الدرس الثاني: التأريخ الجيولوجي

الشكل 9 - 8 بحسب مبدأ القاطع والمقطوع فإن القواطع النارية أحدث من صخور الشيست.

استنتج. كيف تكونت القواطع النارية؟

قد تمتلئ القواطع النارية الشقوق عندما تبرد وتتبلور.

1- صف. ما المبادئ التي ستستعملها في تحديد الأعمار النسبية للطبقات في الشكل.

يجب استعمال المبادئ الآتية: الترسيب الأفقي والقاطع المقطوع وتعاقب الطبقات.

2- وضح. مبدأ القاطع والمقطوع وبين كيف يمكن استعماله في تحديد العمر النسبي للقاطع الرأسي؟

مبدأ القاطع والمقطوع ينص على أن القاطع أحدث من المقطوع وعليه فإن القاطع الرأسي أحدث من الطبقات 1 إلى 3.

3- استنتج. ماذا يمثل القطع XY وهل هو أقدم أم أحدث من الصخور المحيطة به؟

يمثل القطع (الخط) XY صدعاً وهو أحدث من القاطع العمودي والطبقات المحيطة به لأنه يقطعها جميعاُ.

ميز بين عدم التوافق الانقطاعي واللاتوافق.

• عدم التوافق الانقطاعي: هو سطح تعرية (يتكون عندما تعلو الطبقة الرسوبية الأفقية طبقة رسوبية أفقية أخرى).
• اللاتوافق الانقطاعي: هو سطح تعرية أيضاً ولكن يتكون عندما تعلو طبقة رسوبية صخوراً متحولة أو نارية.

الشكل 12 - 8 يمثل الحجر الجيري أحدث الطبقات الصخرية في الموقع A وأقدمها في الموقع B وطبقة الحجر الرملي تمثل أحدث الطبقات الصخرية في الموقع B ولكنها تعد صخوراً غير منكشفة في الموقع C.

استنتج. تركيب الطبقة المدقونة أسفل طبقة الحجر الجيري عند الموقع B.

يمكننا استخدام عملية المضاهاة بين المواقع الثلاثة سوف نجد حينها أن تركيب طبقة الحجر الجيري في الموقعين A. B هو نفسه تركيب الصخر فمن المحتمل أن تكون الطبقة التي أسفل الحجر الجيري في الموقع B غير المنكشفة هي نفسها الطبقة التي تقع أسفل الحجر الجيري في الموقع A.

1- حدد. نوع عدم التوافق بين أي طبقتين صخريتين وضح إجابتك.

الحد الفاصل بين الصخرين A - B يمثل سطح لا توافق لأن طبقة B ترسبت فوق الصخر الناري A بينما يمثل الحد الفاصل بين D - F سطح عدم توافق انقطاعي لأن الطبقة F ترسبت فوق طبقة رسوبية أخرى تعرضت للتعرية كذلك يوجد سطح لا توافق بين الطبقة F والقاطع المنبثق من A الذي يظهر في الرسم أنه قد تعرض للتعرية ومن ثم ترسبت الطبقة F فوقه وفوق الطبقتين D.E بعد تعريتهما.

2- فسر. أي الطبقات الصخرية أقدم؟

الطبقة B هي الأقدم.

3- استنتج. أين يمكن أن توجد الصخور المحتبسة؟ وضح إجابتك.

يمكننا أن نجد الصخور المحتبسة في الجسم الناري A القاطع الناري الذي قام بقطع الصخور B.C. D وأيضاً جزء من الطبقة E.

4- قارن. بين الطبقات الصخرية عن يمين الشكل وتلك التي عن يساره لماذا لا تتشابه؟

لا تتشابه الطبقات الصخرية على جانبي الصدع وذلك لأن تشكل الصدع أدى إلى رفع الجانب الأيسر إلى أعلى.

5- طبق. ما أحدث المعالم الجيولوجية في الشكل: القاطع أم الطبقات المطوية؟ ما المبدأ الذي استعملته في معرفة ذلك؟

القاطع أحدث من الطبقات المطوية لأنه يقطعها وهذا يتوافق مع مبدأ القاطع والمقطوع.

6- وضح. لماذا لا توجد الطبقة I عن يسار الشكل؟

الطبقة I أزيلت بالتعرية يسار الصدع وذلك لأنها ارتفعت إلى أعلى.

الشكل 15 - 8 ينقص عدد ذرات نظير المشع بينها يزداد عدد ذرات النظير الثابت بالقدر نفسه في أثناء عمليتي الانحلال والنمو الإشعاعي.

فسّر. ما النسبة المئوية للنظير الثابت في عينة تحوي 12.5% من النظير المشع؟

يكون هناك % 50 نظير ثابت، و % 50 نظير مشع.

فسر. لماذا لا تصلح طريقة التاريخ الإشعاعي في تحديد أعمار الصخور الرسوبية الفتاتية؟

وذلك لأن الصخور الرسوبية في الأصل تكونت من صخور سابقة ولذلك تعتبر أعمارهم أقدم من الصخور الرسوبية.

الشكل 18 - 8 يمكن تحقيق التاريخ بالحلقات السنوية الشجرية من خلال مضاهاة الحلقات السنوية بين عينات خشبية مختلفة حية وميتة. يسمى العلم الذي يستعمل حلقات الشجر السنوية في التاريخ المطلق التاريخ بالأشجار.

احسب. عدد السنين التي يمثلها الشكل أعلاه.

480 سنة من 1500 إلى 1980.

صف. كيف يمكن لحلقات الأشجار السنوية أن تبين الظروف البيئية القديمة؟

يكون العرض أوسع في السنوات التي تتوفر فيها المياه وأشعة الشمس وأضيق ما يمكن في سنوات الجفاف حيث يعكس عرض الحلقات السنوية للأشجار الظروف البيئية الموسمية.

1- لخص. المبادئ التي يستعملها الجيولوجيون في تحديد الأعمار النسبية للصخور.

لتحديد الأعمار النسبية تستخدم مبادئ التاريخ النسبي منها مبدأ الترسيب الأفقي ومبدأ تعاقب الطبقات ومبدأ القاطع والمقطوع ومبدأ الاحتواء.

2- ارسم. رسوماً توضيحية للمقارنة بين أنواع عدم التوافق الثلاثة.

يترك للطالب ويجب أن تتوافق رسوم الطلاب مع تفسيرات عدم التوافق المتن.

3- فسر. كيف يستعمل الجيولوجيون الأحافير لفهم التاريخ الجيولوجي لمنطقة جغرافية كبيرة؟

وذلك عن طريق مضاهاة تكوينات الصخرية بين أماكن متباعدة حيث أنها رسبت في زمن واحد لاحتوائها على أحافير متشابهة على الرغم من اختلافها كلياً في المكونات.

4- ناقش. كيفية استعمال طبقة رقيقة من الفحم بوصفها طبقة مرشدة.

عندما تمتد فوق منطقة جغرافية واسعة ويستخدمها الجيولوجيين على مضاهاة ومقارنة التكوينات الصخرية المنكشفة في مناطق أخرى.

5- فسر. كيف يمكن أن يساعد مبدأ النسقية الجيولوجيين على تعرف كيفية نشأة الصخور النارية وتكونها؟

وذلك لأن مبدأ النسقية ينص على أن العمليات الجيولوجية حدثت وتكررت منذ نشأة الأرض.

6- وضح. لماذا تحصل على أعمار دقيقة باستخدام عمليات الانحلال الاشعاعي أكثر من استخدام مبادئ التأريخ النسبي؟

لأن معدل الانحلال الاشعاعي ثابت بغض النظر عن الضغط والحرارة أو أي متغيرات فيزيائية أخرى.

7- قارن. بين اليورانيوم - 238 والكربون - 14 من حيث استعمالها في تحديد العمر المطلق.

يتحلل نظير اليورانيوم المشبع إلى عنصر مستقر وليد وهو الرصاص في فترة زمنية محددة.

8- صف. أهمية الرقائق لجيولوجي يدرس رسوبيات بحيرات جليدية.

تساعد الرقائق الرسوبية الجيولوجي على تأريخ الترسبات الموسمية للرسوبيات الجليدية.

9- ناقش. العلاقة بين مبدأ النسقية والتأريخ المطلق.

يعني مبدأ النسقية في سياق التأريخ المطلق أن النشاط الاشعاعي يعمل في أيامنا هذه كما كان يعمل في الماضي.

10- اقترح. كيف يستطيع عالم أن يدعم فرضيته إذا كانت تنص على أن صخراً في محجر ما تكون في الفترة الزمنية نفسها التي تكون فيها صخر آخر من محجر آخر.

يستطيع أن يدعم فرضيته عن طريق المضاهاة بالأحافير أو المضاهاة الصخرية بالطبقات المرشدة.

11- استنتج. لماذا يختار العلماء طريقتين مختلفتين لتأريخ شجرة جرفتها جليديات متحركة؟ ما الطرائق التي يمكن أن يستعملها العلماء؟

عن طريق عينات الجليد الاسطوانية وعن طريق التأريخ بالأشجار.

12- اكتب. فقرة توضح كيف يمكن أن يؤدي حدث ما كإعصار إلى تكوين طبقة مرشدة.

يترك للطالب.

13 - تحوي عينة معدنية 25% بوتاسيوم -40 و % 75 نظير ثابت من الأرجون -40 . فإذا كان عمر النصف للبوتاسيوم - 40 هو 1.3 بليون سنة ، فما عمر هذا المعدن ؟

عمر المعدن 2.2 بليون سنة .