الجيولوجيا الديفونية والأحداث الجيولوجية الهامه خلال العصر الديفوني

ما هي الجيولوجيا الديفونية؟

لقد تم اتحاد القارات القديمة في (Laurentia وBaltica) وذلك منذ بداية العصر الديفوني بهدف تشكيل كتلة يابسة واحدة تمت الإشارة إليها باسم (Laurussia وEuramerica)، وقد تسبب الجزء الشمالي من الكتلة اليابسة المجمعة في ظهور مناطق واسعة من الصحراء القارية والبلايا (جيومورفولوجية البلايا) ورواسب السهل الغريني التي تشكل واحدة من أقدم المساحات الكبيرة الموثقة للترسيب غير البحري.

وقد غطت هذه الرواسب الأرضية المعروفة باسم الحجر الرملي الأحمر القديم الكثير من المناطق الموحدة في أمريكا الشمالية وغرينلاند والدول الاسكندنافية بالإضافة إلى الجزر البريطانية الشمالية، وهي تحتوي على توثيق رائع لاستعمار الفقاريات للأرض وكذلك أنهار المياه العذبة والبحيرات بواسطة النباتات والأسماك، كما كانت المجموعتان الأخيرتان موجودتين قبل هذا الوقت، لكن كان لديهما أقرب إشعاع تطوري واسع النطاق خلال العصر الديفوني.

معلومات جيولوجية في العصر الديفوني:

• غالباً ما كانت المناطق الواقعة جنوب الحجر الرملي الأحمر القديم (بما في ذلك قطاعات من شرق وغرب أمريكا الشمالية ووسط وجنوب أوروبا وأجزاء من روسيا الأوروبية) مغطاة ببحار الجرف القاري الضحلة مع أحواض بحرية أعمق محلية.

• نتج الاصطدام القاري الذي وحد هذه القارات القديمة (أي الانجراف الذي بدأ خلال العصر السيلوري) عن إغلاق محيط إيابيتوس (الذي كان مقدمة للمحيط الأطلسي) والمعروف باسم خيوط إيبتس.

• تميزت الفترة الديفونية بحدوث بناء الجبال (مثل تكون جبال كاليدونيا) التي أسست سلسلة جبال تمتد من شرق أمريكا الشمالية الحالية عبر جرينلاند وغرب اسكندنافيا واسكتلندا وأيرلندا وشمال إنجلترا وجنوباً إلى أطراف غرب شمال إفريقيا.

• ارتبط نشاط ناري كبير بحزام كالدونيان المنشأ سواء كان تدخلياً (تمركز الأجسام الصهارية في العمق) وانبثق (نشاط بركاني على السطح).

• شكلت الرواسب المستمدة من تآكل الحزام الجبلي طبقات مهمة محلياً مثل الرواسب الأوروبية التي نشأت خلال العصر الديفوني السفلي ودلتا كاتسكيل في ولاية نيويورك والتي بدأت في العصر الديفوني الأوسط.

• تم ضم القارات الجنوبية الحالية لأمريكا الجنوبية وإفريقيا وأستراليا بالإضافة إلى القارة القطبية الجنوبية وشبه القارة الهندية معاً ككتلة قارية هائلة تسمى جندوانا خلال العصر الديفوني.

• تم تقسيم مناطق كبيرة من آسيا شرق جبال الأورال إلى كتل أرضية منفصلة في هذه المرحلة من تاريخ الأرض وكان توزيعها غير مفهوم بشكل جيد، لكن ربما كان العديد منهم مرتبطين بهوامش جوندوانا.

• خلال العصر الديفوني بدأت جوندوانا في الاعتداء على لوروسيا، وهناك دليل على أن هاتين الكتلتين من اليابسة قد اندمجا معاً خلال فترات العصر الكربوني المتأخر أو الفترات المبكرة من العصر الجيولوجي البيرمي.

• ارتفع مستوى سطح البحر (تجاوز) ثم انخفض (تراجع) بشكل متكرر خلال العصر الجيولوجي الديفوني، وكانت بعض هذه الحلقات مصحوبة بفترة وجيزة من ترسب الصخر الزيتي الأسود أو الحجر الجيري المنقوص الأكسجين (مستنفد الأكسجين)، والعديد من هذه الودائع منتشرة على نطاق واسع، كما يرتبط بعضها بانقراض مجموعات مهمة من الكائنات الأحفورية.

الأهمية الاقتصادية للودائع الديفونية:

• في العديد من البلدان قدمت الصخور الديفونية حجر البناء والطوب الحراري وطوب البناء والرمال الزجاجية والمواد الكاشطة.

• تم استخراج الرخام من العصر الجيولوجي الديفوني في فرنسا وبلجيكا.

• غالباً ما تكون قلاع القرون الوسطى الألمانية مغطاة بألواح من العصر الديفوني القديم.

• في مناطق روسيا الأوروبية وساسكاتشوان وكندا يتم استغلال المبخرات بما في ذلك الأنهيدريت والهاليت تجارياً.

• توجد أكواخ من القصدير والزنك والنحاس في العديد من المناطق التي خضعت فيها الصخور الديفونية لعمليات التكوُّن (بناء الجبال)، كما هو الحال في ديفون وكورنوال في إنجلترا ووسط أوروبا.

• منذ القرن التاسع عشر تم إنتاج النفط والغاز الطبيعي من الصخور الديفونية في نيويورك وبنسلفانيا.

• في الثلاثينيات من القرن الماضي تم العثور على النفط في الأحجار الرملية الديفونية في منطقة أورال فولغا، وفي وقت لاحق في منطقة بيتشورا بشمال أوروبا.

• في عام 1947 تم اكتشاف النفط في الشعاب المرجانية الديفونية العليا في ليدوك ألتا، كما تبع ذلك عمليات استكشاف قوية ولا يزال إنتاج النفط من المنطقة كبيراً حتى اليوم.

التقسيمات الرئيسية للنظام الديفوني:

قام الجيولوجيين بدراسة صخور أرضية تواجدت منذ العصر الجيولوجي الديفوني، حيث تُعرف الصخور التي تشكلت خلال العصر الديفوني باسم صخور النظام الديفوني، وتوجد هذه الصخور في جميع القارات سواء على السطح أو في الطبقات السفلية، ومناطق واسعة من أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية وأوروبا وآسيا تقع تحت الصخور الديفونية، كما جعل الطي اللاحق مثل هذه الصخور شائعة في العديد من الأحزمة القديمة.

صخور النظام الديفوني مقسمة إلى عدة سلاسل وفيما يلي ذكر لأهم سلاسل صخور النظام الديفوني:

• سلسلة العصر الديفوني السفلي 419.2 مليون إلى 393.3 مليون سنة مضت وتتألف من مراحل (Lochkovian وPragian وEmsian).

• سلسلة الديفونية الوسطى (منذ 393.3 مليون إلى 382.7 مليون سنة تشمل Eifelian وEifelian وEifelian).

• سلسلة العصر الديفوني العلوي (منذ 382.7 مليون إلى 358.9 مليون سنة تشمل مراحل فراسنيان وفامينيان).

آلية إنشاء حدود العصر الديفوني:

خلال النصف الأخير من القرن العشرين حدد الاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية (IUGS) حدود وتقسيمات النظام الديفوني باستخدام سلسلة من الأقسام والنقاط الطبقية العالمية (GSSPs)، وتقع قاعدة مسرح (Lochkovian) أي حدود (Silurian Devonian) في قسم معين ضمن جمهورية التشيك، كما تم تحديد نقطة واقعة في جنوب فرنسا على أنها حدود (Devonian Carboniferous)، بالإضافة إلى ذلك قد تم التصديق على جميع مراحل وسلسلة الديفوني من قبل اللجنة الدولية للطبقات الأرضية (ICS) باستخدام (GSSPs) خلال الفترة من 1972 إلى 1995.

وقد عمل الجيولوجيين على تحديد قاعدة المسرح البراغيان في (Velká Chuchle) أي بالقرب من براغ، وتم تحديد قاعدة مرحلة (Emsian) في وادي (Zinzil’ban) في أوزبكستان، ثم تم تعيين قاعدة مسرح إيفيليان بالقرب من (Wetteldorf) في (Eifel Hills of Germany)، وتم تحديد قاعدة مسرح جيفتيان في مش إردان بالقرب من أرفود في جنوب المغرب، لكن عملوا الجيولوجيين على تحديد قواعد المرحلتين الفراسنية والفامينية بالقرب من سيسنون في جنوب فرنسا.

ترتبط الحدود الطبقية داخل النظام الديفوني باستخدام مجموعات أحافير مختلفة، ففي الرواسب البحرية في العصر الديفوني تعتبر (conodonts) الصغيرة الشبيهة بالأسنان والأمونيا ذات الحجرات ذات أهمية خاصة جداً، ولكن الأبواغ وذراعيات الأرجل (قذائف المصباح) والشعاب المرجانية مفيدة أيضاً.

أما في الرواسب غير البحرية يتم استخدام أسماك المياه العذبة وجراثيم النباتات للترابط، كما تمت مواجهة صعوبة كبيرة في ربط الحدود الجيولوجية في العصر السيلوري الديفوني وارتُكبت أخطاء جسيمة، وقد نتج هذا الوضع بسبب الاعتقاد الخاطئ بأن (Graptolites) انقرضت عند الحدود، لكن من المعروف الآن أن هذه اللافقاريات تتراوح في (Emsian)، وفي المناطق التي تتراوح فيها الجربتوليت إلى العصر الجيولوجي الديفوني المبكر خاصة في البر الرئيسي لأوروبا وآسيا حدث الكثير من الترابط الخاطئ، واليوم تعتبر قاعدة منطقة (Graptolite) في (Monograptus uniformis) علامة على قاعدة الديفونيين.