تعيين سن طبقات زمين

[goddess_s 16415]

 

نموداري براي نمايش چينه نگاري زماني

 

زمین شناسان همواره سعی داشتند که سن زمین و سنگهای تشکیل دهنده آن را تعیین نمایند. بعضی فکر کردند چنانچه بتوان میزان رسوب گذاری سالانه را تعیین نمود، مدت زمانی که برای تشکیل ضخامت معینی از سنگهای رسوبی به طول انجامیده را می‌توان مشخص کرد. همچنین با اندازه گیری میزان رسوبات حمل شده به اقیانوسها نیز امر فوق امکان پذیر خواهد بود. با توجه به اینکه مقدار زیادی از سنگهای رسوبی به خصوص آنهایی که در قسمتهای هسته چین خوردگی قرار داشته، دگرگون شده یا به سنگهای آذرین مبدل گشته‌اند، لذا تخمین سن سنگها بدین طریق عملی نبوده است.

 

در اکثر رسوبات مانند شیل که در دریاچه‌ها رسوب می‌کند، اغلب توالی لایه‌بندی تابستانی و زمستانی در آن مشخص است و مانند لایه تنه درخت می‌توان سالهای رسوب گذاری را شمارش نمود. در مطالعات زمین شناسی تعیین سن نسبی از دیرباز معمول بوده است. امروزه نیز در اکثر مطالعات چینه شناسی جهت برقرار کردن مقیاس زمانی از این روش استفاده می‌گردد. در برقراری سن نسبی بین طبقات زمین رعایت سه اصل زیر ضروری است.

اصل روی هم قرار دادن طبقات

در حوضه‌های وسیع وقتی طبقات بطور افقی تشکیل می‌گردد، هر طبقه یا لایه از طبقه یا لایه زیری خود جوانتر است. گاهی ممکن است طبقات رسوبی در اثر عوامل تکتونیکی شدیدا چین خورده و از حالت اولیه خارج و به حالت برگشته در آید. در این صورت با تشخیص زیر و روی طبقات سن نسبی آنها را تعیین می‌نمایند.

 

اصل ادامه طبقات

هر طبقه دارای سن زمین شناسی معینی است و مسلما امتداد آن در هر منطقه‌ای که باشد، همان سن را دارد. البته پیدا کردن امتداد طبقات در روی زمین همیشه امکان پذیر نیست، چون ممکن است زیر پوششهای سطحی پنهان شده و یا در اثر عوامل تکتونیکی طبقات قطع شده و قابل تعقیب نباشد. در این حالت از تشابه خواص سنگ شناسی طبقات استفاده می‌گردد.

 

مطالعات چینه شناسی نشان داده که همیشه نمی‌توان از تشابه سنگ شناسی طبقات هم سن را تعیین نمود. به عنوان مثال ، در انگلستان طی دو دوره خشکی‌زایی در دوران دیرینه زیستی (Paleozoic) ماسه سنگ قرمز تشکیل شده است. یکی در دوره دونین که ماسه سنگ قرمز قدیمی و دیگری در دوره پرمین که ماسه سنگ قرمز جدید نام دارد. این دو ماسه سنگ از نظر سنگ شناسی به هم شبیه ولی دو سن مختلف دارند. بنابراین در مطالعه اصل ادامه طبقات از اصل روی هم قرار گرفتن و تشابه دیرینه شناسی باید استفاده نمود.

 

اصل تشابه دیرینه شناسی

رسوباتی که دارای فسیلهای مشابه هستند، هم‌سن می‌باشند. در این اصل باید از فسیلهای شاخص کمک بیشتری گرفته شود، زیرا در زمانهای مختلف رسوباتی دیده می‌شوند که دارای فسیلهای رخساره‌ای مشابه ، ولی سن متفاوت هستند. برای مثال ، رسوبات ریفی دوره ژوزاسیک که در ادوار دیگر زمین شناسی نیز کم و بیش وجود دارد. بنابراین برای مطالعه اصل تشابه دیرینه شناسی طبقات ، ابتدا باید به ارزش چینه شناسی فسیلها در دورانهای مختلف زمین شناسی آشنا بود.

 

در مطالعات چینه شناسی رسوباتی که فاقد فسیل است، معمولا از علم رسوب شناسی نیز استفاده می‌گردد. به عنوان مثال ، وجود کانی‌های سنگین در یک افق مشخص از رسوبات یک منطقه چنانچه در ناحیه دیگری نیز مشاهده گردد، نشانه هم زمانی و یکسان بودن منشا و شرایط تشکیل مشابه این رسوبات است. اصول سه گانه‌ای که ذکر شد، بیشتر در مورد چینه‌ها و طبقات رسوبی بکار برده می‌شود، ولی در تعیین سن نسبی سنگهای آذرین و دگرگونی روشهای دیگری پیشنهاد شده که به اختصار بدان اشاره می‌گردد.

 

 

روش دیرینه مغناطیسی (Paleomagnetism)

امروزه از روش دیرینه مغناطیسی برای تعیین سن سنگهای آذرین بیرونی استفاده می‌نمایند. همان طور که می‌دانیم در زمان حاضر جهت میدان مغناطیسی شمال و جنوب است. زمین در دورانهای گذشته در جهت فعلی قرار نداشته است. از این نظر جهت محورهای مغناطیسی گذشته زمین نیز در زمانهای مختلف متفاوت بوده است. بنابراین سنگهای @و مکانیکی در قسمتهای مشخصی از کره زمین که دارای جهت مغناطیسی یکسان باشند، هم سن هستند. لازم به یادآوری است که استفاده از روش دیرینه مغناطیسی برای تعیین سن نسبی سنگهای آذرین بیرونی بسیار جدید بوده و بهتر است با روشهای دقیق و شناخته شده تواما بکار گرفته شود.

 

 

تعیین سن نسبی زمین های بدون فسیل

بطور کلی برای تعیین سن نسبی زمینهای بدون فسیل (سنگهای دگرگون و آذرین) بایستی وضعیت و قرار گرفتن آنها را نسبت به سنگهای رسوبی فسیل‌دار بررسی و قوانین چینه شناسی را با این سنگها مطابقت داد. بطور کلی هر لایه یا لایک و رگه‌ای که سنگهای دیگری را قطع نماید، از آنها جوان‌تر است.

 

کاربرد علم تعیین سن

 

تصويري براي نمايش تعيين سن طبقات زمين

 

هدف تمام ژیوکرونولوژیست‌ها تعیین سن و قدمت تمام حوادث دگرگونی ، آذرین و حتی رسوبی می‌باشد که عبارتند از رویدادهایی که زمین و دیگر اجرام قابل دسترس درون منظومه شمسی را در سراسر دوره‌های زمین شناسی ، شکل بخشیده‌اند. فهرست پاره‌ای از کاربردها علم ژئوکرونولوژی در زیر ذکر شده است :

 

•زمان‌بندی و مدت رویدادهای کمربندهای کوهزایی ، از زمان تشکیل سنگ تا زمان سرد شدن نهایی.

•مطالعه توزیع و پخش زمان‌های ایزوتوپ‌های رادیواکتیو در فضا و زمان در محدوده نواحی قاره‌ای و ارتباط با مسایل مربوط به منشا ، ساختمان و تکامل قاره‌ها.

•تنظیم مقیاس زمانی در فانروزوئیک که از طریق تعیین سن نسبی سنگ‌ها به روش چینه شناسی یا فسیل شناسی شناخته شده‌اند.

•تنظیم مقیاس زمانی پرکامبرین و تطبیق بین رویدادهای زمین شناسی پرکامبرین در سراسر جهان.

•آزمایش فرضیه اشتقاق قاره‌ای.

•تعیین سن رویدادهای زمین شناسی نسبتا جوان و مانند سن و میزان تکامل انسان‌های اولیه و سن یخبندان‌های حاصله در طی دوران زمین شناسی.

سن زمین

قسمت اعظم سن زمین مربوط به دوران پرکامبرین می‌باشد. همچنین این دوران قدیمی‌ترین بخش تاریخ زمین را تشکیل می‌دهد. که از نظر سنگ شناسی معمولا مشخص بوده و می‌توان سنگ‌های متعلق به آن را تشخیص داد. آزمایشات متعددی که بر روی سنگ‌های مختلف متعلق به این دوران انجام شده اعداد متفاوتی را بدست داده که کمترین آنها 600 میلیون سال و بیشترین آنها 3.5 میلیارد سال می‌باشد. بنابراین می‌توان گفت دوران پرکامبرین حد اقل در فاصله زمانی بین 3.5 میلیارد تا 600 میلیون سال پیش گسترش داشته است.

 

اگر شروع پرکامبرین 3.5 میلیارد سال پیش باشد مسلما سن زمین بیش از این عدد خواهد بود. بنابراین برای تعیین سن زمین از عوامل دیگری شامل شهاب سنگ‌ها کمک گرفتند. از آنجا که مطابق تمام نظریات موجود تشکیل سن زمین و سایر سیارات منظومه شمسی همزمان بوده است، با تعیین سن این سنگ‌ها می‌توان سن واقعی زمین را نیز بدست آورد. حداکثر سنی را که تابحال برای شهاب سنگ‌ها بدست آمده است، عدد 4.6 میلیارد سال بوده است. بدین ترتیب می‌توان عدد 4.6 میلیارد سال را برای سن زمین در نظر گرفت.

 

 

 

 

سوابق تاریخی تنها به چند هزار سال قبل بر می گردد و برای مورد بحث قرار دادن بیشتر مراحل زمین شناختی کافی نیست.برای تنظیم مراحل زمین شناختی ما نیازمند دیدن سوابق سنگهای زمین شناختی هستیم که شامل فرسایش ، ساخته شدن کوهها و دیگر رویدادهای زمین شناختی است. بیش از صدها هزار میلیون سال محدوده قاره ها ، اقیانوسها و کوهها مسافت وسیعی را به صورت افقی و عمودی حرکت کرده اند. اقیانوسهای عمیق صدها سال پیش اکنون نواحی بیابانی کوه مانند روی زمین را تشکیل می دهند