن Ediacaran هو النظام الرسمي الوحيد في Proterozoic. جميع الوحدات الأخرى عبارة عن فترات حتى يتم تحديد أقسام أو نقاط طبقات الحدود العالمية.

يمكن التعبير عن عمر الوحدة الطبقية أو وقت حدث جيولوجي بالسنوات قبل الحاضر (قبل عام 1950 م). يوصي “كود طبقات أمريكا الشمالية” (لجنة أمريكا الشمالية للتسميات الطبقية ، 2005) بالاختصارات للأعمار في البادئات SI (النظام الدولي للوحدات) مقترنة بـ “a” لـ “annum”: ka للكيلو سنة (103 سنوات) ؛ أماه بالنسبة للسنة الضخمة (106 سنة) ؛ و Ga للجيجا السنوية (109 سنوات). يجب التعبير عن المدة الزمنية بملايين السنين (بلدي) ؛ على سبيل المثال ، “بدأ الإيداع في 85 مليون سنة واستمر لمدة 2”

ألوان الخريطة

تستند مخططات الألوان للخرائط الجيولوجية على المعايير المتعلقة بالمقياس الزمني. يتم استخدام مخططين رئيسيين للألوان ، أحدهما من قبل لجنة الخريطة الجيولوجية للعالم (CGMW) والآخر من قبل هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. تم استخدام الألوان التي تظهر عادةً على الخرائط الجيولوجية USGS بطريقة قياسية منذ أواخر القرن التاسع عشر وتم نشرها مؤخرًا في معيار رسم الخرائط الرقمي للجنة البيانات الجغرافية الفيدرالية (FGDC) لترميز الخرائط الجيولوجية (اللجنة الفيدرالية للبيانات الجغرافية ، اللجنة الفرعية للبيانات الجيولوجية ، 2006 ). قرر المؤتمر الوطني العام في عام 2006 أنه يجب استخدام ألوان هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية للخرائط الجيولوجية الإقليمية واسعة النطاق للولايات المتحدة. بالنسبة للخرائط الدولية أو الخرائط صغيرة الحجم (على سبيل المثال ، 1: 5 مليون) للولايات المتحدة أو أمريكا الشمالية ، يوصي المؤتمر الوطني العام باستخدام الألوان الدولية (CGMW).

حول تقسيمات المقياس الزمني

الجيولوجي ينقسم التاريخ الجيولوجي للأرض إلى أجزاء هرمية من الزمن. من الأكبر إلى الأصغر ، يتضمن هذا التسلسل الهرمي الدهور والعصور والفترات والعهود والأعمار. يتم عرض كل هذه في جزء من مقياس الوقت الجيولوجي الموضح أدناه.

دهرحقبةفترةعصرسن
دهر الحياةحقب الحياة الحديثةباليوجينأوليجوسينتشاتيان
الروبيلي

يمثل دهر دهر الحياة الفترة التي عاشت خلالها غالبية الكائنات الحية الدقيقة – الطحالب والفطريات والنباتات والحيوانات. عندما اقترح لأول مرة كتقسيم للزمن الجيولوجي ، كان يُعتقد أن بداية دهر الحياة (قبل 542.0 مليون سنة) * تتزامن مع بداية الحياة. في الواقع ، يتزامن هذا الدهر مع ظهور الحيوانات التي طورت هياكل عظمية خارجية ، مثل الأصداف ، والحيوانات اللاحقة إلى حد ما التي شكلت هياكل عظمية داخلية ، مثل العناصر العظمية للفقاريات. عادةً ما يُشار إلى الوقت قبل دهر الحياة الفطرية باسم ما قبل الكمبري وينقسم عادةً إلى الدهور الثلاثة الموضحة.

ينقسم دهر الحياة إلى ثلاثة أقسام رئيسية: حقب الحياة الحديثة ، حقبة الحياة الوسطى ، وعصر الحياة القديمة. تأتي اللاحقة “-zoic” من الجذر “حديقة الحيوان” ، والتي تعني حيوان. هذا هو نفس الجذر كما في كلمة zoology and zoological park (أو zoo). تعني “Cen-” حديثًا ، وتعني “Meso” الوسط ، وتعني “Paleo-” القديم. تعكس هذه التقسيمات تغييرات كبيرة في تكوين الحيوانات القديمة ، حيث يتم التعرف على كل عصر من خلال هيمنتها من قبل مجموعة معينة من الحيوانات. يُطلق على حقب الحياة الحديثة أحيانًا اسم “عصر الثدييات” ، وعصر الدهر الوسيط “عصر الديناصورات” ، وعصر الحياة القديمة “عصر الأسماك”. لكن هذه نظرة مبسطة للغاية ، ولها بعض القيمة للوافد الجديد ولكنها قد تكون مضللة بعض الشيء. على سبيل المثال ، عاشت مجموعات أخرى من الحيوانات خلال حقبة الحياة الوسطى. بالإضافة إلى الديناصورات ، عاشت أيضًا حيوانات مثل الثدييات والسلاحف والتماسيح والضفادع وأنواع لا حصر لها من الحشرات على الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، كان هناك العديد من أنواع النباتات التي تعيش في الماضي والتي لم تعد تعيش اليوم. مرت النباتات القديمة بتغيرات كبيرة أيضًا ، وليس دائمًا في نفس الأوقات التي تغيرت فيها مجموعات الحيوانات.

المراجع والموارد

  • بيري ، دبليو بي إن 1987. نمو مقياس زمني لعصور ما قبل التاريخ: بناءً على التطور العضوي. طبعة منقحة. منشورات بلاكويل العلمية ، بالو ألتو. 202 ص.
  • انظر الوحدة التعليمية UCMP حول فهم الوقت الجيولوجي .
  • قم بزيارة المجموعة الممتازة من ملاحظات الدورة التدريبية عبر الإنترنت لفصل الجيولوجيا التاريخية باميلا جيه دبليو جور.
     

نشر أنتوني ر. فيوريلو الصفحات الأصلية للوقت الجيولوجي ، 13/12/1993 ؛ أضاف P. David Polly رسومات المخطط الزمني الجيولوجي ، 12/6/1993 ؛ أضاف ألين جي كولينز صفحة آلة الزمن (مخطط الوقت الجيولوجي) ، 11/26/1994 ؛ أعاد Brian R. Speer كتابة النص وأضاف مخططًا جديدًا للعصور الجيولوجية ، 3/08/1997 ؛ أنشأ كولين ويتني صفحة تمهيدية جديدة ، 5/2000 ؛ أجرى ديف سميث تعديلات على الصفحة التمهيدية وأضف رسمًا جديدًا للشعار ، 7/7/2000 ؛ طبق ديف سميث تنسيق الصفحة الجديد ، وقام بعمل جدول جديد لآلة الزمن ، 5/26/2011 ؛ تلال الرسام ، صورة إيفو دويجنستي ؛ صورة سيدار بريكس بواسطة ديف سميث