علم الطبقات الكيميائية
علم الطبقات الكيميائية ، أو علم الطبقات الكيميائية ، هو دراسة التغيرات الكيميائية داخل التتابعات الرسوبية لتحديد العلاقات الطبقية . يُعدّ هذا المجال حديثًا نسبيًا، إذ لم ينتشر استخدامه إلا في أوائل ثمانينيات القرن العشرين، لكن الفكرة الأساسية لعلم الطبقات الكيميائية قديمة قدم علم الطبقات نفسه تقريبًا: فالبصمات الكيميائية المميزة قد تكون مفيدة تمامًا مثل التجمعات الأحفورية المميزة أو الصور الصخرية المميزة في تحديد العلاقات الطبقية بين طبقات الصخور المختلفة.
أنواع التغيرات الكيميائية
في بعض التتابعات الطبقية، يظهر تباين واضح في اللون بين الطبقات المختلفة. غالبًا ما تنشأ هذه الاختلافات اللونية من تباينات في اندماج المواد المحتوية على المعادن الانتقالية أثناء الترسيب والتصلب . كما قد تنشأ اختلافات لونية أخرى من تباينات في محتوى الكربون العضوي في الصخور. مع ذلك، وحتى وقت قريب نسبيًا، لم تكن هذه الاختلافات تُدرس بشكل شائع نظرًا للجهد والتكلفة الكبيرين اللازمين للتحليل الكيميائي.
في الآونة الأخيرة، ساهم تطوير تقنيات تحليلية جديدة للتحليل الكيميائي في تطبيقات علم الصخور النارية خلال النصف الثاني من القرن العشرين، مثل المجهر الإلكتروني ، وتطوير تقنية التألق بالأشعة السينية ذات التركيز الطبيعي لاستكشاف آبار النفط ، في تحسين إمكانية استخدام تقنيات التحليل الكيميائي الشامل لجيولوجيي الرسوبيات، مما جعل تحليل التركيب الكيميائي للطبقات أكثر سهولة. بالتزامن مع ذلك، حفزت التطورات في الفيزياء الذرية الأبحاث في جيوكيمياء النظائر المستقرة . وكان من أهم هذه التطورات، بالنسبة لعلم الطبقات الكيميائية عمومًا، اكتشاف هارولد أوري وسيزار إميلياني في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي أن تباين نظائر الأكسجين في أصداف الكالسيت الخاصة بالمنخربات يمكن استخدامه كمؤشر لدرجات حرارة المحيطات في الماضي.
وبالتالي، يوفر علم الطبقات الكيميائية نوعين مفيدين من المعلومات للمجتمع الجيولوجي الأوسع. أولًا، يمكن استخدام هذا العلم لدراسة التغيرات البيئية على المستويات المحلية والإقليمية والعالمية، وذلك بربط التغيرات في التركيب الكيميائي للصخور بالتغيرات في البيئة التي ترسبت فيها الرواسب. ومن الأمثلة البارزة على هذا النوع من الدراسات اكتشاف طبقات غنية بالإيريديوم بالقرب من الحد الفاصل بين العصرين الطباشيري والثالثي على مستوى العالم. ويشير التركيز العالي للإيريديوم، وهو عنصر نادر في قشرة الأرض، إلى وصول كميات كبيرة من المواد الفضائية، يُفترض أنها ناتجة عن اصطدام نيزكي ضخم خلال تلك الفترة. أما المثال الأكثر شيوعًا لإعادة بناء الظروف الماضية باستخدام علم الطبقات الكيميائية ، فهو استخدام نسبة الكربون-13 إلى الكربون-12 على مدى الزمن الجيولوجي كمؤشر على التغيرات في عمليات دورة الكربون في مراحل مختلفة من التطور البيولوجي. ثانيًا، يمكن العثور على إشارات كيميائية طبقية قابلة للمقارنة إقليميًا أو عالميًا في الصخور التي تم تحديد زمن تكوينها بدقة من خلال التأريخ الإشعاعي للطبقات نفسها أو من خلال طبقات يسهل ربطها بها، مثل مجموعة بركانية تقطع الطبقات المجاورة. مع ذلك، يصعب تحديد عمر العديد من الصخور الرسوبية، لأنها تفتقر إلى المعادن ذات التركيزات العالية من النويدات المشعة ولا يمكن ربطها بتسلسلات قابلة للتأريخ تقريبًا. ومع ذلك، فإن العديد من هذه الصخور تمتلك إشارات كيميائية طبقية. لذلك، فإن الربط بين الإشارات الكيميائية الطبقية في التسلسلات القابلة للتأريخ وغير القابلة للتأريخ بالطرق التقليدية قد وسّع فهمنا لتاريخ المناطق الهادئة تكتونيًا والكائنات الحية التي عاشت في مثل هذه المناطق. كما مثّلت الكيمياء الطبقية أداةً للتحقق من صحة فروع أخرى من علم الطبقات، مثل علم الطبقات الحيوية وعلم الطبقات المغناطيسية .
مراجع
- بروثرو، دونالد ر.؛ شواب، فريد، محرران. (2014). "الترابط الجيوفيزيائي والكيميائي الطبقي". الجيولوجيا الرسوبية ( الطبعة الثالثة). دبليو إتش فريمان. الصفحات 381-418 . ISBN 978-1-4292-3155-8.
- بيرغر، دبليو إتش؛ فينسنت، إي. (1981). "علم الطبقات الكيميائية والترابط الطبقي الحيوي: تمارين في علم الطبقات المنهجي" . مجلة أوشينولوجيكا أكتا : 115-127 .
- رينارد، م.؛ كوربين، جي سي؛ دوكس، V.؛ إيمانويل، ل.؛ بودين، ف. تامبوريني، ف. (2008). "الفصل 3: رسم الطبقات الكيميائي" . في ري، جاك؛ جالوتي، سيمون (محرران). علم الطبقات: المصطلحات والممارسة . طبعات أوفريس. ص 41 – 52. ISBN 978-2-7108-0910-4.
- رامكومار، م.، محرر. (2015). علم الطبقات الكيميائية: المفاهيم والتقنيات والتطبيقات . إلسيفير. ISBN 978-0-12-419968-2.
- رامكومار، مو. (2015). "نحو توحيد المصطلحات والاعتراف بالكيمياء الطبقية كمنهج طبقي رسمي". الكيمياء الطبقية . ص 1-21 . doi : 10.1016/B978-0-12-419968-2.00001-7 . ISBN 978-0-12-419968-2.
روابط خارجية
- أهلاً بكم في كيموسترات وفي عالم علم الطبقات الكيميائية ، كيموسترات
- علم الطبقات
- علم المناخ القديم