علم طبقات الأرض الصخرية
.jpg&filetimestamp=20230807042621&)
علم طبقات الأرض الصخرية (إنگليزية: Lithostratigraphy)، هو تخصص فرعي في علم طبقات الأرض، العلم الجيولوجي الذي يرتبط بدراسة طبقات الأرض أو الصخور. يركز علم طبقات الأرض الصخرية بشكل رئيسي على تأريخ الأرض، الجيولوجيا المقارنة، وعلم الصخور.
بشكل عام، تتعلق الطبقات النارية أو الرسوبية بكيفية تشكل الصخور. ترتص الطبقات الرسوبية عن طريق ترسب الرواسب المرتبطة بالتجوية، أو المواد العضوية المتحللة (الحيوية) أو الترسب الكيميائي. غالبًا ما يمكن تمييز هذه الطبقات على أنها تحتوي على العديد من الأحفورات وهي هامة لدراسة الطبقية الحيوية. تحدث الطبقات البركانية على شكل أكوام من تدفقات الحمم البركانية، وطبقات من شظايا الحمم البركانية (تسمى تيفرا) تنفجر على سطح الأرض بواسطة البراكين، وفي التسلل الطبقي تشكلت في أعماق الأرض. تخلو الطبقات البركانية عمومًا من الأحفورات وتمثل الصخور المنصهرة أو النشاط البركاني الذي حدث خلال التاريخ الجيولوجي للمنطقة.
هناك عدد من المبادئ التي تستخدم لشرح مظهر الطبقة. عندما تخترق الصخور النارية تشكيلًا من الصخور الرسوبية، يمكننا القول إن التسلل البركاني أصغر من الصخور الرسوبية. تنص قاعدة التعاقب على أن الطبقة الصخرية الرسوبية في طبقة تكتونية غير مضطربة هي أصغر من الطبقة التي تحتها وأقدم من الطبقة التي فوقها. ينص القاعدة الأفقية الأصلية على أن ترسب الرواسب يحدث في الأساس على شكل طبقات أفقية.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
أنواع الوحدات الطبقية الصخرية
أسس عالم الطبيعة الدنماركي نيكولاس ستنو مبادئ علم طبقات الأرض الصخرية لأول مرة في كتابه "Dissertationis prodromus" عام 1669.[1] تتوافق الوحدة الطبقية الصخرية مع قاعدة التعاقب الطبقي، والتي تنص في شكلها الحديث على أنه في أي تعاقب للطبقات، لم تشهد خللاً أو انقلاباً منذ ترسبها، وأن الصخور الأصغر عمراً تقع فوق الصخور الأقدم.[2] تنص قاعدة الاستمرارية الأفقية على أن مجموعة المهد تمتد ويمكن تتبعها على مساحة كبيرة.[3]
يتم التعرف على الوحدات الطبقية الصخرية وتعريفها على أساس خصائص الصخور الفيزيائية التي يمكن ملاحظتها ("علم الصخور". يشمل علم صخور الوحدات خصائص مثل التركيب الكيميائي والمعدني، والملمس، واللون، التراكيب الترسيبية، الأحفورات التي تعتبر جزيئات مكونة للصخور، أو مواد عضوية أخرى مثل الفحم أو الكروجن. إن تصنيف الأفورات لا يعتبر أساساً علمياً صالحاً لتحديد الوحدات الطبقية الصخرية. يعتمد وصف الطبقات على المظهر الفيزياء الذي تحدده السحنة.[4]
يشتمل الوصف الرسمي لوحدة الطبقات الصخرية على "قطاع طبقي مرجعي" والذي يكون عادةً ما يكون قطاع نوعي. إذا لم تكن الوحدة مكشوفة بالكامل في أي مكان، أو إذا أظهرت تباينًا جانبيًا بشكل كبير، فيمكن تحديد "أقسام مرجعية" إضافية. قد تحل الوحدات الصخرية القديمة التي يرجع تاريخها إلى ما قبل التدوين الحديث للطبقات، أو التي تفتقر إلى الشكل الجدولي (مثل القباب البركانية)، مكانًا من النوع لقسم النوع كنمط طبقي لها. من المتوقع أن يصف الجيولوجي الذي يحدد الوحدة النمط الطبقي بتفاصيل كافية بحيث يمكن للجيولوجيين الآخرين التعرف على الوحدة بشكل لا لبس فيه.[5]
الليثوزوم (Lithosome): كتل صخرية ذات طبيعة موحدة بشكل أساسي ولها علاقات متبادلة مع الخصائص الصخرية المختلفة للكتل المجاورة. على سبيل المثال:ليثوزوم الطفل الصفحي، ليثوزوم الحجر الجيري.
الوحدة الصخرية الأساسية هي التشكيل. التشكيل عبارة عن وحدة طبقية مميزة من الناحية الحجرية تكون كبيرة بما يكفي لتكون قابلة لرسم الخرائط والتتبع. يمكن تقسيم التشكيلات إلى أعضاء وأسرة وتجميعها مع تشكيلات أخرى في مجموعات ومجموعات عظمى.
العلاقة الطبقية
"قابل للتوافق": ترسب غير منقطع، لا انقطاع أو انفصال (انفصال أو انقطاع في استمرارية السجل الجيولوجي). تسمى الطبقات السطحية الناتجة "المطابقة".
هناك نوعان من الاتصال بين الطبقات المتوافقة: "الاتصالات المفاجئة" (مهاد منفصلة مباشرة من الحجر الصخري المختلف بوضوح، وكسر ترسيبي طفيف، يسمى "الفصلات") و"اتصال تدريجي" (تغير تدريجي في منطقة الخلط).
لا توافق: فترة التعرية/عدم الترسب. تسمى الطبقة السطحية الناتجة لا توافق.
هناك أربع أنواع من اللا توافق:
- لا توافق زاوي (Angular unconformity): تقع الرواسب الأحدث على سطح متآكل من الصخور القديمة المائلة أو المطوية. الصخرة الأقدم المنغمس بزاوية مختلفة عن الصخرة.
- لا توافق تخالفي (Disconformity): يتم تمييز الاتصال بين المهاد الأصغر والأكبر من خلال الأسطح التآكلية المرئية والغير منتظمة. قد تتطور التربة الأحفورية مباشرة فوق سطح لا التوافق بسبب إعداد عدم الترسب.
- شبه توافق (Paraconformity): مستويات المهد أسفل وفوق اللا توافق الزاوي. توجد فجوة زمنية، كما يتضح من الانقطاع الطبقي، لكن لا يوجد تآكل، مجرد فترة من عدم الترسب.
- لا توافق تبايني (Nonconformity: تترسب الرواسب الصغيرة نسبيًا فوق الصخور النارية أو المتحولة الأقدم.
الارتباط الصخري
لربط وحدات الطبقات الصخرية، يحدد الجيولوجيون السحنة، ويبحثون عن المهاد الرئيسية أو التسلسلات الرئيسية التي يمكن استخدامها كمرجع.
- الارتباط المباشر: يعتمد على الصخر واللون والبنية والسماكة...
- الارتباط غير المباشر: ارتباط السجل الكهربائي (أشعة جاما، الكثافة، المقاومة...)[6]
.jpg&filetimestamp=20230807042621){kind=link}
الارتباط الجيولوجي (Geological correlation)[7] هي الأداة الرئيسية لإعادة بناء هندسة الطبقات في الأحواض الرسوبية. الارتباط الصخري هو إجراء حاسم لأي طبقة في المقاطع العرضية الجيولوجية الموجودة في أماكن مختلفة تنتمي إلى نفس الهيكل الجيولوجي الحالي (أو كانت تنتمي إليه في الماضي).[8] يعتمد التحديد على مقارنة الخصائص الفيزيائية والمعدنية للصخور، وعلى الافتراضات العامة المعروفة باسم مبادئ ستنو
1. نشأت الطبقات الرسوبية بالتسلسل الزمني: الأصغر سنًا في القمة.
2. الطبقات أفقية في الأصل.
3. تمتد الطبقة في جميع الاتجاهات حتى تنخفض أو تصطدم بحاجز.
تُعرض النتائج كمخطط ارتباط (أ). للارتباط العملي الكثير من الصعوبات: حدود ضبابية للطبقات، اختلافات في تكوين وبنية الصخور في الطبقة، لا توافق في تسلسل الطبقات، إلخ. وهذا هو السبب في أن الأخطاء في مخططات الارتباط ليست نادرة. عندما تتناقص المسافات بين المقاطع العرضية المتاحة (على سبيل المثال، عن طريق حفر آبار جديدة) تتحسن جودة الارتباط، ولكن في الوقت نفسه يمكن اتخاذ قرارات جيولوجية خاطئة تزيد من نفقات المشاريع الجيولوجية.
طبقات الأرض الصخرية
لا ينطبق قانون التعاقب الطبقي على هياكل الصخور المتطفلة أو شديدة التشوه أو المتحولة التي تفتقر إلى التقسيم الطبقي الواضح. توصف هذه الأجسام الصخرية بأنها "دموية حجرية" ويتم تحديدها وتحديد حدودها بناءً على خصائص الصخور. اعتمد قانون طبقات أمريكا الشمالية لعام 1983 المصطلح الرسمي "الليثوزوم" (lithodeme)، والتي يمكن مقارنتها بالتشكل؛ "بطانة" (إنگليزية: suite)، مشابهة للمجموعة، و"بطانة فائقة" (supersuite)، مشابهة للمجموعة الفائقة. وحدة الليثوزوم هي الوحدة الأساسية ويجب أن تمتلك سمات صخرية مميزة ومتسقة، تشتمل على نوع صخري واحد أو مزيج من نوعين أو أكثر يميز الوحدة عن تلك الموجودة حولها. كما هو الحال مع التكوينات، يُطلق اسم جغرافي على الوحدة الصخرية مع اسم صخرة أو مصطلح يصف شكلها. مصطلح "بطانة" مهمل. كما أُضفي الطابع الرسمي على مصطلح "معقد"، والذي ينطبق على جسم صخري مكون من فئتين وراثيتين أو أكثر (رسوبية، متحولة، أو نارية). هذا يؤسس تسلسلين هرميين للوحدات الصخرية:[9]
| بطانة فائقة | معقد فائق |
| بطانة | معقد |
| الليثوزوم | (لا توافق) |
اعتمدت قواعد مماثلة في السويد.[10] ومع ذلك، فإن الدليل الدولي لعلم طبقات الأرض لعام 1994 يعتبر الصخور البلوتونية والصخور المتحولة غير متعددة الطبقات من أصل غير محدد كحالات خاصة داخل علم طبقات الأرض الصخرية.[9]
انظر أيضاً
الهوامش
- ^ Steno 1916.
- ^ Boggs 2006, p. 399.
- ^ Brookfield 2004, p. 116.
- ^ North American Commission on Stratigraphic Nomenclature 2005, pp. 1547–1591.
- ^ North American Commission on Stratigraphic Nomenclature 2005, pp. 1563.
- ^ Olea & Sampson 2003.
- ^ Web Solutions LLC.
- ^ Voronin 1973.
- ^ أ ب Subcomission on Quaternary Stratigraphy 2002.
- ^ Kumpulainen 2016.
المصادر
- Boggs, Sam (2006). Principles of sedimentology and stratigraphy (4th ed.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall. ISBN 0131547283.
- *Brookfield, Michael E. (2004). Principles of stratigraphy. Malden, Mass.: Blackwell Publ. ISBN 978-1-4051-1164-5. Retrieved 12 November 2014.
- Kumpulainen, Risto A. (17 October 2016). "Guide for geological nomenclature in Sweden". GFF. 139 (1): 3–20. doi:10.1080/11035897.2016.1178666.
- North American Commission on Stratigraphic Nomenclature (November 2005). "North American Stratigraphic Code" (PDF). AAPG Bulletin. 89 (11): 1547–1591. doi:10.1306/07050504129. Retrieved 8 August 2020.
- Olea, Ricardo A.; Sampson, Robert J. (2003). "CORRELATOR, an interactive computer program for high-resolution, lithostratigraphic, well-log correlation" (PDF). Retrieved 1 November 2020.
- Steno, Nicolas (1916) [1669]. Nicolas Steno's Dissertation Concerning a Solid Body Enclosed by Process of Nature within a Solid: An English Version with an Introduction and Explanatory Notes. Translated by Winter, John. New York, The Macmillan company; London, Macmillan and company, limited.
- Subcomission on Quaternary Stratigraphy (2002). "Lithodemic stratigraphy". Retrieved 10 May 2020.
- Voronin, Y.A. (1973). Methodological issues of application of mathematical methods and computers in geology. Novosibirsk, Yakutsk: The Computer Center, Siberian Division of the USSR Academy of Sciences.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .