logo

logo

logo

logo

logo

عمر الأرض

عمر ارض

Age of the earth - Age de la terre

عمر الأرض

 

يميز في عمر الأرض نوعان: عمر نسبي وعمر مطلق. فالعمر النسبي للأرض هو مجموع الأحقاب الجيولوجية التي مرت على الكرة الأرضية (أو ما يسمى بالتاريخ الجيولوجي للأرض) وأدت إلى تكون القشرة الأرضية بالشكل الذي يُرى اليوم بعد تكون كوكب الأرض، بينما العمر المطلق لها هو الزمن الذي انقضى منذ نشوء كوكب الأرض حتى اليوم. ولكل منهما طرائقه الخاصة للقياس.

تحديد العمر النسبي لكوكب الأرض:

يقدر العمر النسبي للأرض بنحو 20% من عمر كوكب الأرض، ويُحدّد بطرائق تعتمد على التغيرات المتتالية في ظروف التعرية والترسيب، التي مرّت بها الأرض في تاريخها الجيولوجي الحديث Neozoic والوسيط Mesozoic والقديم Paleozoic، وعلى التباين في الطبقات الرسوبية والبنى الصخرية من حيث التكوين والسماكة والانتشار، وعلى محتواها من بقايا المتعضيات بمختلف أنواعها وأشكال تطورها، ومن حيث مكوّناتها المعدنية وأشكال ارتصافها، التي تشير إلى قطبية الحقل المغنطيسي القديم وانقلاباتها. وتخدم في ذلك طرائق ثلاث: هي (1) الطريقة الجيولوجية الترسيبية، و(2) الطريقة الجيولوجية الحيوية، و(3) طريقة المغنطيسية القديمة.

الطرائق الجيولوجية الترسيبية: يُعتَمَد لتحديد العمر النسبي للطبقات المتتالية للرسوبيات، على علم الطبقية أو الستراتيغرافية الصخرية perostratigraphy التي تكوّنت  بفعل عمليات الترسيب والتعرية (الحرارة والمياه والجليد والرياح)، إذ تُصنَّف الصخور بحسب أزمنة تَكُّونها من خلال محتوياتها الجيوكيميائية (المعدنية) والحيوية، وتوضع لها سلالم زمنية تؤرخ الأحداث الجيولوجية، وهي الأساس الذي تستند إليه كتابة تاريخ الأرض وتاريخ الحياة ومسائل الجيولوجيا الإقليمية.

وثمة فرع لعلم الطبقية هو الطبقية الحيوية biotstratigraphy، يُحدّد من خلاله الزمن الذي استغرقته فترة الترسيب لكل طبقة وعمرها، ويكون ذلك بدراسة البقايا المتعضية للمستحاثات المصادفة فيها. وهكذا يوضع السلم الزمني الحيوي النسبي chronostratigraphy لتاريخ الأرض. أما إذا اقتصر وضع السلم الزمني على الطرائق الجيوكيميائية وعلى نوعية الصخور[ر] (البتروغرافية) من دون الاستعانة بالمستحاثات الحيوية، فتسمى الطبقية الصخرية (بتروستراتيغرافية أو ليثوستراتيغرافية lithostratigraphy أو petrostratigraphy)، وهي في معظم الحالات أقل أهمية مـن الطبقية الحيويـة، رغم أنها غالباً قادرة، على وصف الوحدات الصخرية الجيولوجية وربطها إقليمياً بعضها ببعض.

الطرائق الجيولوجية الحيوية: استطاع علماء الأحياء القديمة (علم الأحافير أو المستحاثات) paleontology، تحديد الأعمار النسبية للصخور، منذ أن ترسبت في البحار والمنخفضات، وذلك بناء على بقايا القواقع والعظام المختزنة فيها إضافة إلى انطباعات بعض المتعضيات، التي عاشت في تلك الحقبة التاريخية، على الصخور، ووضعوا لها جداول تصنِّف الأحقاب الجيولوجية الزمنية المتتابعة، وهكذا توصل العلماء إلى الأعمار النسبية للطبقات الصخرية الواردة في الجدول (1). ولكن تجدر الملاحظة إلى أن الأزمنة المحددة في هذا الجدول وفق هذه الطريقة، تبقى نسبية وتقريبية، برغم محاولات عدة للوصول إلى أعمارها المطلقة والدقيقة، اعتماداً على سماكة الرسوبات ومكوِّناتها وسرعة عملية الترسيب الخاصة بها، وعلى سرعة التطور الحيوي وتمايز بعض المتعضيات والتغيرات التي طرأت عليها خلال التطور والعصور. علماً بأن ذلك ينطلق من تَطَبُّق stratification الغطاء الرسوبي في الأزمنة الجيولوجية الحديثة، أي بعد أن نشأت وازدهرت على سطح الأرض،  إذ ترتسم دورات شدة الإشعاع الشمسي (مثلاً بين الشتاء والصيف) على أحزمة (نطاقات) الترسيب في الأقاليم الباردة، وعلى ألوان حلقات النمو في المقاطع المأخوذة من سوق الأشجار.

العصر

الحقب

الزمن

بدأ قبل

 

الحديث Neozoic

 

الرباعي Quaternary

ألوفيون Alluvion

10 الآلف سنة

بليستوسين Pleistocone

(ديلوفيون) Diluvion

مليون سنة

 

 

الثلاثي Tertiary

بليوسين Pliocene

15 مليون سنة

ميوسين Miocene

30 مليون سنة

أوليغوسين Oligocene

40 مليون سنة

ايوسين Eocene

50 مليون سنة

باليوسين Paleocene

60 مليون سنة

الوسـيط Mezozoic

الكريتاسي (الطباشيري)

Cretaceous

كريتاسي علوي

كريتاسي  سفلي

 

130 مليون سنة

 

الجوراسي Jurassic

 

مالم Malm

دوغر Dogger

لياس Lias

 

 

180 مليون سنة

الترياسي

Triasic

كويبر Keuper

موشل كالك Muschel kalk

حجر رملي ملوّن Buntsandstone

 

 

220 مليون سنة

 

القديم Paleozoic

البرمي Permian

تسش شتاين Zechstein

260 مليون سنة

الكربوني

Carboniferous

قاعدة حمراء Rotliegendes

كاربوني علوي

كاربوني  سفلي (قديم)

290 مليون سنة

320 مليون سنة

الديفوني

Devonian

ديفوني علوي

ديفوني أوسط

ديفوني سفلي

 

 

400 مليون سنة

السيلوري

Silurian

غوتلاند Gotlandium

اوردوفيز Ordovizium

430 مليون سنة

460 مليون سنة

الكامبري

Cambrium

كامبري علوي

كامبري أوسط

كامبري سفلي

 

 

500 – 600 مليون سنة

 

 ما قبل الكامبري Pre-Cambriu

 

 الحديث (الغونكيوم) Algonkium

2.6 إلى 2.8 مليار سنة

             القديم (أرشائيكوم) Archaikom

 

       

 

جدول (1): السلم الزمني الجيولوجي للعصور والأحقاب الجيولوجية، والعمر النسبي لبداياتها بملايين السنين.

 

طرائق المغنطيسية القديمة paleo-magnetic methods: وهي تصلح للتاريخ الأرضي الحديث، وتعتمد حقيقة أن الحقل المغنطيسي الأرضي كان، ولفترات محددة، موازياً، من حيث الاستقطاب، للحقل الحالي أو معاكساً له. وقد أمكن توفيق هذه الفترات مع السلم الزمني الإشعاعي، لتأكيد أهمية السلم المغنطيسي الزمني (الجدول 2) الذي يُوضِّح انقلاب القطبية المغنطيسية، وإمكان الإفادة منها لتحديد عمر الأرض في تاريخها الحديث.

جدول (2):  سُـلَّم زمني لانقلابات القطبية في الحقل المغنطيسي الأرضي، خلال التاريخ الجيولوجي الحديث للأرض،

 حسب طريقة بوتاسيوم – أرغون K-Ar، حسب 1990 Geophysik, Fisher Buecherei.

 

تحديد العمر المطلق لكوكب الأرض Geo-chronology بالطرائق الإشعاعية

يستفيد العلماء اليوم من التحليل الدقيق لمحتوى العينة الصخرية من النظائر المشعة  isotopes ليحسبوا، من تراكيزها النسبية، الزمن الذي انقضى على تكوَّن العينة الصخرية، إذ يسمح الانزياح الملاحظ في تركيز العناصر المشعة بتحديد أعمار الصخور، وبوضع السلم الزمني المطلق، بحسب قوانين التفكك الإشعاعي. مثال ذلك انزياح نسبة تركيز اليورانيوم أو الثوريوم إلى تركيز الرصاص في العينات الصخرية (طريقة الرصاص)، أو باستخدام طريقة الهليوم، في حال كان محتوى الصخر من عنصري اليورانيوم والثوريوم ضعيفاً. أما وحدة قياس الزمن في هذه الطريقة فهي السنة ومضاعفاتها.

النظير الأم

نوع الإشعاع

نصف العمر

ناتج التفكك

يورانيوم Uranium 238

 ألفا           a

   n4,56.109 سنة

ثوريوم Thorium (Th) 234

ثوريوم Thorium  234

بيتا b

n24,5        يوم

بروتكتينيوم Protaktinium (Pa) 234

بروتكتينيوم Protaktinium 234

بيتا b

n1,14       دقيقة

يورانيوم Uranium 234

يورانيوم Uranium  234  

ألفا a

n2,7.105  سنة

ثوريوم Thorium  230

ثوريوم Thorium 230  

ألفا a

n7,6.104  سنة

راديوم Radium (Ra) 226

راديوم   Radium 226

ألفا a

n1580     سنة

رادون Radon (Rn) 222

(Radium-Emanation)

رادون Radon  222  

ألفا a

n3,8 يوم

بولونيوم Polonium (Po) 218

بولونيوم Polonium 218

ألفا a

n3,05 دقيقة

رصاص n214Pb 214

رصاص Pb  214     

بيتا b

n26,8 دقيقة

بزموت Wismut (Bi) 214

بزموت  bismuth 214

ألفاa(0,04%)

 n19,7دقيقة

ثاليوم Thallium (Tl) 210

بزموت  bismuth 214

ألفا a (99%)

n19,7 دقيقة

بولونيوم Polonium 214

بولونيوم  Polonium 214 

ألفا a

n1,5.10-4 ثانية

رصاص n210Pb 210

ثاليوم     Thallium 210

بيتا b

n1,32 دقيقة

رصاص n210Pb 210

رصاص 

بيتا b

n25 سنة

بزموتbismuth 210

بزموت   bismuth 210 

بيتا b

n5 يوم

بولونيوم Polonium 210

بولونيوم Polonium 210

ألفا a

n136 يوم

رصاص Pb 206 نواة مستقرة

الجدول (3): سلسلة تفكك عنصر اليورانيوم 238، الأكثر انتشاراً والعناصر الناتجة منه، مع أعمار نصفها ونوع الإشعاع،

الذي ينبعث منها عند تفككها، إلى أن تصل إلى العنصر المستقر وهو الرصاص 206.

تقوم الطرائق الإشعاعية بتأريخ الزمن في مرحلة ما قبل العصر الجيولوجي القديم (الكامبري)، إلى جانب استخدامها مع الطرائق الحيوية والترسيبية في المرحلة الجيولوجية اللاحقة من عمر كوكب الأرض، التي تسمى بعصر الحياة أو الفانيروزوئيك Phanerozoic، ويسهم في ذلك عدد من النظائر المشعة (الجدول 3) ذات التفكك السريع (مثلاً C14 وk40 للأعمار القصيرة) إلى متوسطة الأمد (نظير الراديوم Ra226 والثوريوم Th230 للأعمار المتوسطة)، والنظائر ذات التفكك البطيء إلى بالغ البطء (اليورانيوم U238 و U235 للأعمار المديدة جداً)، وهي تغطي أعمار الصخور التي نشأت قبل مليار سنة، والنظائر التي سقطت على الأرض مع النيازك، ويصل عمرها إلى بضعة مليارات من السنين. وهكذا، تبدو الصخور والفلزات minerals التي تحتوي علـى هـذه العناصر المشعة، كأنها ساعـة زمنية geo-chronometer فريدة، تقيس الزمن بأجزاء الثانية وبملايين السنين، منذ نشوء الأرض حتى اليوم.

فارس شقير

 مراجع للاستزادة:

ـ فارس شقير، كتاب طرق التنقيب الإشعاعية والحرارية الأرضية (المطبعة التعاونية، دمشق1982).


التصنيف : علم طبقات الأرض و علوم البحار
النوع : علوم
المجلد: المجلد الثالث عشر
رقم الصفحة ضمن المجلد : 484
مشاركة :

اترك تعليقك



آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

عدد الزوار حاليا : 1099
الكل : 40540251
اليوم : 70066

نايدو (ساروجيني-)

نايدو (ساروجيني ـ) (1879ـ 1949)   ساروجيني نايدو Sarojini Naidu، (أو ساروجيني شاتوپادهيَه Chattopadhyay)، شاعرة وكاتبة وزعيمة سياسية وخطيبة محنكة ومدافعة عن حقوق المرأة، وهي أول امرأة هندية تترأس مجلس الأمة عام 1925، وتعين حاكمة إقليم في البلاد. ولدت في حيدر أباد Hyderabad، وكان يطلق عليها «عندليب الهند» Nightingale of India، و«الطفلة المعجزة» إذ كتبت قصيدة من 1300 بيت بعنوان «سيدة البحيرة» The Lady of the Lake وهي في المدرسة.
المزيد »