انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة
الكلية كلية العلوم للبنات
القسم قسم علوم الحياة
المرحلة 1
أستاذ المادة عامر جاسم سلمان الخفاجي
4/22/2011 6:48:05 PM
علم الطبقات Stratigraphy
Strata = من اللغة اللاتينية وتعني طبقه و Graphical = من اللغة اللاتينية وتعني الرسم البياني يمكن تعريف علم الطبقات على انه احد فروع الجيولوجيا التي تتعامل مع ترتيب وتنظيم الطبقات الصخرية المتوفرة ووصفها للدراسة في المكاشف ألطبقيه ألسطحيه أو من تحت سطح الأرض في تعاقبات ذات موقع جغرافي ( أفقي ) وامتداد زمني ( عمودي ) وعلاقات بعضها مع البعض الأخر حسب مكوناتها من الصخور والمعادن والمتحجرات واستنتاج أهميتها في التاريخ الأرضي .
العمود الطبقي ( Stratigraphic ) : ويمثل أساس الدراسات ألطبقيه وان الصخور الرسوبية المادة الأساسية في علم الطبقات والذي يعتمد تعاقب الصخور في الطبيعة ويكون فيها أقدم الصخور عمرا تكون إلى الأسفل وان احدث الصخور تكون إلى أعلى , إلا إذا تم تغييرها بحركات أرضيه , مع إن العمر الحقيقي المضبوط للطبقة ألصخريه يتم تحديده من دراسات النظائر ألمشعه إلا انه من المألوف استعمال أسماء لوحدات طبقيه يتم تحديدها غالباً اعتماداً على الاختلافات في محتوياتها من المتحجرات وان التنقيب عن النفط والمعادن سلط الضوء على كميات كبيرة من المعلومات الطبقية .
وقد اتفق على تسمية ( تكوين ) على الطبقات الصخرية التي لها صفات ليثولوجية ومتحجرات معينة ولها عمر معين باسم محلي مثل تكوين الزبير في البصرة والذي يمثل مستودع النفط الرئيسي في العراق, وان حدود هذا التكوين يجب أن توضع في العمود الطبقي عند نقطه أو المكان الذي تتغير فيها المميزات الصخرية حيث توجد توقفات هامة في الترسيب , إذن التركيب هو وحدة من الصخور التي تتميز عن الوحدات الأخرى بواسطة الميزات الصخرية والتي تعكس الظروف الترسيبية في ذلك الوقت .
ليثولوجي Lithology تعني الصفات الصخرية للتكوين وتعني الاختلافات في نوع الحياة والهيئة الإجمالية للأحياء الموجودة فيها كمتحجرات والتي عاشت في ذلك الوقت , فإذا استمرت الظروف الترسيبية نفسها عبر حدود الزمن لن يكون ذات أهمية ( أي الزمن ) مادامت الظروف الترسيبية نفسها فيعتبر تكوينا واحدا ولو كان سمكه كبير فتكوين الفارس الأعلى سمكة في بعض الأماكن يتجاوز 1500 متر . ويتكون اسم ( التكوين ) من ثلاثة مقاطع : الأول يشير إلى الاسم الجغرافي والذي يدل على الموقع والمقطع الثاني يشير إلى الطبقة الصخرية والمقطع الثالث تضاف عبارة تكوين فنقول تكوين الزبير الرملي مثلا.
المقطع النموذجي ( Type Section ):ان مقطع العمود الطبقي إذن يشمل مجموعة من التكاوين مرتبة من الأسفل ( الأقدم ) إلى الأعلى ( الأحدث ) ولكن قد يحصل أن طبقة أو تكوين يترسب في مكان لايترسب في مكان آخر فيصبح المقطع ناقصا اما المقطع النموذجي بعرف على انه تكون الوحدات للعمود الطبقي في منطقه معينه ( يكون فيها التتابع متكاملاً أي موجودة كل التكاوين ) ليمكن الرجوع إليه بالمقارنة لأنه في مكانات أخرى قد يختفي احد التكاوين من التتابع الطبقي . ويتم لهذا المقطع جمع المعلومات الصخارية والمتحجراتيه من المكاشف ألطبقيه ( التي تظهر على السطح ) في الجبال ومن المناجم أومن أبار النفط . ويكون الوصف تفصيلي لوحدات هذا التتابع حسب مكوناتها الدراسات التفصيلية لمنطقه معينه يتم الاعتماد على الوحدات ألطبقيه ( Stratigraphic unites ) كأساس للدراسات وكما سيوضح لاحقاً .
القوانين ألطبقية Stratigraphic laws :-
جاءت من أوربا في القرن السادس عشر من قبل عالم التشريح الدنمركي ستينو (Stwno ) استناداً إلى ملاحظته عملية الترسيب خلال فيضان نهري قرب البندقية في ايطاليا والتي ظهرت تدوينات مشابهة لها من قبل علماء الطبيعة المسلمين العرب ابن سينا والبيروني في القرن العاشر للميلاد لعملية الترسيب من فيضان نهري دجلة والفرات , وتكون ثلاثة أساسيات هي :
1- قانون تعاقب الطبقات Law of Superposition :
ينص على إن الطبقات السفلى هي الأقدم والعليا هي الأحدث إذا لم يتم تغييرها بحركات أرضيه , ولابد قبلها أن نفهم الجيولوجية التركيبية للمنطقة قبل البت في قانون تعاقب الطبقات ويجب أن نعرف بعض الظواهر الأخرى قبل تعيين التتابع الطبقي النسبي ومنها :
ا-التغير الجانبي Lateral variation وهو التغير في صفات طبقة معينة من مكان لأخر فقد تتغير طبقة رملية معينه رملية( تترسب هذه النوعية عادة في الأماكن القريبة من الشاطئ)مثلا إلى نوع طيني أو جيري ( هذه النوعية تترسب بعيدا عن الشاطئ) , فإذا تتبعنا هذه الطبقة بعيدا عن الشاطئ نلاحظ إنها تتحول تدريجيا من الرمل إلى التركيب الطيني .
ب-عدم التوافق Unconformity تعريفه انه سطح تعرية سببه التوقف عن الترسيب ثم تعريتها لفترة من الزمن ثم معاودة الترسيب مرة أخرى , وعند دراستنا للتابع الطبقي سنعرف إن هناك طبقة أو تكوين مفقود( غير مترسب) وذلك من ملاحظة سطح عدم التوافق.
2- قانون أفقية الأصل الترسيبي:
ينص على إن الترسيب دائما يكون بطبقات أفقيه أساسا وذلك لأن هبوط الجزيئات الرسوبية من الماء للأسفل تكون تحت تأثير ألجاذبيه .
3- قانون مضاهاة الطبقات Law of Stratigraphic correlation :-
ينص على أن الترسبات تمتد جانبيا بكل الاتجاهات حتى تتناقص تدريجياً بالسمك أو لتنتهي أمام حافة حوض الترسيب . يتم ذلك من خلال رسم المقاطع الطبقية ألعموديه وربط ومقارنه الوحدات المتشابهة ( تعيين العمر النسبي لطبقات مميزة في مكان معين وتعيين الطبقات المشابه لها في أماكن أخرى ثم ربط هذه الطبقات المتشابهة يبعضها البعض ) من اهم الطرق المستخدمة لمضاهاة الطبقات :-
أ- المقارنة ألطبقيه الصخارية :- تعتمد على التعرف على الخواص الصخرية للطبقات الرسوبية المكونة لتتابع طبقي معين , ثم مقارنته بتتابع آخر من طبقات متشابهه ونقوم بربط هذه الطبقات المتشابهه مع بعضها .
ب- المقارنة ألطبقيه الحياتية :- وهو مايوضحه القانون الذي وضعه العالم الانكليزي وليم سمث وينص : ان كل طبقة او مجموعة من الطبقات محتوية على حفريات ( متحجرات) تتميز بنوعية خاصة من المتحجرات يمكن التعرف عليها أينما وجدت وتعقبها مجموعة أخرى من المتحجرات بشكل منسق ومتعاقب ويسمى هذا القانون بالقانون الاحفوري .إذن لكل طبقة متحجراتها الخاصة ( الإحياء التي عاشت في وقت الترسيب ) فإذا وجدناها في طبقة معينه نستطيع مقارنتها في طبقة في مكان آخر على إنها نفس العمر .
جـ - المقارنة المعدنية :-في بعض الأحيان لانجد متحجرات في طبقة ما عندها نستطيع مقارنتها مع الطبقات الأخرى بالاعتماد على نسبة المحتويات المعدنية للطبقة خاصة المعادن الثقيلة التي دائما تكون موجودة في الصخور بنسب قليلة .
د- المقارنة المغناطيسية :- من المعروف جيولوجيا إن اتجاه القطب المغناطيسي للأرض قد تغير لمرات عديدة طوال الزمن الجيولوجي الماضي وهذا يتم تسجيله على الجزئيات التي تناثر بالمغناطيسية مثل الحديد حيث تتم ممغنطتها وتأخذ اتجاه القطب المغناطيسي في ذلك الوقت , ومنها نستطيع مقارنه طبقة ما مع مثيلاتها اعتمادا على توجيه هذه الجزيئات الممغنطة .
الوحدة ألصخريه Lithostratigrapic unit :-
هو تقسيم صخور القشرة الأرضية أو العمود الطباقي لأية منطقة إلى وحدات مميزة لها صفات صخرية فيزيائية واضحة للعيان , كالتكوين الصخري ولون الصخور وحجم حبيباتها والخ . ولهذا يعتبر التكوين Formation هو الوحدة الأساسية من الوحدات الصخرية في تقسيم العمود الطبقي, إذن الوحدة الصخرية تكون ذات صفات صخرية متميزة أو صفات مكررة كأن تكون من تعاقب طبقات من الصخور الجيرية والرملية وتميزها عن الصخور التي فوقها وأسفلها هي من الصخور الطينية . أما مصطلح ( المجموعة Group ) فهي وحدة صخرية اكبر من التكوين تشمل مجموعة من التكاوين مرتبطة مع بعضها ببعض الصفات الفيزيائية المشتركة.
التكوين Formation :- الوحدة الأساسية من الوحدة الصخرية , تكون ذات تجانس بالمقارنة مع الطبقات ألمجاوره ويمكن رسمها على الخريطة .وقد يتكون ( التكوين ) من عدة ( أعضاء Members ) تختلف عن بعضها في صفات فيزيائية تفرقه عن بقية أجزاء التكوين.
العضو Member :-وحدات صخرية اصغر من التكوين, وهي وحده صخريه واحدة وثابتة مع تداخل وحدات صخريه متغيره .
الطبقةBed :- وهي اصغر وحدة صخرية في تعاقب الصخور والتي يمكن تمييزها بالنظر او بالصفات الفيزيائية الأخرى عن الطبقات التي فوقها والتي تحتها .
الطبقية ألحياتيه Biostratigraphy :- عندما تترسب الطبقات فان الأحياء التي عاشت في تلك الفترة ستترسب مع المكونات الصخرية لتلك الطبقة وتصبح ميزة لتلك الطبقة ونستطيع وضع تصنيف طباقي حياتي نعتمد فيه على دراسة المتحجرات في تلك الطبقة ويكون الوحدة الأساسية في التصنيف الطباقي الحياتي ما يسمى بالنطاق Zone وتعريفه انه الطبقة أو مجموعة من الطبقات الصخرية التي تتميز بوجود متحجر معين أو مجموعة من المتحجرات وان احد هذه المتحجرات تكون اسمها لهذا النطاق .
الوحدات الزمنية الجيولوجية Ceochronologic Units :-
وتسمى ايضا Geological Time Units وهي فترة محددة من الزمن الجيولوجي , أي أنها تسميات لأقسام الزمن الجيولوجي والذي يبدأ من نشوء الأرض ولحد الآن , وهذه الوحدات أو التقسيمات لم توضع بشكل تقسيمات متساوية متناسقة بل إلى التقسيمات الصخرية التي ميزها الجيولوجين بالحقل والتي سميت بالوحدات الزمنية الطباقية Chronostrtigraphic Units حيث استخدم الجيولوجين مايسمى بالأنظمة كتقسيمات مثل الفترة الكامبرية أو السيلورية وهكذا الى الان فتمكن الجيولوجيون من تقسيم الزمن الجيولوجي إلى وحدات متسلسلة أيضا . فقسمت الوحدات الزمنية الجيولوجية إلى وحدات وهي كما يأتي:
• العصر Period وهو الوحدة الأساسية في تقسيمات الزمن الجيولوجي ويعتمد تحديد الحدود العليا والسفلى على حدود صخور النظام System أي ان العصر هو الفترة الزمنية التي ترسبت فيه صخور هذا النظام ويقسم إلى عدة ( أحيان ) .
• الحين Epoch وحدة زمنية اصغر وحدة زمنية من العصر وتقسم إلى وحدات اصغر تسمى بالعمر .
• العمر Age وحدة زمنية جيولوجية اصغر من الحين.
• الدهر Era وهي وحدة زمنية اكبر من العصر , ويسمى أيضا الحقب ومجموعة من العصور تسمى بالدهر ويقسم تاريخ الأرض إلى 5 دهور يبدأ من دهر الحياة السحيقة إلى دهر الحياة الحديثة .
والوحدة الأكبر من الحقب هي الأبدEon فيقسم تاريخ الأرض إلى ابد الحياة الخفية ( حيث لاتوجد آثار الحياة في الطبقات الصخرية وتمثل 5/6 من تاريخ عمر الأرض ويقدر ب 4 مليار سنه ’ وابد الحياة الظاهرة وتشمل الفترة الزمنية التي ترسبت فيها الطبقات التي تحمل آثار الحياة من المتحجرات وتمثل السدس الباقي من عمر الأرض ويقدر ب600 ألف مليون سنه.
الدورات الرسوبية Sedimentary cycles :
أحيانا تتكرر دورات ترسيبية ضمن التتابع الطبقي يتم في هذه الحالة تقسيم التتابعات ألصخريه في المكاشف ألطبقيه وتحت السطح إلى وحدات لدورات ترسبات تكون حدودها العلوية والسفلية أسطح عدم توافق ، بسبب حركات أرضيه ضخمه تغير موقع توضع الترسبات عن ساحل البحر أو الأعماق .
التطبّق Stratification:
هي تكون أو تجمع أو توضع المواد بشكل طبقات أو عرفت أيضا أنها التركيب الناتج من توضع الترسبات بشكل طبقات ،أنها ربما تكون بسبب الاختلاف في ألبنيه والصلادة والتماسك ( أو ألسمنته ) واللون والتركيب.
الوحدات المتوافقة Conformable unite :- هي التتابع الطباقي التدريجي بين الطبقات المترسبة ويشمل ذلك التدريج عمودياً أو أفقيا في بيئة الترسيب مثل ( سجيل – سلت حجر رملي ) أو تداخل طبقات سجيل مع حجر جيري للدلالة على الترسيب بنفس الزمن وتجانس بيئة الترسيب ولا يوجد دليل على توقف الترسيب أو وجود سطح عدم توافق.
سطح عدم التوافق Unconformity :-هو سطح انعدام الترسيب المتعاقب أو سطح ألتعريه ( بعد توقف الترسيب ) وفي كلا الحالتين فهو فقدان زمن بالنسبة لتعاقب الطبقات المترسبة : .
1- عدم التوافق الزاوي Angular unconformity :- هو سطح يفصل بين الطبقات الرسوبية المائلة في الاسفل عن الطبقات الافقية فوقها وتتكون عادة بوجود الحركات الارضيه قبل زمن عدم التوافق.
2- عدم التوافق المتوازي Paraconformity :-هو السطح الذي يفصل بين طبقات قديمه وأخرى احدث وان الطبقات القديمة والحديثة تكون متوازية. أي إن اتجاه الميل متشابه بين الطبقات فوق وتحت سطح عدم التوافق وتتكون عادة ً بانقطاع الترسيب .
اليمين عدم توافق اقليمي اليسار عدم توافق زاوي
3-عدم التوافق المتخالف Disconformity :- تكون متساوية الميل فوق وتحت سطح عدم التوافق ولكن مع وجود تعريه في السطح وتتكون عادة ً بسبب حركات أرضيه بعد زمن عدم التوافق .
4- اللاتوافق Nonconformity :- وهو سطح تعرية يفصل بين الصخور النارية والمتحولة عن الصخور الرسوبية والتي تكون للأعلى .
رسم مجسم يوضح البيئات الرسوبية المختلفة
تقسيم البيئات الرسوبية Classification of Sedimentary Environments
البيئة الرسوبية هي مجموعة الظروف التي أدت الى ترسيب الصخور ومن الممكن تقسيم البيئا الرسوبية على أساس فيزيائي أو كيميائي وقد نعتمد في التقسيم على بعض العوامل البيئية الطبيعية لوسط الترسيب مثل الهواء والماء والجليد وقد يعتمد التقسيم على العوامل الجيولوجية التي أدت الى ترسيب الصخور كالأنهار والأمواج والأساس العام للتقسيم هو عمق المياه فالتقسيم المقبول لدى معظم الجيولوجيين يستند على طبيعة ووسط الترسيب كأساس في تقسيم البيئات الترسيبية :
1- البيئة القاريةContinental Environment :
وتستعمل عبارة البيئة القارية للدلالة على كافة الترسبات التي تحدث في مناطق تقع فوق مستوى سطح البحر لكي نميزها عن الترسبات البحرية عموما وتقسم إلى:
أ- بيئة أرضية تشمل الترسبات التي بتأثير الكتل الثلجية والترسبات التي تنتج من المياه الذائبة منها وهي ترسبات غير مهمة في التاريخ الطبقي لقلتها وتشمل أيضا الترسبات الصحراوية من ترسبات الرياح وترسبات الجداول الوقتية في الصحراء بسبب سقوط الأمطار وتترسب أيضا الصخور الملحية من البحيرات الوقتية المتكونة في الصحاري , وتمتاز الرواسب في الصحاري عموما بسيادة اللون الأحمر والقهوائي نتيجة لظروف الأكسدة بينما اللون الأسود ينتج عن وجود مواد عضوية متحللة.
ب- بيئة مائية وتشمل ؛
1- بيئة الترسبات النهرية: وهي الترسبات التي تحدث في مجرى النمهر من منبعه وحتى مصبه وكذلك ترسبات الهول الفيضية وتحدد الترسبات في طاقة النهر الحركية اما العوامل الاخرى فتشمل ميل النهر ( درجة انحداره) وشكل النهر العام , والمواد المترسبة هي تتدرج من الجلاميد والحصى الكبيرة والرمل والسلت حتى الطين Clay .
2- بيئة المستنقعات: بسبب كونها كتل مائية ساكنه أو أراض رطبة فا كثير من النباتات تعيش فيها وطاقة الترسيب هنا ليس طاقة حركية كالأنهار ولكن تؤثر هنا درجات الحرارة أو الظروف الكيميائية وبسبب سكون المياه فانها تصبح خالية من الاوكسجين وقد تلعب العوامل البايولوجية دور في الترسبات مكونة ترسبات فحمية وأخيرا بيئة البحيرات التي تمتاز بأعماقها الضحلة وأمواجها الصغيرة وتترسب هنا المواد الفتاتية من الخشن الى الناعم .
2- بيئة الترسيب الانتقالية وهي ثلاث بيئات هي المنطقة الشاطئية او منطقة المد والجزر ومنطقة المستنقعات ومنطقة الدلتا :
أ- بيئة الدلتا Delta: ان رواسب منطقة الدلتا هي رواسب الأنهار من جهة ورواسب تيارات البحر من جهة أخرى وتنمو منطقة الدلتا كلما كانت الرواسب التي ينقلها النهر كبيرة اكثر مما تتمكن الأمواج من بعثرة هذه الرواسب والمواد المترسبة هي المواد الفتاتية الخشنة والدقيقة إضافة إلى ترسبات رملية وعضوية وهي بيئة مناسبة لتكوين الصخور المصدرية المولدة للنفط .
ب- بيئة المستنقعات Lagoonal Environment :المستنقع هو كتلة مائية هادئة نسبيا معزولة عن الحر بواسطة حاجز تمنع تيارات البحر من دخول المستنقع وتحدد بيئة الرواسب شكل المستنقع وعمقه وطبيعة الحاجز ورواسبه مواد فتاتية مفروزة أو ترسبات كلسية .
3- البيئة البحريةMarine Environment :
وتقسم المنطقة البحرية ابتداءا من الساحل وحتى الأعماق السحيقة الى المناطق التالية:
أ- المنطقة الساحلية او منطقة المد والجزر وهي بيئة انتقالية رواسبه من المواد الفتاتية تتراوح من الجلاميد وحتى الطين وهي تشبة منطقة المستنقعات عدا تأثير الأكسدة في بية الساحل اكبر.
ب- البيئة النرتية أو مابعد الشاطئية وهي تمتد من منطقة الجزر إلى عمق 600 قدم وهذا العمق يعتبر الحد الذي تخترقه أشعة الشمس وهي كحزام عريض يمتد على طول الساحل البحري وفي هذه المنطقة تزدهر الحياة .
ت- بيئة الاعماق وتشمل المنطقة التي يتراوح عمقها من 600 – 13500 قدم وتشمل معظم أجزاء المحيط والمواد المترسبة هي مواد رملية دقيقة جدا وطين وترسبات كلسية وسيليكية .
البيئة الترسيبية
Depositional Environment صفات الصخور الرسوبية
Characteristic Sedimentary Rocks
Continental
البيئة القارية Stream
الانهار Channel
القنوات Conglomerate and sandstone with current ripple marks, crossbeds, and discontinuous beds
Floodplain Shale, some mud cracks
Alluvial Fan
المراوح النهرية Conglomerate, arkosic sandstone, poor sorting, cross-bedded
Duneالكثبان الرملية Sandstone, well-sorted, large crossbeds
Glacier
الثلاجات Till Tillite - poorly sorted, unstratified conglomerate; particles angular to rounded and may have scratches
Stratified drift Sandstone and conglomerate, similar to stream channel deposits
Swampالمستنقعات Coal
Lakeالبحيرات Shale, freshwater limestone away from shore; sandstone, conglomerate near shore
Transitional
البيئة الانتقالية Delta بيئة الدلتا Complex association of marine and nonmarine sandstone, siltstone, and mudstone, possibly with crossbeds and ripple marks; coal common
Beach/barrier island
بيئة الشواطيء Fine- to medium-grained, well-sorted sandstone; crossbeds common
Tidal flat
بيئة المدية Mudstone, siltstone, and fine-grained sandstone; ripple marks, crossbeds, mud cracks; evaporites possible
Marine
البيئة البحرية Shelf/platform
المنحدر القاري Sandstone: crossbeds, ripple marks common; shale; various limestones (or dolostone)
Reef
الشعاب Fossiliferous limestone, massive; coral and algae fossils common
Slope/riseالمنحدر Mudstone, graywacke (graded bedding common)
Deep marine
بيئة بحرية عميقة Chert, chalk, micritic limestone, mudstone
Arid, hot, restricted circulation Evaporites (gypsum, anhydrite, halite)
جدول يوضح أنواع البيئات الترسيبية واهم الصخور التي ترسبها
المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .
|