الصخور الأرضية القديمة في العصر الجيولوجي الكامبري

ما هي الأنواع والتوزيع لصخور العصر الجيولوجي الكامبري؟

صخور العصر الجيولوجي الكامبري لها أهمية بيولوجية خاصة؛ لأنها الصخور الأقدم التي تحتوي على حفريات متنوعة من الحيوانات، وتتضمن هذه الصخور أيضاً أول ظهور لمعظم الكائنات الحيوانية التي لها سجلات أحفورية، كما أنتج التطور الكامبري مثل هذه المجموعة غير العادية من خطط الجسم الجديدة، وقد تم تسمية هذا الحدث من قبل الجيولوجيين باسم الانفجار الكامبري، كما تم استخدام بداية هذا الإشعاع التكيفي الرائع لتقسيم تاريخ الحياة على الأرض إلى دهرتين غير متكافئين.

حيث بدأ العصر الأقدم الذي يمتد على ما يقرب من أربعة مليارات سنة من عصر ما قبل الكامبري (ويشار إليه أحياناً باسم الدهر الخفي) بتشكيل الأرض منذ حوالي 4.6 مليار سنة، ويتضمن عصر ما قبل الكامبري أيضاً أول ظهور للحياة على الأرض، والتي تمثلها الصخور مع البكتيريا والطحالب والكائنات البدائية المماثلة بشكل أساسي، حيث إن دهر الحياة الأصغر عمره حوالي نصف مليار عام والذي بدأ مع الانفجار الكامبري منذ حوالي 541 مليون سنة وما زال حتى يومنا هذا، ويتميز بصخور ذات أحافير حيوانية بارزة.

توجد صخور العصر الكامبري في جميع القارات، وقد يصل سمك الأقسام الفردية إلى آلاف الأمتار، وأكثر الرواسب حفرية وأفضل دراسة هي بشكل أساسي من بيئات الجرف القاري البحري، لكن من بين الأقسام الأكثر سمكاً والأفضل توثيقاً تلك الموجودة في منطقة كورديليران في غرب أمريكا الشمالية والمنصة السيبيرية في شرق روسيا ومناطق وسط وجنوب الصين، وتوجد أقسام حفرية أخرى موثقة جيداً، ولكنها أرق في أستراليا (خاصة في غرب كوينزلاند) وجبال الأبلاش في شرق أمريكا الشمالية وكازاخستان ومنطقة البلطيق (وعلى الأخص في السويد).

أهم مميزات الصخور القديمة لعصر الكامبري:

• من مميزات صخور الكامبري أنها قد تسببت التغييرات الجانبية في ظهورها وتكوينها وكانت ناتجة عن الاختلافات الإقليمية في بيئات الترسيب.

• تتشكل الرواسب القريبة من الشاطئ في العصر الجيولوجي الكامبري من الحجر الرملي السيليسي، وهذه الصخور تكون متدرجة باتجاه البحر إلى الحجر الطيني والصخر الزيتي، والذي يتكون من تجمع الرواسب الدقيقة في المياه العميقة حيث كان قاع البحر ذو تأثير قليل بحركة الأمواج.

• تم العمل على تطوير مجموعات من الكربونات بشكل كبير (مماثلة لما هو موجود في جزر باهاما بانك) على طول بعض الرفوف القارية التي وجدت في خطوط العرض المنخفضة خلال العصر الكامبري.

• تسبب الإنتاج السريع لرواسب الكربونات في عمل بيئة دافئة ذات مياه ضحلة وإنتاج ترسبات ضخمة من الحجر الجيري والدولوميت الكامبري.

• يتم الكشف عن الأمثلة الصخرية في منطقة كورديليران بأمريكا الشمالية في شمال وسط أستراليا ضمن نهر اليانغتسي في وسط الصين وباتجاه طول نهر لينا في سيبيريا.

• تم الحفاظ على عدد قليل من صخور عصر الكامبري من بيئات الأرض وأغلب هذه الصخور ذات مساحة قليلة جداً، وهي تمثل بشكل رئيسي رواسب السهول الفيضية والرمال التي تتطاير فيها الرياح.

• لكن إذا تم الغاء نباتات أو حيوانات عصر الكامبري فإنه يجب أن يكون خراب المناظر الطبيعية في الكامبري قد تنافس مع أي صحراء في الوقت الحاضر.

• في غياب النباتات ذات الجذور لحفظ التربة في مكانها ربما تآكلت أراضي العصر الكامبري بشكل عام بسرعة كبيرة وتفوق مما هي عليه الآن.

رواسب العصر الجيولوجي الكامبري:

ارتفع مستوى سطح البحر بشكل كبير وملحوظ نسبياً أثناء العصر الكامبري، ولكن مع القليل من التقلبات، ويشار إلى هذا بواسطة كل من التوزيع الجيولوجي والطبقات الطبقية للرواسب الرسوبية، فعلى سبيل المثال في أمريكا الشمالية غطت الرواسب البحرية في وقت سابق من هذه الفترة مناطق هامشية فقط، في حين أن الرواسب البحرية اللاحقة قد غطت جزءاً كبيراً من القارة، وتوجد توزيعات مماثلة للصخور البحرية في قارات أخرى.

في المقاطع الطبقية من الجرف القاري التي كانت توجد ضمن خطوط العرض المنخفضة من المعروف أن يتراكب الحجر الرملي القاعدي الواقع بالقرب من الشاطئ بطبقات من الصخر الزيتي المتجه نحو البحر وصخور الكربونات المترسبة، وذلك أثناء أوقات ارتفاع مستوى سطح البحر، وقد تكون أقسام الرفوف من خطوط العرض المرتفعة عبارة عن حجر رملي في الغالب أو بالكامل، أو قد تبدأ برواسب الحجر الرملي القاعدية ثم إلى أعلى في الصخر الزيتي، ولكن أغلب هذه الأقسام تحتوي على دليل على حدوث تجاوز بحري.

في العادة تُعزى الاستثناءات من نمط مستوى سطح البحر الكامبري العام، إما إلى التكتونية المحلية أو إلى معدلات متباينة لتراكم الرواسب، ومن الواضح أن التفسير الأكثر قبولاً للارتفاع العام في مستوى سطح البحر في الكامبري هو ارتفاع النشاط الحراري والتورم المرتبط بانتشار التلال بين ألواح الغلاف الصخري، والذي من شأنه أن يحل محل كميات كبيرة من مياه البحر، ولقد تم اقتراح أن فترات الغمر البحري هذه قد أثرت على الإشعاع التكيفي (انتشار السلالات العضوية) عن طريق زيادة مساحة البحار الضحلة حيث كانت الحياة أكثر وفرة.

حدود وتقسيمات النظام الجيولوجي الكامبري:

يتم تعيين الحد الأدنى للنظام الجيولوجي الكامبري في قسم ونقطة طبقية عالمية رسمية (GSSP)، حيث تم توثيقها من قبل اللجنة الدولية الجيولوجي لطبقات الأرض (ICS) التابعة للاتحاد الدولي الجيولوجي (IUGS) في عام 1992، ومن أقسام النظام الكامبري:

• قسم الطبقة الطبقية هو (Fortune Head) في شبه جزيرة بورين في جنوب شرق نيوفاوندلاند في كندا، ويحتوي على تتابع بحري سميك ومستمر من الصخر الطيني والحجر الطيني والحجر الرملي في الغالب.

• نقطة الطبقة الطبقية التي تمثل لحظة من الزمن تقع في الجزء السفلي من تكوين جزيرة تشابل، وهي تتزامن مع قاعدة الجحور المتبقية من الحفرية (Trichophycus pedum) ويمثل أول ظهور لميتازوان متطورة ومعقدة إلى حد ما (مجموعة من الحيوانات تتكون من خلايا متعددة ومتباينة)، ويعتبر هذا حالياً أكثر المعايير المفيدة التي يمكن من خلالها تمييز الحدود الدنيا للزمن الجيولوجي الكامبري وبداية دهر الحياة.

• يمكن العثور على (T. pedum) في معظم القارات وموقعها الزمني يجعلها أصغر قليلاً من حفريات إدياكاران (حوالي 570 مليون سنة) وحوالي 20 مليون سنة أقدم من أحافير الصدف الصغيرة التي تعود إلى الأجزاء الأولى من العصر الكامبري.

• في حين أن هناك اتفاق عام على النقطة الزمنية التي تم اختيارها لبداية العصر الكامبري، إلا أن 55 إلى 56 مليون سنة من الزمن الكامبري لم يتم تسويتها بالكامل بعد.

• قسمت (ICS) فترة الكامبري إلى أربع فئات، وتم تسمية اثنين فقط وهما (Terreneuvian وFurongian) ضمن حدود التقسيمات الفرعية الإضافية تقريبية.

• تحدد الحدود الدنيا للنظام الأوردوفيشي بشكل غير مباشر الحد الأعلى للنظام الكامبري، ويتزامن النمط الطبقي الحدودي الرسمي مع أول ظهور لـ (conodont Iapetognathus fluctivagus)، وتمثل هذه الحدود قاعدة سلسلة (Tremadoc) في نظام (Ordovician)، وقد حدد الجيولوجيون البريطانيون تقليدياً صخوراً وأحافيراً من عصر تريمادوك إلى العصر الكامبري بينما خصصها كثيرون آخرون للأوردوفيشي.

إن الصخور في منطقة الكامبري في ويلز مكشوفة بشكل سيئ للغاية ومعقدة هيكلياً وقليلة الأحفوريات بحيث لم يكن لها تأثير كبير على تطوير المفاهيم الحديثة للكمبريان وتقسيماتها، في الواقع تم إعادة تخصيص العديد من الصخور في منطقة العصر الكامبري إما إلى عصر ما قبل الكامبري أو الأوردوفيشي، حيث تتوافق الصخور في ويلز التي تم تخصيصها حالياً للنظام الكمبري تقريباً مع صخور الكامبري السفلي لسيدجويك.