ما هو علم الطبقات

علم الطبقات يعتبر أحد أهم فروع العلوم الجيولوجية لأنه يعتبر أهم طريقة للتعرف على تاريخ طبقات الأرض، حيث يقوم هذا العلم بالاهتمام بدراسة طبقات الصخور المختلفة والأسباب والقوانين التي تتسبب وتتحكم في تكوينها، حيث تختلف أنواع الصخور المتكونة باختلاف العوامل المؤثرة في تكوينها كما أن هذه العوامل تؤثر على أماكن الترتيب الخاصة بهذه الصخور، ويقوم العلماء المختصين في مجال الجيولوجيا باستخدام ما يعرف بالسلم الجيولوجي من أجل تسجيل أوقات الأحداث التي تمر بها الأرض عبر ملايين السنين وإظهار العلاقات بين هذه الأحداث.

تعريف علم الطبقات

هو العلم الذي يختص بدراسة طبقات الأرض وما عليها والأسباب التي ساعدت في تكوين هذه الطبقات وأماكن ترسيبها، كما يقوم هذا العلم بتحديد أنواع هذه الصخور والخصائص الصخرية المتعلقة بها حيث يتم تقسيم الصخور إلى ثلاث أنواع وهم:

الصخور النارية

وهي الصخور التي تكونت بسبب تجمد المواد الصهارة (المواد شديدة السخونة) إما في باطن الأرض أو على سطح الأرض أو على أعماق قليلة من سطح الأرض، وفي كل حالة يتكون نوع من الصخور النارية يختلف عن الآخر في حجم البلورات المتكونة في الصخر.[4]

الصخور الرسوبية

هي عبارة عن صخور تكونت نتيجة عوامل التعرية والتجوية مثل الرياح والأمطار والجليد، حيث تقوم هذه العوامل بنقل الأحجار والرمال من أماكنها وتجعلها تترسب في طبقات متتالية لذا تسمى بالصخور الرسوبية.[3]

الصخور المتحولة

ينشأ هذا النوع من الصخور نتيجة تعرض أحد الصخور الرسوبية أو الصخور النارية لتأثير عوامل الحرارة أو الضغط أو الكيمياء، مما يجعل هذه الصخور تتحول إلى صخور أخرى ذات معادن مختلفة لذا تسمى بالصور المتحولة.[2]

ويمنح هذا العلم اهتمام خاص بالصور الرسوبية حيث أصبح يوجد فرع خاص لدراسة هذه الصخور يسمى بعلم الرواسب.[5]

أهمية علم الطبقات

يتم الاعتماد على علم الطبقات في معرفة تاريخ الأرض ومعرفة الأحداث التي مرت بها، بالإضافة إلى أنه يعمل على المساعدة في إيجاد بعض الحلول والتفسيرات التي يتناولها علم الجيولوجيا، كما أن بعض الأبحاث أثبتت أن دراسة تاريخ الأرض تساعد في مجالات أخرى مثل دراسة العناصر الموجودة في الصخور المختلفة، ومن هنا تم معرفة كيفية البحث عن الآثار.[1]

فروع علم الطبقات

حتى يتمكن العلماء من دراسة طبقات الأرض تم تقسيم هذا العلم إلى مجموعة أقسام ومنها:

دراسة صخور ومعادن طبقات الأرض

يتم استخدام هذا العلم بصورة رئيسية في رسم التوزيع الجغرافي للصخور حيث يهتم بتصنيف الوحدات الخاصة من الصخور وإظهار العلاقات الهندسية بين طبقات الصخور.

دراسة إحياء طبقات الأرض

هو علم يختص بدراسة تاريخ الطبقات الحفرية وذلك من خلال دراسة طول العمر الخاص بكل طبقة، ومعرفة تاريخ بداية ظهور أول حفرية لحيوان وظهور نبات أيضا، ومعرفة تاريخ انقراض الحيوان والنبات، حيث أثبتت بعض الأبحاث أن هناك ترابط بين ظهور الحيوانات والنباتات ويتم تقسيم هذا العلم إلى:

• دراسة طبقات الأرض الرئيسة: وفيها يتم الاعتماد على التصنيف من خلال معرفة حفريات رئيسية.
• دراسة تتابع طبقات الأرض: يتم فيها الاعتماد على مؤشرات حفريات أرضية.
• دراسة طبقات الأرض الثانوية: يتم فيها الاعتماد على التصنيف من خلال اتباع مؤشرات حفريات أخرى.

دراسة مغناطيسية الأرض

هو عبارة عن علم يختص بدراسة التحولات المختلفة للمجال المغناطيسي الخاص بالأرض، حيث أثبتت بعض الدراسات أن أقطاب الأرض كانت في حالة تشابه ثم نشأت العديد من التغيرات التي أثرت على المجال المغناطيسي للأرض.

دراسة تسلل طبقات الأرض

يؤثر ارتفاع البحر أو انخفاضه على تتابع طبقات الأرض المختلفة، ويقوم هذا العلم بدراسة هذا التأثير.

دراسة صخور الطبقات الأرضية

يختص هذا العلم بدراسة وتجميع الأحداث التي مرت بها الأرض في نفس الوقت ويتم ذلك من خلال اتباع الصخور ومعرفة تكوينها والمتشابه منها والمختلف.

دراسة تأريخ طبقات الأرض

هو عبارة عن علم يختص بتحديد العمر النسبي للطبقات وذلك من خلال اشتقاق المعلومات الجيولوجية التاريخية الخاصة بالصخور سواء كان بشكل مباشر أو غير مباشر، وقد تكون هذه المعلومات وجود بعض الأحافير الخاصة أو ظهور بعض الحيوانات أو النباتات أو حدوث بعض التغيرات الكيميائية، أو حدوث تغيرات في أقطاب الأرض.[10]

مبادئ علم الطبقات

بعض دراسة طبقات الأرض توصل العلماء إلى أن تكون هذه الطبقات لم يكن عن طريق الصدفة أو العشوائية حيث تم حدوث ترسيب الصخور في تتابع متدرج حيث تكونت الطبقات الأقدم ثم بعد ذلك تكونت الطبقات الأحدث.

ويدل هذا التتابع على الأحداث الجيولوجية المختلفة التي مرت بها الكرة الأرضية مثل التغيرات المناخية وغيرها من الأحداث، ويتم تقسيم مبادئ علم الطبقات إلى ثلاث مبادئ مختلفة وهي:

مبدأ الأفقية الأصلية

يسمى Law of original horizontally وينص هذا المبدأ على أن ترسيب الصخور الرسوبية حدث في شكل أفقي وذلك بسبب قوة الجاذبية الأرضية، وتتكون هذه الطبقات في صورة تكون موازية لسطح الأرض، ومن الممكن أن تتعرض هذه الطبقات لمجموعة من القوى الخارجية التي تؤدي إلى حدوث الكثير من التشوهات في شكل الطبقات الأرضية المتكونة.[6]

مبدأ تعاقب الطبقات

يسمى هذا المبدأ law of superposition وينص هذا المبدأ على أن طبقات الأرض تكونت بتدريج زمني متناسق حيث تكونت الطبقات الأقدم في الأسفل، ثم تكونت الطبقات الأحدث أعلى الطبقات الأقدم.[7]

قانون الاستمرارية الجانبية

ويسمى هذا المبدأ law of lateral continuity ينص هذا القانون على أن الطبقات الأفقية التي تترسب يحدث لها المزيد من التمدد حتى يصبح سمكها ضئيل جدا وتوجد على حواف الترسيب.[8]

ما هي طبقات الأرض

من خلال دراسة علم الطبقات توصل العلماء إلى معرفة عدد طبقات الأرض، حيث يصل عدد طبقات الأرض إلى أربع طبقات يتم تقسيمها كالتالي:

القشرة الأرضية

وهي تمثل القشرة الخارجية وتكون ذات سمك صغير جداً حيث يصل سمكها إلى حوالي 40 كيلومتر تقريبا، وتنقسم القشرة الأرضية إلى نوعين وهما:[9]

• القشرة القارية : وهي القشرة التي تتواجد أسفل القارات وغيرها وتتكون هذه القشرة من مجموعة من الصخور الجرانيتية.

• القشرة المحيطية : وهي القشرة التي تتواجد أسفل المحيطات وتتكون من الصخور البازلتية التي تكون أعلى في الكثافة والوزن من الصخور الجرانيتية. وتتكون هذه القشرة من مجموعة من الصفائح الرقيقة التي قد تتباعد أو تتقارب في حالة حدوث زلازل أو غيرها من الحركات الأرضية.

طبقة الوشاح

تمتد هذه الطبقة من القشرة الأرضية حتى تصل إلى الطبقة التي تليها حيث يصل سمكها إلى حوالي 2890 كيلومتر تقريبا لذا تعتبر هذه الطبقة أكبر طبقات الأرض من حيث السمك، حيث تصل نسبتها إلى حوالي 84% من حجم الأرض، وتنقسم هذه الطبقة إلى طبقتين وعما طبقة الوشاح العلوية وطبقة الوشاح السفلية.

لب الأرض

ينقسم لب الأرض إلى جزئيين وهما:

• اللب الخارجي: والذي يبلغ نصف قطره حوالي 3400 كيلومتر، ويتميز هذا اللب بأنه مائع وذو لزوجة منخفضة ويتميز بارتفاع درجة حرارته فهو أعلى جزء في الحرارة في طبقات الأرض حيث تصل الحرارة به إلى حوالي 6000 درجة سيليسون أي ما يقرب من درجة حرارة الشمس.
• اللب الداخلي: يصل نصف قطره إلى حوالي 1220 كيلو متر تقريباً، يتميز هذا اللب بارتفاع درجة حرارته ولكن لا تصل إلى درجة اللب الخارجي، حيث تصل درجة الحرارة في اللب الداخلي إلى 5400 درجة سيليسون ويتميز أيضا بارتفاع الضغط فيه.