الزمن الجيولوجي

شرح الزمن الجيولوجي وتاريخ الأرض مُنذ 4.6 مليار سنة

عُمر الأرض من أكثر الأشياء التي وضع لها العُلماء نظريات وفرضيات مُختلفة حيث قٌدِرَ الزمن الجيولوجي للأرض بحوالي 4.6 مليار سنة.

لكن هل سألت عن كيفية قيام العلماء بتنظيم ذلك الوقت الطويل الذي يحكي تاريخ الأرض على مدار السنوات الطويلة الماضية؟

يُمكنك الآن أن تتخيل بحرية ما حدث في 4.6 مليار عام، هذا هو عمر الأرض، ولكن طول هذا العُمر هو المُحير للعقل.

التدرج الزمني للحياة

ولفهم عمر الأرض صورة أوضح، تخيل معي أننا قُمنا بوضع تاريخها بالكامل في سنة ميلادية واحدة، حيث تشكلت الأرض في الأول من يناير، فلن تظهر الحياة البدائية الأولى “الطحالب” حتى شهر مارس.

ثم بعدها تسبح الأسماك لأول مرة في أواخر نوفمبر، وبعدها تبدأ الديناصورات في الظهور من 16 ديسمبر حتى 26 ديسمبر.

وبعد كُل ذلك، يأتي أول البشر المعاصرين العاقلين، وهُم أواخر القادمين على الأرض، ويحضرون آخر 12 دقيقة فقط قبل منتصف لليل مساء رأس السنة الجديدة.

ومما يثير الدهشة هو كيف توصل الجيولوجيين إلى تلك القصة، فالأمر يُشبه تنظيم فصول في كتاب كبير جداً يتكون من طبقات من الصخور الممزقة التي تحفظ تاريخ الأرض.

كما أن صخرة واحدة تُسجل ملحمة طويلة للحياة على سطح الأرض، والتي توضح كيف ومتى تطورت الأنواع ومتى ازدهرت وماذا حدث عندما انقرض مُعظمهم على مدى ملايين السنين.

فمثلاً، الحجر الجيري أو الصخر الزيتي قد يكونان بقايا من محيطات كبيره تحتوي على آثار للحياة التي كانت موجودة في تلك المحيطات على مر الزمن، وربما كان الحجر الرملي يوماً ما عبارة عن صحراء قديمة انطلقت منها الحيوانات البرية بسرعة.

ومع تطور الأنواع أو انقراضها، فإن الأحافير الموجودة في طبقات تلك الصخور تعكس كل هذه التحولات والأحداث.

ما مفهوم الزمن الجيولوجي؟

الزمن الجيولوجي

باستخدام مهارات البحث، أنشأ مجموعه من الجيولوجيين تقويماً للتوقيت الجيولوجي والذي يطلقون عليه اسم “العمود الجيولوجي” أو السلم الجيولوجي، وهو يُجَزّئ عُمر الأرض إلى أربع فترات زمنية رئيسية.

ولكي نستطيع قياس ذلك النطاق الزمني الضخم، فإن العلماء يستخدمون مصطلحات خاصة تُعبر عنه، فتُركز معظم تلك المصطلحات على الجيولوجيا المتغيرة للكوكب، ولهذا السبب يُعرف بالزمن الجيولوجي.

ما اطول وحدات الزمن الجيولوجي؟

الفترة الزمنية الأقدم والأطول يسمونها ما قبل الكمبري “precambrian“، وهي مُقسمة إلى دهور معروفة باسم:

  • الهاديان “Hadean“.
  • والأركيان “Archean“.
  • والبروتيرو زويك “Proterozoic“.

ثم يأتي بعد عصر ما قبل “الكمبري” عصر “الباليوزويك Paleozoic“، ثم أخيراً وليس آخراً، عصر “سينوزويك Cenozoic“.

يجدر الإشارة إلى أن “عصر السينوزويك” هو العصر الذي نعيش فيه حالياً، حيث بدأت حقبة الحياة الحديثة منذ 65 مليون عام.

كُلاً من تلك العصور بدورها تنقسم إلى أقسام أصغر، هذه الأقسام الصغيرة تُعرف:

  • بالفترات “Periods“.
  • بالعصور الصغيرة “Epochs“.
  • الأعمار “Ages“.

كيف يُمكن تتبع السلم الجيولوجي؟

على عكس شهور السنة التي تتكون من 30 أو 31 يوم، فإن الفترات الزمنية الجيولوجية المتواجدة بالعمود الجيولوجي ليست ثابته بنفس القدر الذي تتميز به شهور السنة.

وذلك لأن الجدول الزمني للتغير الطبيعي للأرض قد نشأ بصورة عرضية، بمعني أن التغييرات الكبيرة المدوية في الأرض تحدث على هيئه دُفعات وليست بوتيرة بطيئة وثابتة مثل دوران الأرض حول الشمس.

الزمن الجيولوجي

فمثلاً عصر “ما قبل الكمبري” قد استمر لأكثر من 4 مليارات سنة، وقد استحوذ على ما يُقارب من 90% من تاريخ الأرض.

استمر ذلك العصر من لحظه تكوين الأرض حتى بداية انفجار الحياة على سطحها قبل 542 مليون عام.

فكان هذا الانفجار في الحياة بمثابة بداية لعصر “الباليوزويك” الذي ظهرت فيه الكائنات البحرية مثل ثلاثية الفصوص والأسماك.

بعد ذلك، مُنذ 251 مليون عام، بدأ عصر “الميزوزويك Mesozoic” الذي كان يمثل أكبر انقراض جماعي حدث على الإطلاق بعد أن انتشرت الحياة على الأرض.

انتهى عصر “الميزوزويك Mesozoic” فجأة قبل 65 مليون عام، وفي أثناء تلك اللحظات، اختفت الديناصورات مع 80% من كل شيء على الكوكب.

ما فائدة دراسة العمر النسبي والمطلق للصخور؟

إذاً كيف نعرف العُمر الفعلي الدقيق لحدث مُعين على الخط الزمني الجيولوجي المُمتد طيلة 4.6 مليار عام؟ هل نُخمن؟ بالتأكيد لا.

العلماء الذين طوروا العمود الجيولوجي في القرن التاسع عشر لم يوضحوا النطاقات الزمنية الدقيقة لأحداث بعينها، لكنهم فهموا الأعمار النسبية التقريبية بُناءً على مبدأ بسيط قوي.

هذا المبدأ يسمى “قانون التتابع” والذي يُشير إلى أنه:

في طبقات القشرة الأرضية المُكونة من طبقات من الصخور، فإن أقدم الطبقات ستكون دائماً في الأسفل، والطبقات الحديثة ستكون دائماً بالأعلى، ما لم يحدث لها أي عمليات جيولوجية تكتونية تعكسها.

يسمح ذلك القانون للجيولوجيين بمقارنة عمر صخرة أو حفرية بأخرى (المضاهاة) مما يجعل تسلسل الأحداث الجيولوجية أكثر وضوحاً، ويمكن معرفة أيهما وقع قبل الآخر.

يُعطي تطبيق ذلك القانون أدلة حول كيف تطورت الأنواع، وما هي الكائنات التي عاشت أو لم تتعايش وانقرضت في فترة جيولوجية مُحددة.

كيف يمكننا فهم التقويم بدون تواريخ مُحددة؟

لتعيين مثل هذه الأعمار المطلقة غير المُحددة بتواريخ، كان على العلماء الانتظار حتى القرن العشرين عندما تم تطوير طُرق وضع التواريخ والتي اعتمدت على آلية قياس الإشعاع من خلال بعض النظائر غير المُستقرة.

تتميز تلك الطريقة بأنه بمرور الوقت تفقد تلك العناصر المشعة الطاقة، والتي نسميها نحن “بعملية التحلل أو الاضمحلال الإشعاعي” وهي تتضمن قيام العُنصر المٌشع بالتخلص من جُزيء واحد أو أكثر من الجسيمات.

في النهاية ستترك هذه العملية العنصر المشع دون إشعاع ويتحول إلى عنصر مستقر، لكن تذكر أن النظير المشع دائماً ما يتحلل بنفس المُعدل والزمن الذي يتحلل به العنصر الأصلي الذي كان مُشعاً في السابق.

كذلك يعتمد الزمن الجيولوجي الإشعاعي على مقدار الزمن الذي تحلل فيه النظير المشع ليصبح بن العنصر المُستقر الذي نشأ منه في البداية.

ومن خلال كُل ذلك، يقيس العلماء مقدار العنصر الأصلي الذي لا يزال موجوداً على هيئه صخره أو معدن.

ثم يقارنون ذلك بكيفية وجود عنصر النظير الابن، وهذه المُقارنة تخبرهم عن مقدار الوقت الذي مضى منذ تشكل تلك الصخرة، ومن الأمثلة الشائعة على تلك العملية هي اضمحلال البوتاسيوم إلى أرجون، واليورانيوم إلى رصاص.

التوقيت الدقيق وحتى أسماء بعض التقسيمات الجيولوجية لم يتم تحديدها بصورة نهائية، وفي كل عام يقوم علماء الجيولوجيا المتخصصون في تطوير العمود الجيولوجي بتحسين طرق حساب الأعمار بشكل أكثر دقة.

فيمكنهم الآن التمييز بين الأحداث التي وقعت قبل بضعة آلاف فقط من السنين، أو حتى التي حدثت قبل عشرات الملايين من السنين.

قصة لا تنتهي

في الوقت الحالي، تتشكل طبقات جديدة من الحجر الجيري والصخر الزيتي في قيعان محيطات وبحيرات الأرض، كما تتحرك الأنهار حاملة الحصى والطين الذي سيصبح يوماً ما صخوراً.

تقذف البراكين حُمماً بركانية جديدة، وفي الوقت نفسه تعيد الانهيارات الأرضية والبراكين والصفائح التكتونية المتحركة تشكيل سطح الأرض باستمرار، كما تُضيف الرواسب ببطء طبقات تنتهي بالفترة الجيولوجية الحالية والتي تُعرف باسم “الهولوسين”.

طبقات القمامة

والآن بعد أن تواجد الناس لمدة 12 ثانيه من 12 دقيقة قبل منتصف لليل رأس السنة، فيقترح بعض الجيولوجيين بإضافة فترة جديدة إلى العمود الجيولوجي.

تلك الفترة ستُحدد الوقت الذي بدأ البشر فيه بتغيير الأرض منذ 10 آلاف عام، والذي أُطلق عليها مؤقتاً باسم عصر الإنسان “الأنثربوسين.

ستكون الطبقات الجيولوجية لهذه الفترة مزيجاً كبيراً من المواد البلاستيكية ونفايات الطعام المتحجرة والمقابر والهواتف المحمولة المهملة والإطارات القديمة وحطام البناء وملايين الأميال من الأرصفة.

خلاصة الأمر

تاريخ الأرض يُكتب باستمرار بأيدي أبرز الأحداث المُهيمنة على تلك الأزمان، والبشر حالياً هم الكائنات المُهيمنة على التغيير في الأرض، لذا نحاول دائماً فهم تفاصيل نشائه الأرض والكون، ولا تستغرب من تنقيبنا عن تاريخ الأرض والاحداث الماضية.

في الختام نقول بأنه حتى اليوم، تم دفن ملايين الأطنان من النفايات وضغطها في طبقات جيولوجية مثل المُخلفات التكنولوجية التي خلفها البشر، ويقترح البعض بتسمية تلك الطبقات التي ستصبح أكثر وأكثر مع الزمن باسم “الغلاف التقني”.

المراجع

الأسئلة المُتَدَاوَلة

هو مُخطط يضم تاريخ الأرض بصورة مُنظمة على مدار 4 مليار عام بالاعتماد على أكبر الأحداث التي مرت على الأرض كانقراض الديناصورات.

ينقسم تاريخ الأرض إلى مجموعة هرمية من التقسيمات التي تُشير إلى الزمن الجيولوجي باعتباره وحدات زمنية أصغر، وتلك التقسيمات هي:

الدهر eon.
حقبة era.
عصر period.
حين epoch.
عُمر age.

1 فكرة عن “شرح الزمن الجيولوجي وتاريخ الأرض مُنذ 4.6 مليار سنة”

اترك تعليقًا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

انتقل إلى أعلى