السلم الجيولوجي

يُعتبر مقياس الزمن الجيولوجي، المعروف أيضًا باسم السلم الزمني الجيولوجي، أحد أهم إنجازات العلوم بشكل عام والجيولوجيا بشكل خاص، حيث يعد نظامًا مرجعيًا وواسطة لمقارنة الصخور والحفريات من جميع أنحاء العالم، وهو ما يعادل الجدول الدوري للعناصر في الكيمياء .

تتوافق معظم الحدود على النطاق الزمني الجيولوجي مع نشأة أو انقراض أنواع معينة من الحفريات ، لذلك فإن معرفة متى ظهرت المجموعات الرئيسية من الحفريات أو انقرضت أمر مفيد بشكل لا يصدق لتحديد أعمار الصخور في الحقل ، على سبيل المثال إذا عثرت على صخرة بها حفريات ثلاثية الطبقات فستعلم على الفور أن الصخرة تعود إلى العصر الحجري القديم ، ويتعلق ذلك بالمبدأ الهام وهو تأريخ العمر النسبي أو مبدأ خلافة الحيوانات ، وتعاقب الحيوانات هو مبدأ أن أنواع مختلفة من الحفريات تميز فترات زمنية مختلفة ، وذلك لأن التطور والانقراض من حقائق الطبيعة .

مبدأ تعاقب الحيوانات

تم تطوير مبدأ خلافة الحيوانات بواسطة الباحث الإنجليزي ويليام سميث عندما درس طبقات الصخور لتحديد مواقع القنوات، حيث لاحظ أنه يوجد نفس ترتيب الأنواع الأحفورية من مكان لآخر، ومن خلال توثيق تسلسل الأحافير، استطاع سميث ربط طبقات الصخور مؤقتا من مكان لآخر، أي أنه أثبت أن طبقات الصخور في مواقع مختلفة تكون في نفس العمر بناء على وجود نفس أنواع الحفريات، وبفضل هذا الترابط الزمني، تمكن سميث من إعداد أول خريطة جيولوجية لبلد كامل .

لقد أتاح الربط الزمني الكثير من الناس أن يصبحوا غنيين جدا عن طريق توفير القدرة على توقع مواقع الموارد الجيولوجية الثمينة مثل الوقود الأحفوري، والأهم من ذلك، تمكنهم من إعادة بناء تاريخ الأرض الجيولوجي من خلال مقارنة الصخور والحفريات من موقع إلى آخر. وهذا أمر بالغ الأهمية لأنه لا يوجد مكان واحد على الأرض يحتفظ بتاريخ جيولوجي كامل أو حتى جزء صغير منه .

يقدم السلم الجيولوجي أو النطاق الزمني الجيولوجي ملخصًا شاملاً لعدد لا يحصى من الارتباطات الزمنية الصغيرة لطبقات الصخور المصنوعة على المستويين المحلي والإقليمي، ويستند بشكل شبه كامل على ملاحظات دقيقة لتوزيعات الحفريات في الوقت والمكان .

دراسة السلم الجيولوجي

نظرًا لفائدة السلم الجيولوجي للتواصل حول الأحداث في تاريخ الأرض ، من المهم أن يلتزم جميع طلاب الجيولوجيا وعلم الحفريات وعلم الأحياء التطوري بمقياس الزمن الجيولوجي للذاكرة ، ويتم ذلك بسهولة عن طريق تقسيم المقياس الزمني لأول مرة إلى الأجزاء المكونة له الدهر ، العصور ، الفترات والعهود .

قسم الدهور

يعتبر الزمن الجيولوجي الفترة الأطول، ويتميز تاريخ الأرض بأربعة عصور تتراوح من الأقدم إلى الأحدث، وتسمى هذه العصور بالترتيب: هاديان، أركيان، بروتيروزويك، وفانيروزويك. يشار غير رسميا إلى هاديان وأركيان وبروتيروزويك أحيانا بفترة ما قبل الكمبري، وتحدد فترة الكمبري بداية عصر الفانيروزويك. وبالتالي، تعتبر جميع الصخور التي تسبق العصر الكمبري فترة ما قبل الكمبري .

نحن نعيش خلال Phanerozoic ، وهو ما يعني الحياة المرئية ، وهذا هو الفاصل الزمني الجيولوجي الذي يتميز ببقايا متحجرة وفيرة ومعقدة ، ونظرًا لكونه أصغر عصر للوقت فإنه يتم تمثيله جيدًا أيضًا بالصخور على سطح الأرض ، وبسبب هذين العاملين يدرس معظم علماء الحفريات والجيولوجيين الحفريات والصخور من إيون الفانيروزويك .

نعلم أن عمر الأرض يبلغ 4.54 مليار سنة، وأن إيون الفانيروزويك بدأ قبل 541 مليون سنة أو 0.541 مليار سنة، وهو يمثل 12٪ من تاريخ الأرض. وتمثل ثلاثة عصور ما قبل الكمبري معظم تاريخ الأرض، وتحكي هذه الفترات القديمة قصة بداية الأرض وأصل الحياة وتطور الحياة المعقدة .

ومع ذلك فإن منطقتي الهاديان والأرشيان يصعب دراستها ، لأنهما يتعرضان في أماكن محدودة للغاية على سطح الأرض ، وذلك نظرًا لأنها أقدم الدهور وغالباً ما يتم دفن الصخور التي تنتمي إلى الهاديان والأرشين تحت الصخور الصغيرة على سطح الأرض ،  وإن الصخور البروتيروزويكية التي تمتد إلى ما يقرب من ملياري سنة أي 42٪ من تاريخ الأرض هي أكثر بكثير يمكن الوصول إليها ، ولكن حتى وقت قريب حظيت باهتمام أقل بكثير من علماء الحفريات من صخور من الفانيروزويك الأصغر سنا والأثري الأحفوري ، ولكن ذلك بدأ يتغير ببطء ، حيث يتم الكشف عن المزيد من الأدلة حول أصول الحياة المعقدة من الصخور التي تعود إلى عمر البروتيروزويك .

قسم العصور

تنقسم أيونات الزمن الجيولوجي إلى عصور، وهي الوحدات الثانية الأطول من الزمن الجيولوجي، ويتم تقسيم الفانيروزويك إلى ثلاثة عصور: العصر الباليوزوي، والميزوزوي، والسنوزي .

معظم معرفتنا بالتاريخ الحيواني تأتي من العصور الثلاثة للفانيروزويك، وعصر الباليوزويك مميز بثلاثيات ثلاثية، حيث ظهرت أول فقاريات ذات أربعة أطراف وظهرت النباتات البرية. ويعتبر الدهر الوسيط عصر الحياة الوسطى أو عصر الديناصورات، حيث ظهرت أيضا بعض الثدييات والنباتات المزهرة، وأخيرا يشار إلى العصر الحجري القديم أحيانا بعصر الحياة الجديدة وهو العصر الذي نعيش فيه اليوم .

كأحداث زمنية مهمة، يجب الاحتفاظ بأعمار الحدود التي تفصل بين العصور الثلاثة للفانيروزويك. قبل معرفة الجيولوجيين للتواريخ العمرية المطلقة لهذه الحدود، أدركوا أن تلك الحدود تمثل أحداثا هامة في تاريخ الحياة، ألا وهي الانقراض الجماعي. على سبيل المثال، لم يتم العثور على العديد من الحفريات المعتادة في الصخور الباليوزية الأصغر في الصخور الوسطى، وبالمثل، لم يتم العثور على أحافير الديناصورات الموجودة في صخور الدهر الوسط الأصغر في صخور السينوزويك. استخدم علماء الحفريات والجيولوجيين هذه الأحداث الجماعية للانقراض لتحديد تلك الحدود ضمن الفانيروزويك في النطاق الزمني الجيولوجي. لذلك، فإن تزامن بعض الحدود الرئيسية مع أحداث الانقراض الجماعي ليس محض صدفة .

قسم الفترات

مثلما تنقسم الدهرات إلى عصور ، تنقسم العصور إلى وحدات زمنية تسمى الفترات ، وأكثر الفترات الجيولوجية شهرةً هي العصر الجوراسي لعصر الدهر الوسيط ،وينقسم العصر الباليوزوي إلى ست فترات ، من الأقدم إلى الأصغر هؤلاء هم الكمبريون ، الأوردوفيكيون ، السيلوريون ، الديفونيان ، الكربوني ، البرمي .

قسم الحقب والعصور

تنقسم فترات الزمن الجيولوجي إلى عهود ، وفي المقابل تنقسم الحقبات إلى وحدات زمنية أضيق تسمى الأعمار ، ومن أجل البساطة يتم عرض فقط فترات الفترات الباليوجينية والنيوجينية والرباعية في النطاق الزمني ، ومع ذلك من المهم الإشارة إلى أن جميع فترات عصر الفانيروزويك تنقسم إلى العصور والعصور .

تنقسم فترة باليوغين من الأقدم إلى الأصغر إلى عصر الباليوسين ، الأيوسين ، والأليغوسيني ، وينقسم النيوجين إلى عصر الميوسين والليوسين ، وأخيرًا ينقسم الرباعي إلى عصر البليستوسين والهولوسين ، ويعتقد بعض الجيولوجيين الآن أنه بما أن البشر لديهم مثل هذا التأثير الملحوظ على الأرض وحياتهم ينبغي إضافة عصر جديد أصغر إلى الربع وهو الأنثروبوسين ، ولا يزال هناك نقاش كبير في المجتمع الجيولوجي حول ما إذا كان ينبغي إضافة هذه الحقبة ، وكذلك النقاش حول الخصائص التي يجب أن تحدد بدايتها .

مقياس الوقت الجيولوجي

الآن بعد أن عرفت المكونات الهرمية للجدول الزمني الجيولوجي الدهر والعصور والفترات والعهود، فكر مرة أخرى في مدى توافق كل هذه الأجزاء معا، ولاحظ أن بعض الحدود، التي تتبع الخطوط الأفقية على مقياس الوقت، تعادل في العمر. على سبيل المثال، الحدود بين الدهر الوسيط والسنوزي تعادل حدود العصر الطباشيري القديم، وكلاهما يبلغ عمرهما 66 عاما، وبالمثل، حدود بالوجين النيوجين تعادل حدود أوليغوسين الميوسين .

من الأسهل بكثير حفظ المقياس الزمني عن طريق تقسيمه أولاً إلى الأجزاء المكونة له ، وقام العديد من طلاب الجيولوجيا بتطوير أجهزة ذكريات ذكية للمساعدة في تذكر جميع الأسماء في المقياس الزمني وسيوفر بحث Google السريع العديد من الأمثلة التي غالباً ما تكون مالحة إلى حد ما ، وقد تجدها مفيدة عند حفظ النطاق الزمني .