الأحداث الجيولوجية المهمة في العصر الأوردوفيشي

ما هي  الجيولوجيا الأوردوفيشية؟

تم العثور على مجموعة متنوعة من أنواع الصخور في نظام (Ordovician)، حيث أن الحجر الجيري والدولوميت هما النوعان الصخريان السائدان من مناطق البحر القارية الاستوائية (أي تلك التي تقع فوق الرفوف القارية) في الأوردوفيشي مثل لورنتيا وسيبيريا وكازاخستان وجنوب الصين.

شكلت هذه الأحجار الجيرية بشكل أساسي من تراكم الهياكل العظمية الجيرية للكائنات الحية من طين الكربونات، ومن الشوائب (نوع من رمل قاع البحر) و(peloids) (حبيبات صغيرة بحجم الرمل تتكون من البراز والطحالب والطين)، وتوجد الشعاب المرجانية أيضاً بشكل شائع في مناطق الحجر الجيري هذه.

تم العثور على رواسب المتبخر الأوردوفيشي مثل الأنهيدريت في المناطق التي كانت تقع في أحزمة قاحلة، بالقرب من 30 درجة شمالاً و30 درجة جنوباً، والأنهيدريت معروف منذ العصور الأوردوفيشيية المبكرة والمتأخرة في لورنتيا وكازاخستان.

أهمية الصخور والأحجار الرملية الأوردوفيشية:

• يمكن تقسيم الصخور البلاستيكية الأوردوفيشية (المصنوعة من الأجزاء المكسورة من صخور السيليكا) إلى أنواع ذات حبيبات خشنة وحبيبات دقيقة.

• تميل الصخور السيليكية ذات الحبيبات الخشنة نسبياً مثل الأحجار الرملية والتكتلات إلى التراكم في خطوط العرض المرتفعة، حيث تم منع تراكم الكربونات الكبير وفي خطوط العرض المنخفضة، حيث وفر رفع المنشأ رواسب وفيرة.

• في أمريكا الشمالية يمكن العثور على تراكمات سميكة من الرواسب السليكونية الخشنة في جبال الأبلاش.

• زودت تكوّن جبال أوردوفيشي تاكونيك كميات هائلة من الرواسب إلى دلتا كوينستون التي انتشرت من جبال الأبلاش غرباً إلى أونتاريو وأوهايو.

• العديد من الأحجار الرملية الأوردوفيشية مقاومة للعوامل الجوية وتشكل قمم التلال في مقاطعة ريدج ووادي في جبال الأبلاش.

• تُعرف الأحجار الرملية السميكة الإضافية من الحجر الرملي الأوسط الأوردوفيشي القديس بيتر، والتي تراكمت على شكل نظام كثبان رملي ساحلي واسع الانتشار في معظم أنحاء أمريكا الشمالية.

• في قارات أخرى يمكن العثور على تعاقب كثيف من الأحجار الرملية في المناطق المرتبطة بجندوانا في أنتاركتيكا وأستراليا وبريطانيا العظمى وجنوب أوروبا وأمريكا الجنوبية وأفريقيا.

• تظهر الصخور البلاستيكية الرخوة الخشنة أيضاً كرواسب جليدية في أواخر العصر الأوردوفيشي في إفريقيا وأمريكا الجنوبية، وتتكون هذه الرواسب من شوائب (رواسب مدفوعة بالجاذبية) وأحجار متساقطة (سقطت الصخور في رواسب دقيقة الحبيبات أثناء ذوبانها من الجليد الجليدي العائم).

• الصخور اللدنة السليكونية ذات الحبيبات الدقيقة ممثلة بالحجر الطيني والصخر الزيتي تراكمت في الغالب في مواقع المياه العميقة في العصر الأوردوفيشي، نتيجة لذلك تميل التراكمات الكثيفة من الصخر الزيتي إلى الحدوث حول أطراف قارات أوردوفيشي وفي أجزاء المياه العميقة من البحار القارية.

• يسجل الصخر الزيتي الأسود الناعم الترسب في المياه غير المؤكسدة (المستنفدة للأكسجين)، بينما تشير أحجار الطين الرمادية أو الحمراء المحفورة إلى ظروف مؤكسدة، ويرتبط الصخر المبطن أحياناً بهذه الصخور القاعدية كما هو الحال في الصين.

• يُعرف الرماد البركاني في العديد من المناطق في العصر الأوردوفيشي مما يدل على انتشار البراكين في ذلك الوقت، وعادة ما يتم تجوية هذه الرماد لتشكيل (K-bentonites) نوع من الطين مفيد في الارتباط؛ لأن جزيئاته سهلة التأريخ، والتي تتداخل مع أنواع الصخور الأخرى مثل الحجر الجيري والصخر الزيتي والحجر الرملي.

• توجد الصخور البركانية والبركانية الأخرى بشكل أساسي بالقرب من مناطق الاندساس (Ordovician) وأحواض القوس الخلفي (الأحواض البحرية التي تتشكل خلف مناطق الاندساس)، كما هو الحال في الجزر البريطانية وكازاخستان والصين، وتشمل أنواع الصخور البركانية والتوف والبازلت والأنديسايت والريوليت.

الأهمية الاقتصادية لودائع الأوردوفيشي:

هناك عدة أنواع من رواسب (Ordovician) ذات الأهمية الاقتصادية، وفيما يلي عمليات جيولوجية اقتصادية في العصر الأوردوفيشي:

• تم استخراج البترول والغاز الطبيعي من كربونات الأوردوفيشي الوسطى والعليا من الولايات المتحدة وكندا.

• تم إنتاج النفط لأول مرة من بئر تم حفره في الحجر الجيري (Ordovician) في غرب ولاية بنسلفانيا.

• يستمر إنتاج النفط والغاز الطبيعي من الحجر الجيري الأوردوفيشي الأوسط والعليا والدولوميت في الولايات المتحدة وكندا.

• تعتبر الصخور الصخرية غير العادية الغنية بالنفط والتي تسمى (kukersites) من المصادر الرئيسية للبترول في إستونيا.

• تعتبر رواسب الحجر الجيري في وادي المسيسيبي ووسط تينيسي وجبال الأبلاش الجنوبية مصدراً مهماً للرصاص والزنك.

• يتم استخراج الحجر الجيري نفسه في العديد من الأماكن كحجر بناء لاستخدامه في الطرق وللاستخدام في تقليل انبعاثات الكبريت من محطات توليد الطاقة التي تعمل بحرق الفحم.

• تم استخراج الفوسفات من أجل الأسمدة من الحجر الجيري (Ordovician) لا سيما في المناطق التي أدت فيها العوامل الجوية إلى تركيز الفوسفات، كما هو الحال في وسط ولاية تينيسي.

• تعتبر الأحجار الرملية الأوردوفيشية مثل الحجر الرملي القديس بيتر في الغرب الأوسط للولايات المتحدة مهمة لصناعة الزجاج.

• تم استخدام الصخر الزيتي الأوردوفيشي في صناعة الطوب، وتُباع الأحجار الجيرية السوداء الحاملة لرأسي الأرجل من إفريقيا على نطاق واسع كقطع زينة وأسطح طاولات.

التقسيمات الرئيسية لنظام Ordovician:

تشكل الصخور التي نشأت خلال العصر الأوردوفيشي النظام الأوردوفيشي، وينقسم النظام الأوردوفيشي إلى سبع مراحل (مرحلتان من العصور المبكرة والمتوسطة وثلاثة من العصر المتأخر)، ومن بين هؤلاء تم تسمية ثلاث مراحل فقط، ولطالما أعاقت المقاطعات المكثفة لحيوانات أوردوفيشي إنشاء تسلسل عالمي واحد للمراحل والمناطق، إن الأسماء والأوصاف الحالية المفيدة على المستويات الإقليمية غير متسقة ولا ترتبط جيداً على المستوى العالمي.

شكلت اللجنة الدولية للطبقات الطبقية (ICS) عدة مجموعات عمل لتحديد مراحل جديدة بناءً على ارتباط عالمي أكثر دقة للعلامات الطبقية والأحفورية، وفي النهاية تم تقسيم الفترة إلى:

• المرحلة الأولى تسمى (Tremadocian).

• المرحلة الثانية تسمى (Floian).

• المرحلة الثالثة تسمى (Dapingian).

• المرحلة الرابعة تسمى (Darriwilian).

• المرحلة الخامسة تسمى (Sandbian).

• المرحلة السادسة تسمى (Katian).

• المرحلة الأخيرة هي (Hirnantian).

يعود تاريخ مرحلتي (Tremadocian وFloian) إلى العصر الأوردوفيشي المبكر والذي حدث بين 485.4 مليون و 470 مليون سنة، كما يعود تاريخ مرحلتي (Dapingian وDarriwilian) إلى العصر الأوردوفيشي الأوسط والذي حدث منذ ما بين 470 مليون و 458.4 مليون سنة، وتعود مراحل (Sandbian وKatian وHirnantian) إلى العصر الأوردوفيشي المتأخر والذي حدث منذ ما بين 458.4 مليون و 443.8 مليون سنة.

ما هو ارتباط طبقات الأوردوفيشي؟

يعتمد الارتباط أو إثبات التكافؤ العمري للطبقات في نظام العصر الأوردوفيشي تقليدياً على الحفريات، وأثبتت أحافير الصدفية مثل ذراعي الأرجل (قذائف المصباح) وثلاثية الفصوص أنها مفيدة للغاية في الارتباط داخل القارات الفردية؛ بسبب ميلها لأن تكون مستوطنة، كما تم استخدام مجموعات (shelly) الأخرى بما في ذلك (bryozoans) حيوانات الطحالب والشعاب المرجانية للارتباط ولكن بدرجة أقل، وتتميز حدود العصر الكامبري الأوردوفيشي بالظهور الأول لـ (fluctivagus).

تعتبر (Graptolites) الحيوانات الصغيرة المستعمرة والعوالق وبقايا الأسنان من الجبال البدائية أكثر الكائنات الحية استخداماً للارتباط العابر للقارات لطبقات العصر الأوردوفيشي، وتُستخدم (Graptolites) على وجه الخصوص لتحديد معظم حدود المرحلة الأوردوفيشي العالمية الجديدة، ومع ذلك حتى لهذا الغرض يمكن لتأثيرات المقاطعات أن تحد من نطاقاتها الجيولوجية، وبالتالي تعم فائدتها.

في الآونة الأخيرة تم استخدام حزم الصخور التي يحدها عدم المطابقة (الانقطاعات في ترسب الصخور الرسوبية) للارتباط داخل القارات، كما يتعرف مجال طبقات التسلسل على هذه الوحدات ويطلق عليها المتواليات الترسيبية، وقد تكون العديد من هذه الوحدات قد تشكلت من التغيرات في مستوى سطح البحر العالمي، وقد تكون مفيدة في النهاية للارتباط العالمي.

كما نجح الارتباط الجيوكيميائي لصخور أوردوفيشي، وتم تحقيق ارتباطات واسعة مع الأكسجين ونظائر الكربون، كما تم إجراء ارتباطات عالية الدقة لطبقات الرماد البركاني الفردية باستخدام محتوى العناصر الرئيسية والثانوية والتتبع.